Inerener hökmünde, elektron zynjyrlaryň işleýşi üçin diodlaryň nähili möhümdigini bilýärsiňiz.
Emma göç diody hakda bilýärsiňizmi? Güýç diodlary adaty diodlardan tapawutlanýar, sebäbi ýokary woltly programmalarda birnäçe dürli işleri ýerine ýetirmäge mümkinçilik berýän aýratynlygy bar.
Şonuň üçin taýynlaň we göç diodlarynyň haýran galdyryjy dünýäsine çümmäge taýyn boluň!
Güýç diodyna giriş
Resmi kesgitleme:
Adatça kremniden ýasalan ýarymgeçirijiniň bölüniş diody, ähli pn çatrygynda göçüň döwülmegi we naprýa dropeniýeniň peselmegi aslynda hemişelik we tokdan garaşsyz bolýar; iň möhüm iki görnüş IMPATT we TRAPATT diodlarydyr.
Güýç diody ýarymgeçiriji diodyň bir görnüşidir, ol belli bir naprýa ateniýede göçde döwülýär.
Diodyň üstündäki naprýa .eniýe belli bir bahadan ýokary bolsa, göçüň bozulmagy bolup geçýär.
Gurluşyk
Zener diody we göç diody ikisi hem birmeňzeş ýasalýar, ýöne göç diodyndaky doping mukdary Zener diodynyňkydan tapawutlanýar.
Güýç diodynyň çatrygy, häzirki konsentrasiýany we ondan çykýan gyzgyn nokatlary duruzmak üçin edilýär, şonuň üçin göç effekti diodyň zyýany bolmaz.
Güýç diodynyň iş ýörelgesi
Güýç diodlary tersine bölünýän sebitde işlemek üçin ýasalýar, bu ýerde uly tok zaýalanmazdan alyp bilýär.
Güýç diodynyň pn çatrygy, häzirki konsentrasiýany we ondan çykýan gyzgyn nokatlary duruzmak üçin ýasalýar, göç effekti diodyň zyýany bolmaz.
Güýç diodyna ters taraplaýyn naprýa .eniýe ulanylanda, bölüniş naprýa .eniýesine ýetýär we göçüň bölüniş sebitine girýär, bu ýerde uly tok zeper ýetmän göterip bilýär.
Güýç döwülmegi, diodyň üstündäki naprýa .eniýe belli bir bahadan ýokary bolanda bolup geçýär, bu tok çalt ýokarlanýar.
Güýç köpeltmek has köp erkin elektronlary we ionlary döredýär, bu enjamyň üsti bilen köp mukdarda tok akymyna sebäp bolýar.
Güýç diodlarynyň görnüşleri
Zener Diod
Zener diody, diodyň üstündäki naprýa .eniýe belli bir derejeden ýokary geçende Zeneriň bölüniş täsirini görkezýän diodyň bir görnüşidir.
Diodyň üstündäki ýokary elektrik meýdany, göçüň döwülmeginiň bir görnüşi bolan Zeneriň döwülmegine sebäp bolýar.
Zener diody esasan naprýa .eniýäni dolandyrmak, ýokarlanmalardan goramak we ses çykarmak üçin ulanylýar.
Güýç fotodiody
Güýç fotodiody, göçüň bölünýän sebitinde işlemek üçin ýarymgeçiriji diodyň bir görnüşidir.
Süýüm optiki aragatnaşyk ulgamlary we şekillendiriş enjamlary ýaly pes yşykly programmalarda köplenç ýokary girdejili foton detektory hökmünde ulanylýar.
Fotonlar diod bilen alnanda, elektron deşik jübütleri döredýärler
Dioddaky ýokary elektrik meýdany soňra bu elektron deşik jübütlerini çaltlaşdyryp, zarýad göterijileriň suw joşmagyna sebäp bolup biler.
Zener bilen Güýç döwülmeginiň arasyndaky tapawut
Zeneriň we gar süýşmesiniň ýüze çykmagy, bu ikisiniň arasyndaky esasy tapawut.
Zeneriň döwülmegi, diodyň tükenýän sebitinde güýçli elektrik meýdany bolanda bolýar
Güýç döwülmegi erkin elektronlar dioddaky atomlary uranda bolup geçýär.
Dioddaky doping mukdary Zeneriň bölüniş naprýa .eniýesini kesgitleýär, tükenýän sebitiň giňligi bolsa göçüň naprýa .eniýesini kesgitleýär.
Wideo: DIODES! Olaryň ähli görnüşleri we olaryň işleýşi
Maslahat: Gerek bolsaňyz, ýazgy düwmesini açyň.
Güýç diodlarynyň goşundylary
Gorag enjamlary we naprýa .eniýe sazlaýjylary
Köplenç göç diodlary duýgur elektron bölekleriniň ýokary naprýa .eniýe ýa-da elektron zynjyrlardaky tok artmagy sebäpli zaýalanmagyndan goramak üçin ulanylýar.
Şeýle hem, tersine bölünýän sebitde işleýän zynjyrlardaky ýüküň üstündäki naprýa .eniýäni dolandyrmak üçin ulanylyp bilner.
RF we mikrotolkun zynjyrlarynda ses çeşmeleri
RF we mikrotolkun zynjyrlarynda göç diodlary köplenç ses çeşmesi hökmünde ulanylýar.
Güýç döwülmegi wagtynda elektronlar we deşikler tötänleýin ýasalýar, bu bolsa ak ses çykarýar
Bu olary aragatnaşyk we elektron söweş üçin peýdaly edýär.
Sanly zynjyrlarda ýokary tizlikli kommutasiýa enjamlary
Sanly zynjyrlarda göç diodlary pikosekunt diýlip atlandyrylýan gaty gysga wagtyň içinde açyp we öçürip bilýän ýokary tizlikli wyklýuçateller hökmünde ulanylýar.
Şol sebäpli ýokary tizlikli maglumat geçirmek we sanly signallary gaýtadan işlemek ýaly zatlar üçin ulanylyp bilner.
Optoelektron ulgamlarynda ýokary girdejili foton detektorlary
Güýç fotodiodlary (APD) ýarymgeçiriji enjamlar bolup, fotonlar diod tarapyndan siňdirilende göçüň bölünýän sebitinde işlemek üçin edilýär.
APD-ler süýüm-optiki aragatnaşyk ulgamlarynda, lazer üýtgeýän ulgamlarda we ýokary girdejili foton detektorlary hökmünde pes pes derejeli programmalarda ulanylýar.
Güýç diodlarynda naprýa .eniýe düşmegi
Güýç diodlary göç täsirinden peýdalanmak üçin niýetlenendir, şonuň üçin olar döwülende kiçijik, ýöne göze görnüp duran naprýa dropeniýe peselýär.
Beýleki tarapdan, Zener diodlary naprýa .eniýäni hemişe pozulýan ýerinden ýokary saklaýar.
Güýç diodlarynyň köpüsinde naprýa dropeniýe 1 bilen 2 wolt aralygynda bolýar.
Naprýa .eniýeniň temperatura koeffisiýenti
Zener diodlary otrisatel naprýa .eniýeniň kiçi temperatura koeffisiýentine eýe, Güýç diodlary bolsa polo positiveitel naprýa .eniýeniň kiçi temperatura koeffisiýentine eýe.
Bu, temperaturanyň ýokarlanmagy bilen, göç diodynyň naprýa .eniýesiniň peselmeginiň birneme ýokarlanjakdygyny, Zener diodynyň naprýa .eniýesiniň peselmegi bolsa temperaturanyň ýokarlanmagy bilen peseljekdigini aňladýar.
Beýleki diodlar bilen deňeşdirmek
Şottki diodlarynyň köpüsinde 0,15V bilen 0,45V aralygyndaky naprýa dropeniýe peselişi bar.
Silikon diodlary üçin öňe naprýa 0.eniýe 0,7V, Germaniý diodlary üçin bolsa 0,3V.
Silikon diodyň üstünden öňe çykýan naprýa .eniýeniň peselmegi takmynan 0,7v töweregi bolup, içindäki tok köp mukdarda üýtgäp durýandygy sebäpli, hemişelik naprýa sourceeniýa çeşmesi hökmünde öňe saýlanan kremniy diod ulanylyp bilner.
Güýç diodlaryny ulanmagyň artykmaçlyklary we kemçilikleri
Güýç diodlarynyň adaty diodlardan birnäçe artykmaçlygy bar. Olar diodlaryň köpüsinden has uzak dowam edýär, bu bolsa käbir ýagdaýlarda ulanylanda has ygtybarly bolýar.
Güýç diodynyň pn çatrygy häzirki konsentrasiýanyň we netijede gyzgyn nokatlaryň öňüni almak üçin niýetlenendir, şonuň üçin diod göç täsiriniň zaýalanmazlygy üçin.
Artykmaçlyklary
Güýç diodlary zynjyrlary goramak, ses çykarmak we fotonlary tapmak ýaly birnäçe ýagdaýlarda peýdalydyr.
Has ýokary duýgurlygy, ýokary öndürijiligi we çalt jogap wagtyny görkezýär, bu programmalarda ulanmak üçin amatly edýär.
Şeýle hem, zynjyrlary elektron ulgamlarynda peýdaly edýän naprýa fromeniýelerden gorap bilerler.
Adetmezçilikleri
Avöne göçmeli diodlary ulanmagyň käbir erbet taraplary bar.
Bulara has ýokary işleýiş naprýa .eniýesiniň zerurlygy, göçüň netijesinde dörän çyzykly däl çykyş, has ýokary ses derejesi we işlemegiň ýokary ters tarapynyň zerurlygy degişlidir.
Güýç diodlary beýleki ýagdaýlarda bolşy ýaly işlemän biler, käbir ýagdaýlarda kynçylyk döredip biler.
Bu kynçylyklar bar bolsa-da, göçürme diodlary işleýändigi sebäpli käbir ýagdaýlarda giňden ulanylýar.
Beýleki diodlar ýaly ygtybarly bolmasa-da, duýgur we çalt jogap berýändigi sebäpli elektron ulgamlarynda peýdalydyr.
Güýç diody bilen PIN diodyň arasyndaky tapawut
Güýç diodlary we PIN diodlary ýarymgeçiriji diodlaryň ikisidir, ýöne olar dürli usullar bilen işleýärler.
Işleýän naprýa .eniýe
Işleýän naprýa .eniýe iki görnüşiň arasynda uly tapawut.
Güýç diodlary adaty işleýiş sebitinden has ýokary naprýa .eniýe zerur bolan ters bölüniş sebitinde işlemek üçin ýasalýar.
Beýleki tarapdan, PIN diodlary, adatça az naprýa .eniýe zerur bolan öňe gidiş sebitde işleýär.
Şeýlelik bilen, göç diodlarynyň has güýçli naprýa .eniýe zerurlygyndan has güýçli naprýa needeniýe gerekdigini aýtmak has gowudyr.
Şowhun
Işleýişleri sebäpli göç diodlary has köp ses çykaryp biler.
Thisöne bu ses derejesini kesiş naprýa .eniýesiniň ters tarapyna naprýa .eniýe ulanyp peseldip bolar.
Beýleki tarapdan, PIN diodlary köplenç az ses çykarýandyklary üçin ulanylýar, ýöne ulanylyşyna baglylykda henizem ses çykaryp bilýärler.
Içerki gurluş
Güýç diodlarynyň daşyndan ters naprýa .eniýe ulanylanda elektronlaryň köpelýän ýeri bar.
Bu içerki güýçlendirmäni 10 bilen 100 esse ulaldýar.
Beýleki tarapdan, PIN diodlary könelişýän sebit we adaty pn dioddan has az sygymlylygy bolan içerki sebite eýe.
Bu, PIN diodlarynyň has duýgur we has çalt jogap berýändigini aňladýar.
Naprýa .eniýe talaplary
Güýç diodlary kremniý üçin 100-den 200 wolt aralygynda has ýokary ters ters naprýa .eniýe bar.
Beýleki tarapdan PIN diody pes woltly işleýär we pes güýçli enjamlar üçin amatly.
Umuman, göç diodlary we PIN diodlary meňzeş usulda ýasalýar, ýöne olaryň dürli iş usullary olaryň dürli ýagdaýlarda ulanylýandygyny aňladýar.
Güýç diodlary ýokary woltly, optoelektroniki ulgamlarda bolsa ýokary girdejili foton detektorlary hökmünde ulanylyp bilner.
Beýleki tarapdan, pes ses we ýokary tizlige mätäç pes güýçli, ýokary ýygylykly programmalar üçin PIN diodlary has gowudyr.
Pes sesli göç diodlary
Güýç fotodiodlary pes sesli göç diodlarynyň (APD) dogry ady.
APD-ler ýagtylygy elektrik toguna öwürmek üçin fotoelektrik täsirini ulanýan ýarymgeçiriji fotodiod detektorlarydyr. Olar örän duýgur.
Olaryň ýokary signal-ses sesine gatnaşygy (SNR), çalt wagt seslenmesi, pes garaňky tok we ýokary duýgurlyk olary tapawutlandyrýar.
APD programmalary
APD-ler köp dürli zatlar üçin ulanylýar:
- Lazer diapazony tapyjylar.
- Foton korrelýasiýasyny öwrenmek.
- Süýüm optikasy bilen aragatnaşyk ulgamlary.
- Lidar.
- PET ýa-da pozitron zyňyndy tomografiýasy üçin skanerler.
Pes sesli aýlaw
APD-ni gazanmak, çatrykdan ters tarapa goýulýan naprýa .eniýe bilen dolandyrylýar. Girdejini durnukly we ses derejesiniň pes bolmagy üçin bu naprýa .eniýäni seresaplylyk bilen dolandyrmaly.
Munuň üçin APD-ler üçin ikitaraplaýyn naprýa .eniýe pes sesli zynjyr bilen dolandyrylyp we dolandyrylyp bilner. Bu zynjyr kesgitli ýygylyk we pes ses bilen PWM güýçlendiriji öwrüjini ulanýar
Termistory okaýan mikrokontrol temperaturanyň öwezini dolýar.
Artykmaç ses faktory
PIN fotodiodlary bilen deňeşdirilende, APD-lerde has köp ses bar, sebäbi göçürme prosesiniň statistikasy häzirki üýtgemelere sebäp bolýar.
Artykmaç ses faktory, APD-de atylan ses çäkli detektordan näçe sesiň bardygyny hasaplamagyň usulydyr.
Güýç fotodiodlary
Örän duýgur ýarymgeçiriji fotodiod detektory, göç fotodiody (APD) ýagtylygy elektrik toguna öwürmek üçin fotoelektrik täsirini ulanýar.
APD ýokary ters terslik bilen işleýär, foton ýa-da ýagtylyk urlanda deşiklere we elektronlara göç ýaly köpelýär.
Bu, fotodiodyň girdejisini birnäçe gezek ýokarlandyrmaga mümkinçilik berýär, oňa giň duýgurlyk berýär.
Güýç köpeltmek prosesi APD-lerde nähili işleýär
Güýç prosesi foton siňdirilende we bir zat uranda elektron ýa-da deşik ionlaşdyrylanda başlaýar.
Elektrik meýdany emele gelen göterijilere täsir ionlaşmagy arkaly ikinji derejeli göterijileri öndürmek üçin ýeterlik energiýa berýär.
Bu amal, diňe göni siňdirilişden has güýçli signal berýän elektron deşik jübütlerini doldurýar.
APD-iň gazanmagy, göçüň netijesinde emele gelen elektronlaryň we deşikleriň umumy sanynyň enjam tarapyndan sorulýan fotonlaryň sanyna deňdir.
Üstünlikleri we kemçilikleri
Güýç fotodiodynyň esasy peýdasy, örän duýgur we pes derejeli signallary alyp bilýär.
APD beýleki ýarymgeçiriji fotodiodlara garanyňda has duýgur we beýleki fotodiodlaryň şol bir duýgurlyk derejesine ýetip bilmeýän ýerlerinde ulanylyp bilner.
Fotodiodlaryň beýleki görnüşleri bilen deňeşdirilende, APD has çalt jogap berýär we ulanylmaýan wagty az akym bolýar.
APD-lerde käbir kynçylyklar bar.
- APD bilen baglanyşykly esasy meseleleriň biri, beýleki fotodiodlar bilen deňeşdirilende, işlemek üçin has ýokary naprýa .eniýedir.
- Daşaýjylaryň köpelmegi sebäpli, APD-ler hem bolmalysyndan has köp ses çykarýarlar.
- Dogry dizaýn usullaryny we iş şertlerini ulanmak sesi peseldip biler.
- Ahyrynda, APD-de çyzykly çykyş ýok, bu käbir ýagdaýlarda ulanmagy kynlaşdyryp biler.
Kazyýetleri ulanyň
| Ulanylan: | Düşündiriş: |
|---|---|
| Naprýatageeniýe sazlaýjylary | Güýç diodlary durnukly salgylanma naprýa .eniýesini üpjün edip, elektron zynjyrlardaky naprýa .eniýäni dolandyrmak üçin ulanylyp bilner. Zynjyryň naprýa .eniýesini hemişelik saklamak üçin ýa-da naprýa .eniýe üýtgese-de, çykyş naprýa .eniýesini durnukly saklamak üçin awtomatiki sazlaýjy hökmünde ulanylyp bilner. |
| Impuls generatorlary | Güýç diodlary impuls generatorlarynda ýokary woltly gysga partlamalar üçin ulanylyp bilner. Naprýatageeniýe tüpeňi ýüze çykanda, diod göçüň döwülmegine girýär we çalt ýokarlanmak wagty bilen ýiti impuls döredýär. Bu ýokary ýygylykly impulslara mätäç bolan radar ýaly zatlar üçin peýdalydyr. |
| Mikrotolkun enjamlary | IMPATT (IMPact ionlaşdyrma Güýç tranzit wagty) we TRAPATT (TRApped Plazma Avalanche Triggered Transit) diodlary göç diodlaryny ulanýarlar. Bu diodlar mikrotolkun aralygynda ýokary ýygylykly signallary iberýärler Bu signallar radar ulgamlarynda, hemra aragatnaşyk ulgamlarynda we beýleki ýokary ýygylykly programmalarda ulanylýar. |
| Goragdan goramak | Güýç diodlary elektron enjamlaryny naprýa .eniýeniň naprýa .eniýesinden we wagtlaýyn artykmaç woltlardan goramak üçin köpelýän goragçylarda ulanylyp bilner. Naprýatageeniýäni belli bir derejede gysyp, enjamyň ýokary naprýa .eniýe zeperlenmeginden saklap bilerler. |
| RF güýçlendirijiler | Radio ýygylygy (RF) güýçlendirijiler ýokary güýçli RF signallaryny döretmek üçin göç diodlaryny ulanyp bilerler. Bu ýagdaýda diod tokyň çalt ýokarlanmagyna we güýçli RF signalynyň döremegine sebäp bolýan göçüň bölünýän sebitine girýär. |
| Rentgen we Gamma Reý detektorlary | Güýç diodlary rentgen we gamma şöhlelendiriji hökmünde lukmançylyk şekillendirişinde we beýleki ýerlerde ulanylyp bilner. Köp energiýaly fotonlar, radiasiýanyň energiýasyny ölçemek üçin ulanyp boljak tok impulsyny iberýän diod tarapyndan alynýar. |
Beýleki ulanyşlar:
https://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_diode
Netije
Bu makala ýakynlaşanda, göç diodlarynyň köp elektron ulgamynyň möhüm bölekleri bolup durýandygy äşgärdir.
Nädip ýasalandyklary we edip biljek zatlary sebäpli islendik inerener üçin peýdaly gurallar.
Emma, beýleki tehnologiýalar ýaly, göç diodlaryny ulanmagyň hem oňaýly taraplary bar we bulary islendik programmada üns bilen ölçemek möhümdir.
In engineener hökmünde hemişe has gowy ulgamlary dizaýn etmek üçin iň täze we iň gowy tehnologiýany gözleýäris.
Toöne saklamak möhümdir elektronikanyň esaslarynyň uzak wagtlap dowam edendigini we häzirki döwürde edil şol wagtky ýaly möhümdigini ýadyňyzdan çykarmaň.
Şeýlelik bilen, tejribeli inerener bolsaňyz ýa-da ýaňy işe başlasaňyz, göç diodlarynyň häzirki zaman elektronikasynda nähili işleýändigini bilmek möhümdir.
Şeýle etmek bilen, gowy işleýän we amaly programmalaryňyz üçin ygtybarly ulgamlary dizaýn edip bilersiňiz.
Tehnologiýa üýtgese-de, elektronikanyň esasy düzgünleri öňküligine galýar.
Paýlaş ...
