En basit yarı iletken bileşen ( diyot) , elektrik akımının akış yönünü yönetmenin temel amacı ile ilgili çeşitli yararlı fonksiyonları yerine getirir. Diyotlar akımın sadece bir yönde akmasına izin verir.
Mükemmel derecede verimli diyotlar negatif voltajlı açık devreler gibi görünürler ve aksi halde kısa devreler gibi görünürler. Fakat diyotlar bazı verimsizlikleri kabul ettikleri için, akım-voltaj ilişkisi doğrusal değildir.
Bu şekilde, herhangi bir diyotun ön gerilimine göre herhangi bir diyotun ileri voltajının eğrisinin bir grafiğini görmek için bir diyotun veri sayfasına başvurmak isteyeceksiniz, böylece belirli projeniz için doğru diyodu seçersiniz.
Diyot uygulamaları
Sadece iki iğneli yarı iletken cihaz olmasına rağmen, diyotlar modern elektronikte hayati öneme sahiptir. Diyotların tipik uygulamalarından bazıları şunlardır:
- AC voltajını DC gerilimlerine çevirmek gibi bir gerilimi düzeltme
- Bir kaynaktan sinyalleri ayırmak
- Bir sinyalin büyüklüğünü kontrol etmek
- Karıştırma sinyalleri
Güç dönüşüm
Diyotların önemli bir uygulaması AC gücünü DC gücüne dönüştürmektir. Bir yarı diyot (tek diyot) veya bir tam dalgalı (dört diyot) doğrultucu oluşturarak 110V ev enerjisini DC'ye dönüştürmek için tek bir diyot veya dört diyot kullanılabilir. Bir diyot bunu, AC dalga formunun sadece yarısının içinden geçmesine izin vererek yapar. Bu voltaj darbesi bir kapasitörü şarj etmek için kullanıldığında, çıkış voltajı küçük bir voltaj dalgalanması ile sabit bir DC voltajı olarak görünür. Tam dalgalı bir doğrultucu kullanarak, AC palslarını yönlendirerek bu işlemi daha verimli hale getirir, böylece hem sinüs dalgasının hem pozitif hem de negatif yarısı sadece pozitif darbeler olarak görülür, bu da giriş darbelerinin frekansını kapasitöre etkin bir şekilde iki katına çıkarır. şarj edilmesine yardımcı olur ve daha kararlı bir voltaj sağlar.
Diyotlar ve kondansatörler, aynı zamanda, küçük bir AC voltajı almak ve çok yüksek voltaj çıkışları oluşturmak için çarpmak için bir dizi voltaj çarpanları oluşturmak için de kullanılabilir. Hem AC hem de DC çıkışlar, kondansatör ve diyotların doğru konfigürasyonu kullanılarak mümkündür.
Sinyallerin Demodülasyonu
Diyotların en yaygın kullanımı, bir AC sinyalin negatif bileşenini çıkarmaktır. Bir AC dalga formunun negatif kısmı genellikle pozitif yarısı ile özdeş olduğundan, bu işlemi sıyırma işleminde çok az bilgi etkili bir şekilde kaybolur ve bu da daha verimli sinyal işlemeye yol açar.
Sinyal demodülasyonu, radyo sinyalinin taşıyıcı dalgadan çıkarılmasına yardımcı olmak için filtreleme sisteminin bir parçası olarak radyolarda yaygın olarak kullanılır.
Aşırı Gerilim Korumaları
Diyotlar ayrıca hassas elektronik bileşenler için koruma cihazları olarak iyi çalışır. Voltaj koruma cihazları olarak kullanıldığında, diyotlar normal çalışma koşullarında iletken değildirler, ancak yüksek voltajlı bir spike'ı entegre devrelere zarar vermeyecekleri yere indirirler. Geçici voltaj baskılayıcıları olarak adlandırılan özel diyotlar, özellikle aşırı voltaj koruması için tasarlanmıştır ve kısa zaman periyotları için çok büyük güç sıçramalarını, normalde bileşenlere zarar verecek ve elektronik bir ürünün ömrünü kısaltacak bir voltaj yükselmesinin veya elektrik şokunun tipik karakteristiklerini işleyebilir.
Benzer şekilde, bir diyot, bir kesme makinesi veya bir sınırlayıcı olarak hizmet vererek voltajı düzenleyebilir; bu, belirli bir noktada içinden geçen voltajı kapatan özel bir amaçtır.
Geçerli Direksiyon
Diyotların temel uygulaması akımı yönlendirmek ve sadece doğru yönde aktığından emin olmaktır. Diyotların akım yönlendirme kabiliyetinin iyi etkide kullanıldığı bir alan, bir güç kaynağından gelen güçten aküden gelen güce geçiş yapmaktır. Bir cihaz takıldığında ve şarj edildiğinde (örneğin, bir cep telefonu veya kesintisiz güç kaynağı), cihaz yalnızca harici gç kaynağından değil, yalnızca gçten çekilmelidir ve cihaz fişe takılı iken pili çekmelidir. ve şarj oluyor. Güç kaynağı çıkar çıkmaz, batarya cihazı çalıştırmalı ve kullanıcı tarafından herhangi bir kesinti olmayacaktır.
Akım yönlendirmesinin iyi bir örneği ters akım korumasıdır. Örneğin, arabanızı düşünün. Piliniz ölünce ve dostça bir yol geçidi jumper kablolarına yardımcı olduğunda, kırmızı ve siyah kabloların sırasını karıştırırsanız, aracınızın elektrik sistemini kızdırmazsınız çünkü aküye bitişik diyotlar yanlış yön akımını engeller.
Mantık kapıları
Bilgisayarlar ikili olarak çalışırlar - sonsuz sıfır denizler ve birler. Bilgisayardaki ikili karar ağaçları, bir anahtarın açık olup olmadığını ("1") veya kapalı ("0") kontrol eden diyotlar tarafından etkinleştirilen mantık kapılarına dayanır. Her ne kadar yüzlerce milyon diyot modern işlemcilerde görünse de, işlevsel olarak, elektronik mağazasında satın aldığınız diyotlarla aynıdır.
Diyotlar ve Işık
LED el feneri, aydınlatması ışık yayan diyottan elde edilen bir el feneri. Pozitif voltajın varlığında LED'ler yanar.
Buna karşılık bir fotodiyot, bir kollektörden (bir mini güneş paneli gibi) ışığı kabul eder ve bu ışığı küçük bir akıma dönüştürür.