Komponen semikonduktor paling ringkas - diod - melaksanakan pelbagai fungsi berguna yang berkaitan dengan tujuan terasnya untuk mengurus arah aliran arus elektrik. Diod membenarkan arus mengalir melaluinya dalam satu arah sahaja.
Diod yang cekap sempurna kelihatan seperti litar terbuka dengan voltan negatif dan sebaliknya ia kelihatan seperti litar pintas. Tetapi kerana diod mengakui beberapa ketidakcekapan, hubungan semasa-ke-voltannya adalah tidak linear. Oleh itu, anda perlu merujuk lembaran data diod untuk melihat graf lengkung bagi mana-mana voltan hadapan diod tertentu berbanding arus hadapannya, supaya anda memilih diod yang betul untuk projek tertentu anda.
Aplikasi Diod
Walaupun hanya peranti semikonduktor dua pin yang ringkas, diod adalah penting dalam elektronik moden. Beberapa aplikasi biasa diod termasuk:
- Membetulkan voltan, seperti menukar AC kepada voltan DC
- Mengasingkan isyarat daripada bekalan
- Mengawal saiz isyarat
- Isyarat pencampuran
Penukaran Kuasa
Satu aplikasi penting diod adalah untuk menukar kuasa AC kepada kuasa DC. Diod tunggal atau empat diod mengubah kuasa isi rumah 110V kepada DC dengan membentuk penerus separuh jalan (diod tunggal) atau penerus gelombang penuh (empat diod). Diod membenarkan hanya separuh daripada bentuk gelombang AC untuk bergerak melaluinya. Apabila nadi voltan ini mengecas kapasitor, voltan keluaran kelihatan seperti voltan DC yang stabil dengan riak voltan kecil. Menggunakan penerus gelombang penuh menjadikan proses ini lebih cekap dengan menghalakan denyutan AC supaya kedua-dua bahagian positif dan negatif gelombang sinus input dilihat sebagai hanya denyutan positif, dengan berkesan menggandakan kekerapan denyutan input kepada kapasitor, yang membantu memastikan ia dicas dan memberikan voltan yang lebih stabil.
Diod dan kapasitor mencipta pengganda voltan yang berbeza untuk mengambil voltan AC yang kecil dan mendarabkannya untuk menghasilkan output voltan yang sangat tinggi. Kedua-dua output AC dan DC boleh dilakukan menggunakan konfigurasi kapasitor dan diod yang betul.
Demodulasi Isyarat
Penggunaan diod yang paling biasa ialah untuk mengeluarkan komponen negatif isyarat AC. Oleh kerana bahagian negatif bentuk gelombang AC biasanya sama dengan separuh positif, sangat sedikit maklumat yang hilang secara berkesan dalam proses menghilangkannya, yang membawa kepada pemprosesan isyarat yang lebih cekap.
Penyahmodulasi isyarat biasanya digunakan dalam radio sebagai sebahagian daripada sistem penapisan untuk membantu mengekstrak isyarat radio daripada gelombang pembawa.
Perlindungan Voltan Terlebih
Diod juga berfungsi dengan baik sebagai peranti perlindungan untuk komponen elektronik yang sensitif. Apabila digunakan sebagai peranti perlindungan voltan, diod tidak konduktor dalam keadaan operasi biasa tetapi segera memendekkan sebarang pancang voltan tinggi ke tanah di mana ia tidak boleh membahayakan litar bersepadu. Diod khusus yang dipanggil penindas voltan sementara direka khusus untuk perlindungan lebihan voltan dan boleh mengendalikan pancang kuasa yang sangat besar untuk tempoh masa yang singkat, ciri tipikal pancang voltan atau renjatan elektrik, yang biasanya akan merosakkan komponen dan memendekkan hayat produk elektronik.
Begitu juga, diod boleh mengawal voltan dengan berfungsi sebagai pemotong atau pengehad - tujuan khusus yang mengehadkan voltan yang boleh melaluinya pada titik tertentu.
Pemandu Semasa
Aplikasi asas diod adalah untuk mengemudi arus dan pastikan ia hanya mengalir ke arah yang betul. Satu kawasan di mana keupayaan stereng semasa diod digunakan untuk kesan yang baik adalah dalam menukar daripada kuasa yang datang daripada bekalan kuasa kepada kuasa yang berjalan daripada bateri. Apabila peranti dipalamkan dan dicas - contohnya, telefon bimbit atau bekalan kuasa yang tidak terganggu - peranti itu sepatutnya menggunakan kuasa hanya daripada bekalan kuasa luaran dan bukannya bateri, dan semasa peranti dipasangkan pada bateri, ia sepatutnya memperoleh kuasa. dan mengecas semula. Sebaik sahaja sumber kuasa dialihkan, bateri harus menghidupkan peranti supaya tiada gangguan disedari oleh pengguna.
Contoh stereng semasa yang baik ialah melalui perlindungan arus songsang. Pertimbangkan, sebagai contoh, kereta anda. Apabila bateri anda mati dan pejalan kaki yang mesra menawarkan bantuan dengan kabel pelompat, jika anda mencampurkan susunan kabel merah dan hitam, anda tidak akan menggoreng sistem elektrik kereta anda kerana diod bersebelahan dengan bateri menyekat arus yang salah arah.
Barisan Bawah
Komputer beroperasi dalam binari - lautan sifar dan satu yang tidak berkesudahan. Pokok keputusan binari dalam pengkomputeran adalah berdasarkan get logik yang didayakan oleh diod yang mengawal sama ada suis dihidupkan ("1") atau dimatikan ("0"). Walaupun ratusan juta diod muncul dalam pemproses moden, ia berfungsi sama seperti diod yang anda beli di kedai elektronik - hanya lebih kecil.
Diod dan Cahaya
Lampu suluh LED hanyalah lampu suluh yang pencahayaannya diperoleh daripada diod pemancar cahaya. Dengan kehadiran voltan positif, LED bersinar.
Sebaliknya, fotodiod menerima cahaya melalui pengumpul (seperti panel solar mini) dan menukarkan cahaya itu kepada arus yang kecil.
