DiodyDiody

Miłosz Andrzejewski IEMiłosz Andrzejewski IE

DiodaDioda jest elementem elektronicznym jest elementem elektronicznym wyposażonym w dwie elektrody - anodę i wyposażonym w dwie elektrody - anodę i katodę. Cechą charakterystyczną jest katodę. Cechą charakterystyczną jest wyłącznie jednokierunkowy przepływ prądu wyłącznie jednokierunkowy przepływ prądu od anody do katody. W praktyce, w zależności od anody do katody. W praktyce, w zależności od sposobu wykonania, występuje większa lub od sposobu wykonania, występuje większa lub mniejsza różnica między rezystancją mierzoną mniejsza różnica między rezystancją mierzoną przy przepływie prądu w kierunku od anody przy przepływie prądu w kierunku od anody do katody (kierunek przewodzenia - mała do katody (kierunek przewodzenia - mała rezystancja) a mierzoną przy przepływie rezystancja) a mierzoną przy przepływie prądu w kierunku od katody do anody prądu w kierunku od katody do anody (kierunek zaporowy - duża rezystancja). (kierunek zaporowy - duża rezystancja).

AnodaAnoda

- "w górę", - "w górę", hodóshodós - "ścieżka") - rodzaj - "ścieżka") - rodzaj elektrody przez który ładunek ujemny elektrody przez który ładunek ujemny opuszcza dany układ elektryczny lub do opuszcza dany układ elektryczny lub do układu jest dostarczany ładunek dodatni. W układu jest dostarczany ładunek dodatni. W zależności od charakteru układu (kierunku zależności od charakteru układu (kierunku przepływającego przez nie prądu przepływającego przez nie prądu elektrycznego), anoda może być elektrodą elektrycznego), anoda może być elektrodą dodatnią lub ujemną i występuje zawsze w dodatnią lub ujemną i występuje zawsze w parze z elektrodą jej przeciwną pod parze z elektrodą jej przeciwną pod względem znaku, czyli katodą.względem znaku, czyli katodą.

KatodaKatoda KatodaKatoda (gr. (gr. katakata - "w dół", - "w dół", hodóshodós - "ścieżka") - elektroda z - "ścieżka") - elektroda z

której do układu dostaje się ładunek ujemny, lub jest której do układu dostaje się ładunek ujemny, lub jest absorbowany ładunek dodatni. W zależności od charakteru absorbowany ładunek dodatni. W zależności od charakteru układu lub urządzenia elektrycznego (kierunku układu lub urządzenia elektrycznego (kierunku przepływającego przez nie prąd elektrycznego), katoda przepływającego przez nie prąd elektrycznego), katoda może być elektrodą dodatnią lub ujemną. Katoda może być elektrodą dodatnią lub ujemną. Katoda występuje zawsze w parze z elektrodą jej przeciwną pod występuje zawsze w parze z elektrodą jej przeciwną pod względem znaku, czyli anodą. względem znaku, czyli anodą.

Rodzaje Diod:Rodzaje Diod:

Dioda próżniowa Dioda próżniowa

Dioda półprzewodnikowaDioda półprzewodnikowa Dioda Dioda Schottky’egoSchottky’ego Dioda uniwersalnaDioda uniwersalna Dioda prostownicza Dioda prostownicza Dioda impulsowaDioda impulsowa Dioda pojemnościowaDioda pojemnościowa Dioda TunelowaDioda Tunelowa Dioda Dioda

elektroluminescencyjnaelektroluminescencyjnaDioda ZeneraDioda Zenera

Dioda GunnaDioda Gunna Dioda KrzemowaDioda Krzemowa

Dioda germanowaDioda germanowa Dioda stałoprądowaDioda stałoprądowa Dioda PINDioda PIN Dioda ładunkowaDioda ładunkowa Dioda wstecznaDioda wsteczna Laser półprzewodnikowyLaser półprzewodnikowy Dioda lawinowaDioda lawinowa

Dioda próżniowaDioda próżniowa

Najprostszy rodzaj lampy elektronowej. Posiada tylko Najprostszy rodzaj lampy elektronowej. Posiada tylko dwie elektrody - anodę i katodę. Katoda jest źródłem dwie elektrody - anodę i katodę. Katoda jest źródłem elektronów, a anoda ich odbiorcą. Emisja z katody elektronów, a anoda ich odbiorcą. Emisja z katody zachodzi pod wpływem wysokiej temperatury (emisja zachodzi pod wpływem wysokiej temperatury (emisja termoelektronowa)- katoda jest żarzona najczęściej za termoelektronowa)- katoda jest żarzona najczęściej za pomocą prądu elektrycznego. Cechą charakterystyczną pomocą prądu elektrycznego. Cechą charakterystyczną diody jest jednokierunkowy przepływ prądu diody jest jednokierunkowy przepływ prądu elektrycznego: w kierunku od anody do katodyelektrycznego: w kierunku od anody do katody

Dioda półprzewodnikowaDioda półprzewodnikowa

Dioda półprzewodnikowaDioda półprzewodnikowa to dwukońcówkowy element to dwukońcówkowy element półprzewodnikowy. Zbudowana jest z dwóch warstw półprzewodnikowy. Zbudowana jest z dwóch warstw półprzewodnika, odmiennie domieszkowanych - typu półprzewodnika, odmiennie domieszkowanych - typu nn i i typu typu pp, tworzących razem złącze p-n, lub z połączenia , tworzących razem złącze p-n, lub z połączenia półprzewodnika z odpowiednim metalem - dioda półprzewodnika z odpowiednim metalem - dioda Schottky'ego. Końcówka dołączona do obszaru Schottky'ego. Końcówka dołączona do obszaru nn nazywa nazywa się katodą, a do obszaru się katodą, a do obszaru pp - anodą. Element ten - anodą. Element ten charakteryzuje się jednokierunkowym przepływem prądu - charakteryzuje się jednokierunkowym przepływem prądu - od anody do katody, w drugą stronę prąd nie płynie (zawór od anody do katody, w drugą stronę prąd nie płynie (zawór elektryczny). elektryczny).

Dioda Schottky'egoDioda Schottky'ego

Dioda Schottky'egoDioda Schottky'ego - dioda półprzewodnikowa, w której - dioda półprzewodnikowa, w której w miejsce złącz p-n zastosowano złącze metal-w miejsce złącz p-n zastosowano złącze metal-półprzewodnik. Charakteryzuje się małą pojemnością półprzewodnik. Charakteryzuje się małą pojemnością złącza, dzięki czemu typowy czas przełączania wynosi tylko złącza, dzięki czemu typowy czas przełączania wynosi tylko około 100 ps. Diody te znajdują zastosowanie w układach około 100 ps. Diody te znajdują zastosowanie w układach działających przy dużej częstotliwości. Diody Schottky'ego działających przy dużej częstotliwości. Diody Schottky'ego mają również mniejszy spadek napięcia w kierunku mają również mniejszy spadek napięcia w kierunku przewodzenia (Uprzewodzenia (UFF = 0,3 V) niż diody krzemowe (U = 0,3 V) niż diody krzemowe (UFF = 0,6- = 0,6-

0,7 V). Zwykle maksymalne napięcie wsteczne jest 0,7 V). Zwykle maksymalne napięcie wsteczne jest niewielkie i nie przekracza 100 V. niewielkie i nie przekracza 100 V.

Dioda uniwersalnaDioda uniwersalna Diody uniwersalneDiody uniwersalne są to diody są to diody

germanowe i krzemowe germanowe i krzemowe charakteryzujące się niewielkim charakteryzujące się niewielkim zakresem napięć (do 100 V) i prądów zakresem napięć (do 100 V) i prądów (do 100 mA) oraz częstotliwością pracy (do 100 mA) oraz częstotliwością pracy ograniczoną do kilkudziesięciu ograniczoną do kilkudziesięciu megaherców. Przeznaczone są głownie megaherców. Przeznaczone są głownie do stosowania w układach detekcyjnych do stosowania w układach detekcyjnych i prostowniczych małej mocy.i prostowniczych małej mocy.

Parametry statyczne:Parametry statyczne: napięcie statyczne napięcie statyczne UUFF przy określonym przy określonym

IIFF prąd wsteczny prąd wsteczny IIRR przy określonym przy określonym UURR

Parametry dynamiczne:Parametry dynamiczne: pojemność diody przy określonej pojemność diody przy określonej

częstotliwości i określonym napięciu częstotliwości i określonym napięciu wstecznymwstecznym

sprawność detekcjisprawność detekcji

Dioda prostowniczaDioda prostownicza

Dioda prostowniczaDioda prostownicza to rodzaj diody to rodzaj diody przeznaczonej głównie do przeznaczonej głównie do prostowania prądu przemiennego, prostowania prądu przemiennego, której głównym zastosowaniem jest której głównym zastosowaniem jest dostarczenie odpowiednio dużej dostarczenie odpowiednio dużej mocy prądu stałego.mocy prądu stałego.

Dioda impulsowaDioda impulsowa

Dioda impulsowaDioda impulsowa - dioda, która - dioda, która charakteryzuje się bardzo dużą szybkością charakteryzuje się bardzo dużą szybkością pracy - rzędu nanosekund lub pracy - rzędu nanosekund lub mikrosekund przy wyższych napięciach. W mikrosekund przy wyższych napięciach. W zależności od zastosowania mogą to być zależności od zastosowania mogą to być diody prostownicze, diody detekcyjne, diody prostownicze, diody detekcyjne, diody zabezpieczające itp.diody zabezpieczające itp.

Dioda pojemnościowaDioda pojemnościowa

Dioda pojemnościowaDioda pojemnościowa - dioda półprzewodnikowa, w - dioda półprzewodnikowa, w której wykorzystuje się zjawisko zmiany pojemności której wykorzystuje się zjawisko zmiany pojemności złącza p-n pod wpływem zmiany napięcia przyłożonego złącza p-n pod wpływem zmiany napięcia przyłożonego w kierunku zaporowym. Konstrukcja złączy w kierunku zaporowym. Konstrukcja złączy stosowanych w diodach pojemnościowych jest stosowanych w diodach pojemnościowych jest specjalnie przystosowana do wykorzystania tej specjalnie przystosowana do wykorzystania tej właściwości; półprzewodnik, z jakiego wykonywane są właściwości; półprzewodnik, z jakiego wykonywane są diody pojemnościowe, to zazwyczaj krzem lub arsenek diody pojemnościowe, to zazwyczaj krzem lub arsenek galu.galu.

Dioda tunelowaDioda tunelowa

Dioda tunelowaDioda tunelowa, rzadziej , rzadziej dioda dioda EsakiegoEsakiego - dioda - dioda półprzewodnikowa, która dla półprzewodnikowa, która dla pewnego zakresu napięć pewnego zakresu napięć polaryzujących charakteryzuje się polaryzujących charakteryzuje się ujemną rezystancją dynamicznąujemną rezystancją dynamiczną..

Dioda Dioda elektroluminescencyjnaelektroluminescencyjna

Dioda elektroluminescencyjnaDioda elektroluminescencyjna, , dioda świecącadioda świecąca, , LEDLED (ang. (ang. light-emitting diodelight-emitting diode) – dioda zaliczana do półprzewodnikowych ) – dioda zaliczana do półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych, emitujących promieniowanie w przyrządów optoelektronicznych, emitujących promieniowanie w

zakresie światła widzialnego i podczerwieni.zakresie światła widzialnego i podczerwieni.

Dioda ZeneraDioda Zenera

Dioda ZeneraDioda Zenera (stabilistor) - odmiana diody (stabilistor) - odmiana diody półprzewodnikowej, której głównym parametrem jest półprzewodnikowej, której głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza napięcie przebicia złącza pp--nn. Po przekroczeniu napięcia . Po przekroczeniu napięcia przebicia ma miejsce nagły, gwałtowny wzrost prądu. W przebicia ma miejsce nagły, gwałtowny wzrost prądu. W kierunku przewodzenia (anoda spolaryzowana dodatnio kierunku przewodzenia (anoda spolaryzowana dodatnio względem katody) zachowuje się jak normalna dioda, względem katody) zachowuje się jak normalna dioda, natomiast przy polaryzacji zaporowej (katoda natomiast przy polaryzacji zaporowej (katoda spolaryzowana dodatnio względem anody) może spolaryzowana dodatnio względem anody) może przewodzić prąd po przekroczeniu określonego napięcia na przewodzić prąd po przekroczeniu określonego napięcia na złączu, zwanego napięciem przebicia. Przy niewielkich złączu, zwanego napięciem przebicia. Przy niewielkich napięciach (do ok. 5 woltów) podstawową rolę odgrywa napięciach (do ok. 5 woltów) podstawową rolę odgrywa zjawisko Zenera, w zakresie od 5 do 8 woltów zjawisko zjawisko Zenera, w zakresie od 5 do 8 woltów zjawisko Zenera i przebicie lawinowe, a powyżej 8 woltów - Zenera i przebicie lawinowe, a powyżej 8 woltów - wyłącznie przebicie lawinowe. Napięcie przebicia jest wyłącznie przebicie lawinowe. Napięcie przebicia jest praktycznie niezależne od płynącego prądu i zmienia się praktycznie niezależne od płynącego prądu i zmienia się bardzo nieznacznie nawet przy dużych zmianach prądu bardzo nieznacznie nawet przy dużych zmianach prądu przebicia (dioda posiada w tym stanie niewielką oporność przebicia (dioda posiada w tym stanie niewielką oporność dynamiczną). dynamiczną).

Dioda GunnaDioda Gunna

Dioda GunnaDioda Gunna - dioda półprzewodnikowa stosowana w - dioda półprzewodnikowa stosowana w układach elektronicznych o bardzo wysokich układach elektronicznych o bardzo wysokich częstotliwościach pracy. Jej działanie opiera się zależności częstotliwościach pracy. Jej działanie opiera się zależności prędkości elektronów od natężenia pola elektrycznego prędkości elektronów od natężenia pola elektrycznego (tzw. zjawisko Gunna) i wytworzeniu konduktancji ujemnej.(tzw. zjawisko Gunna) i wytworzeniu konduktancji ujemnej.

Diody Gunna wykonane z arsenku galu mogą pracować do Diody Gunna wykonane z arsenku galu mogą pracować do częstotliwości 200 GHz, natomiast z azotku galu działają częstotliwości 200 GHz, natomiast z azotku galu działają nawet do 3 THz.nawet do 3 THz.

Dioda krzemowaDioda krzemowa

Dioda krzemowaDioda krzemowa pracuje przy małych prądach mając napięcie pracuje przy małych prądach mając napięcie progowe nie przekraczające 0,7 V, przy czym diody mocy progowe nie przekraczające 0,7 V, przy czym diody mocy posiadają napięcie progowe co najmniej 1V. Jeśli napięcie posiadają napięcie progowe co najmniej 1V. Jeśli napięcie zaporowe przekroczy wartość katalogową wówczas dioda niszczy zaporowe przekroczy wartość katalogową wówczas dioda niszczy się. Dioda krzemowa znalazła obecnie szerokie zastosowanie. się. Dioda krzemowa znalazła obecnie szerokie zastosowanie.

Dioda germanowaDioda germanowa

Dioda germanowaDioda germanowa to dioda półprzewodnikowa wykonana to dioda półprzewodnikowa wykonana z kryształu germanu. Odznacza się niskim spadkiem z kryształu germanu. Odznacza się niskim spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia (0,2 V) i małą napięcia w kierunku przewodzenia (0,2 V) i małą odpornością na wysoką temperaturę.odpornością na wysoką temperaturę.

Ze względu na prostotę produkcji powszechnie stosowana Ze względu na prostotę produkcji powszechnie stosowana do lat 70. Całkowicie wyparta z układów mocy przez diody do lat 70. Całkowicie wyparta z układów mocy przez diody krzemowe. Germanowe diody ostrzowe są rozwinięciem krzemowe. Germanowe diody ostrzowe są rozwinięciem detektora kryształkowego.detektora kryształkowego.

Dioda stałoprądowaDioda stałoprądowa

Dioda stałoprądowaDioda stałoprądowa jest to tranzystor polowy złączowy (JFET), jest to tranzystor polowy złączowy (JFET), w którym źródło i bramka są ze sobą połączone. w którym źródło i bramka są ze sobą połączone.

Dioda PINDioda PIN

Dioda PINDioda PIN (od ang. p-type, intrinsic, n- (od ang. p-type, intrinsic, n-type semiconductor) to półprzewodnik ze type semiconductor) to półprzewodnik ze złączem warstw typu p-n z wbudowaną złączem warstw typu p-n z wbudowaną pomiędzy nimi warstwą wewnętrzną pomiędzy nimi warstwą wewnętrzną (niedomieszkowaną - najlepiej warstwa (niedomieszkowaną - najlepiej warstwa półprzewodnika samoistnego), stosowany półprzewodnika samoistnego), stosowany jako rezystor w układach wysokiej jako rezystor w układach wysokiej częstotliwości.częstotliwości.

Dioda ładunkowaDioda ładunkowa

Dioda ładunkowaDioda ładunkowa posiada trzy warstwy, w której zmiana posiada trzy warstwy, w której zmiana rezystancji odbywa się gwałtownie przy niewielkiej zmianie rezystancji odbywa się gwałtownie przy niewielkiej zmianie ładunku między materiałami P i N. Pozwala to na ładunku między materiałami P i N. Pozwala to na uformowanie impulsów prądu posiadających bardzo uformowanie impulsów prądu posiadających bardzo strome zbocza co pozwala otrzymać wiele częstotliwości strome zbocza co pozwala otrzymać wiele częstotliwości harmonicznych przebiegu podstawowego. Jest to dioda harmonicznych przebiegu podstawowego. Jest to dioda stosowana w powielaczach częstotliwości dla zakresu stosowana w powielaczach częstotliwości dla zakresu

wielkich częstotliwościwielkich częstotliwości. .

Dioda wstecznaDioda wsteczna

Dioda wstecznaDioda wsteczna (odwrócona, zwrotna, jednotunelowa) - dioda (odwrócona, zwrotna, jednotunelowa) - dioda półprzewodnikowa, której charakterystyka jest bardzo zbliżona do półprzewodnikowa, której charakterystyka jest bardzo zbliżona do idealnego zaworu (jeśli pracuje w kierunku polaryzacji idealnego zaworu (jeśli pracuje w kierunku polaryzacji zaporowej). Z tego powodu jest stosowana do detekcji i mieszania zaporowej). Z tego powodu jest stosowana do detekcji i mieszania sygnałów. sygnałów.

Laser półprzewodnikowyLaser półprzewodnikowy

Laser półprzewodnikowyLaser półprzewodnikowy (laser diodowy, dioda laserowa) - (laser diodowy, dioda laserowa) - laser, którego obszarem czynnym jest półprzewodnik. Najczęściej laser, którego obszarem czynnym jest półprzewodnik. Najczęściej laser półprzewodnikowy ma postać złącza p-n i obszar czynny jest laser półprzewodnikowy ma postać złącza p-n i obszar czynny jest pompowany przez przepływający przez złącze prąd elektryczny. pompowany przez przepływający przez złącze prąd elektryczny.

Dioda lawinowaDioda lawinowa

Dioda lawinowaDioda lawinowa, odmiana diody która po przekroczeniu napięcia , odmiana diody która po przekroczeniu napięcia przebicia nie ulega uszkodzeniu i zaczyna przewodzić prąd, przebicia nie ulega uszkodzeniu i zaczyna przewodzić prąd, używana jest w telekomunikacji do tłumienia przepięć. używana jest w telekomunikacji do tłumienia przepięć.

Symbole diódSymbole diód

Charakterystyka prądowo-Charakterystyka prądowo-napięciowa typowej diody napięciowa typowej diody

uniwersalnejuniwersalnej Na wykresie Na wykresie

zaznaczono zaznaczono obszary, w których obszary, w których dioda znajduje się w dioda znajduje się w stanie przebicia stanie przebicia (breakdown), jest (breakdown), jest spolaryzowana w spolaryzowana w kierunku kierunku zaporowym zaporowym (reverse) oraz (reverse) oraz przewodzenia przewodzenia (forward). Na (forward). Na rysunku nie została rysunku nie została zachowana skala − zachowana skala − dla typowej diody dla typowej diody napięcie napięcie przewodzenia vd przewodzenia vd jest małe w jest małe w stosunku do stosunku do wartości wartości bezwzględnej bezwzględnej napięcia przebicia napięcia przebicia vbr.vbr.

Złącze p-nZłącze p-n Złączem p-n nazywane jest złącze dwóch półprzewodników Złączem p-n nazywane jest złącze dwóch półprzewodników

niesamoistnych o różnych typach przewodnictwa: p i n.niesamoistnych o różnych typach przewodnictwa: p i n.

W obszarze typu n (negative) nośnikami większościowymi W obszarze typu n (negative) nośnikami większościowymi są elektrony (ujemne). Atomy domieszek (donory) pozostają są elektrony (ujemne). Atomy domieszek (donory) pozostają unieruchomione w siatce krystalicznej. Analogicznie w unieruchomione w siatce krystalicznej. Analogicznie w obszarze typu p (positive) nośnikami większościowymi są obszarze typu p (positive) nośnikami większościowymi są dziury o ładunku elektrycznym dodatnim. Atomy domieszek dziury o ładunku elektrycznym dodatnim. Atomy domieszek są tu akceptorami. W półprzewodnikach obu typów są tu akceptorami. W półprzewodnikach obu typów występują także nośniki mniejszościowe przeciwnego znaku występują także nośniki mniejszościowe przeciwnego znaku niż większościowe; koncentracja nośników niż większościowe; koncentracja nośników mniejszościowych jest dużo mniejsza niż większościowych. mniejszościowych jest dużo mniejsza niż większościowych. Obszar o mniejszej koncentracji domieszek znajdujący się Obszar o mniejszej koncentracji domieszek znajdujący się pomiędzy kontaktem złącza a warstwą zubożoną nazywany pomiędzy kontaktem złącza a warstwą zubożoną nazywany jest baząjest bazą