DIOODID (3)

Keskkool - Füüsika - Füüsika

5 VÄGA HEA

REFERAAT
Dioodid
Tallinn 2009
SISUKORD

Ajalugu

Diood

Dioodi skeemitähis

Olulised parameetrid

Dioodi sugulased

Jaotus
AJALUGU
Elektronlamp ja pooljuhtdioodid arenesid paraleelselt. Elektronlamp dioodi põhimõtte avastas Frederick Guthrie 1873 aastal ning juba aasta hiljem avastas Saksa teadlane Karl Ferdinand Braun pooljuhtdioodide tööpõhimõtte. Thomas Edison taasavastas 1880 aasta 13. veebruaril elektronlamp dioodi tööpõhimõtte ning patenteeris selle 1883 aastal (U.S. Patent 307,031), kuid ei arendanud ideed edasi. Braun patenteeris pooljuhtalaldi 1899 aastal. Sir Jagdish Bose jätkas Brauni avastatud dioodi uurimist raadiosignaali vastuvõtuks vajaliku komponendina. Esimene pooljuhtdioodidega raadiovastuvõtja ehitati umbes 1900 aastal Greenleaf Whittier Pickard poolt. Inglismaal patenteeris elektronlamp dioodi John Ambrose Fleming (Marconi Company teaduslik nõunik ja endine Edisoni töötaja) 16. novembril 1904 aastal. Pickard sai patendi oma pooljuhtdetektorile 20. novembril 1906 (U.S. Patent 836,531). Avastuste tegemise ajal kutsuti selliseid seadmeid ka alalditeks. 1919 aastal mõtles William Henry Eccles välja sõna "diood": kreekakeelsetest sõnadest - di tõlkes ‘kaks’, ja ode (sõnast odos) tõlkes ‘teed’.
DIOOD
Diood on tore skeemidetail, natuke (lambi)lüliti sarnane. Kui lüliti on «sees», kulgeb ahelat pidi vool ja lamp põleb ning vastupidi. Ühendades lüliti asemele dioodi, võib täheldada sarnast käitumist. Kui see ühendada skeemi õigetpidi (öeldakse: pärisuunas), süttib lamp – diood juhib voolu. Ühendame vidina skeemist lahti (keerame teistpidi ja tinutame tagasi), siis lamp enam ei põle. Öeldakse, et diood on ühendatud vastusuunas. Nagu näha, on dioodi skeemi ühendamise polaarsus päris oluline! Ehk siis diood on elektroonikas kasutatav komponent , mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline elektrilaengute liikumine. Põhimõtteliselt lubab diood elektrivoolul liikuda ühes suunas, aga takistab selle liikumist teises suunas. Dioodi võib seega ette kujutada tagasilöögiklapi elektroonilise analoogina. Elektrivoolu kasutamisel on dioodid ka tähtsad, kuna võimaldavad teha vahelduvvoolust alalisvoolu. Skeemidel tähistatakse dioodi kolmnurgana, milles vool liigub aluselt tipu suunas (positiivselt pooluselt negatiivsele).
DIOODI SKEEMITÄHIS
Poest ostetud dioodil võib ühe väljaviigu lähedal märgata korpusele joonistatud joont – nii tähistatakse katoodikoiba. Vool liigub elemendis alati anoodilt katoodile, see ongi pärisuund. Dioodi korpuse sees on üksainus P-N pooljuhtsiire. Materjaliks enamasti räni (Si), kõrggsagedusdioodides ka germaanium (Ge) või GaAs. Nagu ikka, käivad reaalses elus asjad veidi teisiti kui unelmates. Reaalne diood juhib õige veidi voolu ka vastupidi lülitatuna. Samuti ei ole tema takistus pärisuunas kunagi null: tavalisele dioodile langeb alati umbes 0,7 volti pinget. Madala toitepinge juures päris oluline kaotus! Eridioodidel on pingelang väiksem, nt 0,15 V ( Schottky diood). Milleks säärast juppi vaja võiks minna, on ju lambi klõpsutamiseks pärislüliti hulga mugavam? Dioodi võimet voolu ainult ühes suunas juhtida kasutatakse laialdaselt: kõikvõimalikes toiteplokkides alaldina, tele-, raadio-, satelliidi- ja muudeski vastuvõtjates detektorina ja kindlasti ka mitmesugustes loogikalülitustes (nt kui tahame suunata mitme loogikakivi väljundid kokku ühele sisendile, ongi dioodid lihtsaim lahendus).
OLULISED PARAMEETRID
 maksimaalne vastupinge (võrgualaldi dioodidel võiks ikka üle 400 V olla);
 maksimaalne pärivool (ütleb, millise võimsusega koormust saame alaldile järele ühendada);
 maksimaalne päripingelang (tüüpiliselt umbes 0,7 V ränil, 0,3 V germaaniumil);
 maksimaalne vastuvool (lekkevool, enamasti üsna väike);
 töösagedus ehk taastumisaeg.
DIOODI SUGULASED
LED, zener , schottky…Need kõik on dioodi sugulased. Isegi skeemitähis on neil enamasti sama või dioodi omaga väga sarnane. Sisuliselt on tegemist dioodiga, millel mõni omadus on «aretamise» käigus eriti esile toodud. Näiteks iga diood läheb lühisesse, kui talle rakendatud vastupinget tõsta üle taluvuspiiri (50 kuni mitu tuhat volti). Diood on siis omadega igaveseks läbi. Stabilitron (ehk Zener) aga taastub pärast lühist, see ongi tema põhiline töörežiim (tegelikult asi lühiseni ei lähe). Tõsi, koormustakistita põleks ka stabilitron heleda leegiga… LED-id ehk valgusdioodid on kõigile tuttavad. Seal kasutatakse vidinat päriühenduses. Pingelang on LED-il enamasti üle 1,6 V (nt 1,6 V punastel isenditel, 2…3 V muudel värvilistel jne). Ka tavaline klaaskestaga diood hakkab päripingel piisava voolu korral helendama, aga vaid hetkeks. Schottky diood on eriti madala pingelanguga ja seepärast mugav kasutada kas või arvutite toiteplokkides. Dioodide sugulaste hulgas on veel mitmeid teisi Gunni diood, varikap ehk mahtuvusdiood , laserdiood, tunneldiood jne.
Otstarbe ja kasutusala järgi jaotatakse dioodid järgmiselt:
1. Alaldusdioodid.
2. Kõrgsagedusdioodid (lülitus-, detektor - ja segustidioodid).
3. Ülikõrgsagedusdioodid (PIN-dioodid, Schottky dioodid).
4. Stabilitronid (Z-dioodid ja temperatuurkompenseeritud tugidioodid).
5. Siirdeprotsesside liigpingelahendus-dioodid (TAZ-supressordioodid).
6. Mahtuvusdioodid e. varikapid (Esaki dioodid).
7. Takistusdioodid (CCR-dioodid).
8. Generaatordioodid (Gunni dioodid).
9. Sageduskordistusdioodid (varaktorid).
10. Valgusdioodid, laserdioodid, fotodioodid.
KASUTATUD KIRJANDUS:
http://parsek.yf.ttu.ee/~felc/ak/Aabits4.pdf
http://et.wikipedia.org/wiki/Diood
http://wiki.wifi.ee/index.php?title=Diood

.DOC Laadi alla originaalfail 6 lk · .doc · 35 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 6 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2009-11-09 Kuupäev, millal dokument üles laeti

35 laadimist Kokku alla laetud

3 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

MustRoos Õppematerjali autor

1) Ajalugu
2) Diood
3) Dioodi skeemitähis
4) Olulised parameetrid
5) Dioodi sugulased
6) Jaotus

dioodid

Kasutatud allikad

https://et.wikipedia.org/wiki/Diood

Sarnased õppematerjalid

odp

Dioodid

Dioodid Diood Diood on elektroonikas kasutatav komponent, mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline elektrilaengute liikumine. Põhimõtteliselt lubab diood elektrivoolul liikuda ühes suunas, aga takistab selle liikumist teises suunas. Dioodi võib seega ette kujutada tagasilöögiklapi elektroonilise analoogina. Ajalugu Elektronlamp ja pooljuhtdioodid arenesid paraleelselt. Elektronlamp dioodi põhimõtte avastas Frederick Guthrie 1873. aastal ning aasta hiljem avastas Saksa teadlane Karl Ferdinand Braun pooljuhtdioodide tööpõhimõtte. Thomas Edison taasavastas 1880. aastal

Füüsika

pdf

Teema 3, Pooljuhtseadmed

Alaldusdioodid. 2. Kõrgsagedusdioodid (lülitus-, detektor- ja segustidioodid). 3. Ülikõrgsagedusdioodid (PIN-dioodid, Schottky dioodid). 4. Stabilitronid (zenerdioodid) ja stabistorid pinge stabiliseerimiseks. 5. Siirdeprotsesside liigpingekaitsedioodid. 6. Mahtuvusdioodid e. varikapid. 7. Sageduskordistusdioodid (varaktorid). 8. Generaatordioodid (Gunni dioodid). 9. Tunneldioodid. 10. Optoelektroonika valdkonda kuuluvad dioodid: valgusdioodid, laserdioodid, fotodioodid. Valik erinevat tüüpi dioodide tingmärke on toodud joonisel 3.5. Joonis 3.5. Dioodide tingmärgid [2]. Dioodi pn-siirde p-juhtivusega piirkonnaga ühendatud väljaviiku nimetatakse anoodiks ning n-juhtivusega piirkonnaga ühendatud väljaviiku nimetatakse katoodiks. Diood on päripingestatud, kui tema anoodiga on ühendatud välise pingeallika positiivne poolus ja katoodiga negatiivne poolus.

Elektroonika alused

doc

Elektroonika aluste õppematerjal

kuni hetkeni, mil ümberlülitumisel kujunev vooluimpulss kahaneb etteantud väärtuseni (vt. joonis 2.1). Sõltuvalt konkreetsest dioodi kasutusotstarbest võidakse kasutada veel teisi parameetreid. JOONIS 2.1 2.2. Alaldusdioodid (Rectifier Diode) Alaldusdioodid on ette nähtud vahelduvvolu muundamiseks alalisvooluks toite otstarbel. Seega on nad suurevoolulised dioodid , mille lubatav pärivool on mõnesajast milliamprist sadade ampriteni. Dioode, mille lubatav pärivool on suurem kui 10A, nimetatakse ka jõudioodideks. Sageli valmistatakse alaldusdioode dioodsildadena, kus sildülitusse ühendatud dioodid on paigutatud ühisesse kesta. Samuti kõrgepingeliste sammastena, kus on lubatava vastupinge suurendamiseks on ühendatud järjestiku hulk siirdeid (dioode).. Lubatav vastupinge ulatub alaldusdioodidel sadadest tuhandete voltideni

Elektroonika alused

114

doc

Elektroonika alused

rr lülitamise hetkest kuni hetkeni, mil ümberlülitumisel kujunev vooluimpulss kahaneb etteantud väärtuseni (vt. joonis 2.1). Sõltuvalt konkreetsest dioodi kasutusotstarbest võidakse kasutada veel teisi parameetreid. 13 JOONIS 2.1 2.2. Alaldusdioodid (Rectifier Diode) Alaldusdioodid on ette nähtud vahelduvvolu muundamiseks alalisvooluks toite otstarbel. Seega on nad suurevoolulised dioodid , mille lubatav pärivool on mõnesajast milliamprist sadade ampriteni. Dioode, mille lubatav pärivool on suurem kui 10A, nimetatakse ka jõudioodideks. Sageli valmistatakse alaldusdioode dioodsildadena, kus sildülitusse ühendatud dioodid on paigutatud ühisesse kesta. Samuti kõrgepingeliste sammastena, kus on lubatava vastupinge suurendamiseks on ühendatud järjestiku hulk siirdeid (dioode).. Lubatav vastupinge ulatub alaldusdioodidel sadadest tuhandete voltideni. Töösagedused,

Elektriahelad ja elektroonika alused

108

pdf

Elektroonika alused (õpik,konspekt)

Uudo Usai ELEKTROONIKA KOMPONENDID Elektroonika alused TPT 1998 ELEKTROONIKAKOMPONEND1D lk.1 SISSEJUHATUS Kaasaegsed elektroonikaseadmed koosnevad väga suurest hulgast elementidest, millest on koostatud vajaliku toimega lülitused. Otstarbe tähtsuselt jagatakse neid elemente põhi-ja abielementideks. Põhielementideks on need, milleta pole lülituste töö võimalik. Abielementideta on lülituste töö küll võimalik, kuid nendest sõltuvad suuresti seadme tarbimisomadused. Põhielemendid jagunevad omakorda passiiv- ja aktiivelementideks. Passiv- elementideks on takistid, kondensaatorid ja induktiivpoolid, aktiivelementideks dioodid, transistorid ja integraallülitused. Abielementideks on pistikud, ümberlülitid, klemmliistud, mitmesugused konstruktsioonelemendid jne. Käesolevas õppematerjalis

Elektroonika