NộI Dung
Một diode là một thành phần điện tử hai cực chỉ dẫn điện theo một hướng và chỉ khi một sự khác biệt tiềm năng tối thiểu nhất định, hoặc điện áp, được áp dụng cho hai thiết bị đầu cuối của nó. Điốt ban đầu được sử dụng để chuyển đổi AC thành DC và để lọc tín hiệu trong radio. Điốt đã trở nên phổ biến, được sử dụng để bảo vệ thiết bị điện tử, thắp sáng nhà của chúng ta và tín hiệu điều khiển từ xa.
Cấu trúc cơ bản
Để hiểu cơ sở của việc sử dụng điốt, nó giúp xem xét một cấu trúc diode diode tiêu chuẩn. Diode p-n tiêu chuẩn có hai chất bán dẫn tiếp xúc, tạo thành một giao diện. Chất bán dẫn tinh khiết don don tiến hành, vì vậy tạp chất kim loại được thêm vào. Trong một chất bán dẫn của diode p-n, kim loại gây ô nhiễm dễ dàng từ bỏ một electron; cái kia được pha tạp tương tự (không bị ô nhiễm) với một kim loại dễ dàng chấp nhận một điện tử. Tại giao diện, các electron di chuyển từ bên này sang bên kia, làm cho các nguyên tử mà các electron còn lại tích điện dương và các nguyên tử nhận trở thành âm. Sự sai lệch so với tính trung lập chỉ xảy ra ở giao diện. Nó tạo ra một điện trường để các electron chạy từ dòng điện bên ngoài chủ yếu đi từ phía chấp nhận electron sang phía tặng điện tử.
Điốt sớm: Radio
Tài sản đơn hướng này được khai thác đầu tiên trong radio AM. Tín hiệu vô tuyến dao động qua lại, tạo ra một dòng điện xoay chiều trong ăng ten. Trước khi khuếch đại, tín hiệu phải được thực hiện một chiều. Do đó, một diode diode vô tuyến cho phép đi qua một nửa tín hiệu di chuyển các electron theo một hướng, nhưng không phải là nửa còn lại. Nói tóm lại, AC được biến thành DC. Các tụ điện sau đó lọc ra tần số cao, chỉ để lại tín hiệu âm thanh, sẵn sàng cho khuếch đại.
Đèn LED
Nếu bạn đặt một điện áp trên một diode, các electron từ dòng điện di chuyển xung quanh mạch điện sẽ phát ra một bước sóng ánh sáng cụ thể khi gắn vào tạp chất chấp nhận một electron. Đây là cách điốt phát sáng (LED) tạo ra ánh sáng. Các electron sau đó di chuyển qua giao diện bán dẫn vì có điện trường ở giữa, đi qua chất bán dẫn tặng electron và tiếp tục đến đầu sau của nguồn điện áp để hoàn thành mạch.
Photodiodes và điốt nhạy sáng
Giống như điốt có thể tạo ra ánh sáng, chúng cũng có thể tạo ra dòng điện khi chúng nhận được nó. Hai loại hoạt động cùng nhau trong một thiết bị điều khiển từ xa, ví dụ, cho TV của bạn. Thứ hai là cách các tấm quang điện hoạt động. Hai điốt phát ra ánh sáng từ xa của bạn: Một phát ra ánh sáng khả kiến để cho bạn biết tín hiệu đang được gửi; cái kia phát ra tín hiệu nhị phân ở bước sóng vô hình (do đó cần có photodiode có thể nhìn thấy). Các photon chạm vào chất bán dẫn điện tử, giải phóng các electron và cho chúng động năng. Động năng có thể dịch theo một hướng, vì chỉ cho phép một hướng của dòng điện. Đây là cách tương tự như các tấm pin mặt trời hoạt động, chuyển các photon từ mặt trời thành dòng điện theo một hướng duy nhất.
Mạch bảo vệ
Một diode có thể bảo vệ mạch khỏi pin được lắp không đúng cách. Sự phân cực sẽ không chính xác, nhưng nó đã giành được thiệt hại cho mạch qua diode, chỉ cho phép dòng điện mờ đi qua. Điốt cũng đóng một vai trò trong bảo vệ tăng. Cái gọi là điốt tuyết avalanche Hướng dẫn đến một dây nối đất, nhưng chúng không cho phép dòng điện chạy đều đặn vì định hướng đơn hướng của chúng. Ở điện áp đủ cao, một diode sẽ cho điện áp đi qua. Khi điện áp tăng vượt xa mức hoạt động, diode tuyết lở sẽ mở ra và cho phép điện áp phụ đi ra ngoài qua dây nối đất.