דיודה גלאי

התפקיד העיקרי של דיודת גלאי הוא לחלץ את האות בתדר נמוך מאות בתדר גבוה. הן בנויות במבנה מגע נקודתי, כלומר יש להן קיבול צומת קטן והן יכולות לפעול בתדרים גבוהים. בדרך כלל, הן עשויות מחומר גרמניום. באופן עקרוני, תהליך חילוץ האות המווסת מאות הקלט נקרא גילוי. עם זרם יישור של 100 מיליאמפר כגבול, אלו עם זרם יציאה נמוך מ-100 מיליאמפר מכונות דיודות גלאי. דיודות מסוג מגע נקודתי מגרמניום יכולות לפעול בתדרים של עד 400 מגה-הרץ, עם ירידת מתח קדמית נמוכה, קיבול צומת קטן, יעילות גילוי גבוהה ומאפייני תדר טובים, כגון סוג 2AP. בנוסף לגילוי, דיודות אלו יכולות לשמש גם במעגלים להגבלת מתח, גזירה, ויסות, ערבוב, מיתוג ופונקציות אחרות. ישנם גם שילובים מיוחדים של שתי דיודות עם מאפיינים עקביים לגילוי FM.

דיודה מיישר

באופן עקרוני, התהליך של קבלת פלט זרם ישר (DC) מכניסת זרם חילופין (AC) נקרא יישור. עם זרם יישור של 100 מיליאמפר כגבול, אלו עם זרם פלט גדול מ-100 מיליאמפר מכונות דיודות מיישר. יש להן מבנה מישורי, וכתוצאה מכך קיבול צומת גדול יותר והן משמשות בדרך כלל מתחת ל-3 קילוהרץ. מתח ההפוך המרבי נע בין 25 וולט ל-3000 וולט, המחולק ל-22 דרגות מ-A עד X. הן מסווגות כדלקמן: ① דיודות מיישר מוליכים למחצה מסיליקון (סוג 2CZ), ② מיישרי גשר מסיליקון (סוג QL), ו-③ ערימות סיליקון במתח גבוה המשמשות במכשירי טלוויזיה עם תדר עבודה קרוב ל-100 קילוהרץ (סוג 2CLG).

דיודת חיתוך

כאשר דיודה מוטה קדימה ומוליכה, ירידת המתח הקדמית שלה נשארת קבועה כמעט לחלוטין (0.7 וולט עבור דיודות סיליקון ו-0.3 וולט עבור דיודות גרמניום). מאפיין זה משמש במעגלים כאלמנט חיתוך כדי להגביל את משרעת האות בטווח מסוים. רוב הדיודות ניתנות לשימוש לצורך חיתוך. ישנן גם דיודות חיתוך ייעודיות, כגון אלו להגנה על מכשירים ודיודות זנר בתדר גבוה. כדי לשפר את היכולת להגביל קפיצות משרעת חדות, דיודות סיליקון משמשות בדרך כלל. קיימים גם רכיבים המורכבים ממספר דיודות מיישר המחוברות בטור ליצירת יחידה אחת המבוססת על מתח החיתוך הנדרש.

דיודה מווסתת

זה בדרך כלל מתייחס לדיודות המשמשות ספציפית למודולציה טבעתית, שהן שילובים של ארבע דיודות בעלות מאפיינים עקביים קדימה. למרות שלדיודות ווארקטור אחרות יש גם יישומי אפנון, הן משמשות בדרך כלל ישירות למודולציה של תדר.

דיודת ערבוב

בעת שימוש בשיטות ערבוב דיודות, בטווח התדרים של 500 הרץ עד 10,000 הרץ, משתמשים בדרך כלל ודיודות שוטקי ודיודות מגע נקודתי.

דיודת הגברה

הגברה באמצעות דיודות כרוכה בדרך כלל בהתקני התנגדות שלילית כגון דיודות מנהרה ודיודות אפקט גורף, כמו גם הגברה פרמטרית באמצעות דיודות ווארקטור. לכן, דיודות הגברה מתייחסות בדרך כלל לדיודות מנהרה, דיודות אפקט גורף ודיודות ווארקטור.

מיתוג דיודה

לדיודה יש ​​התנגדות נמוכה מאוד כשהיא מוטה קדימה והיא במצב מוליך, בדומה למתג סגור; כשהיא מוטה לאחור, יש לה התנגדות גבוהה מאוד והיא במצב ניתוק, בדומה למתג פתוח. ניתן להשתמש במאפייני המיתוג של דיודות כדי ליצור מעגלי לוגיקה שונים. ישנן דיודות מיתוג המשמשות לפעולות לוגיות עם זרמים קטנים (בסביבות 10 מיליאמפר) וכאלה המשמשות לעירור ליבה עם זרמים של מאות מיליאמפר. דיודות מיתוג בעלות זרם קטן הן בדרך כלל דיודות מגע נקודתי ודיודות מסוג מפתח, בעוד שדיודות סיליקון דיפוזיה, מסה ומישוריות זמינות גם לשימוש בסביבות טמפרטורה גבוהה. היתרון העיקרי של דיודות מיתוג הוא מהירות המיתוג המהירה שלהן. לדיודות שוטקי יש זמני מיתוג קצרים במיוחד והן דיודות מיתוג אידיאליות. דיודות מגע נקודתי מסוג 2AK משמשות למעגלי מיתוג במהירות בינונית, בעוד שדיודות מישוריות מסוג 2CK משמשות למעגלי מיתוג במהירות גבוהה. הן משמשות גם במעגלי מיתוג, הגבלה, הידוק או גילוי. דיודות מיתוג זרם גבוה מסיליקון Schottky (SBD) בעלות ירידת מתח קדמית נמוכה, מהירות גבוהה ויעילות גבוהה.

דיודת ורקטור

דיודות ורקטור הן דיודות בעלות הספק נמוך המשמשות לבקרת תדר אוטומטית (AFC) וכיוונון. הן ידועות גם בשמות שונים בקרב יצרנים יפניים. על ידי הפעלת מתח הפוך, קיבול הצומת של הדיודה משתנה. לכן, הן משמשות ביישומים כגון בקרת תדר אוטומטית, תנודת סריקה, אפנון תדר וכיוונון. בדרך כלל, הן עשויות מסיליקון באמצעות תהליך דיפוזיה, אך סוגים מיוחדים אחרים כגון דיפוזיה מסגסוגת, דיודות צומת אפיטקסיאליות ודיודות דיפוזיה כפולה משמשים גם כן מכיוון שדיודות אלו מציגות שינוי גדול במיוחד בקיבול עם המתח. קיבול הצומת משתנה עם המתח ההפוך VR, מחליף קבלים משתנים ומשמש במעגלי כוונון, מעגלי מתנד ולולאות נעולות פאזה. הן משמשות בדרך כלל בראשי תדר גבוה בטלוויזיה למעגלי המרת ערוצים וכיוונון ועשויות בעיקר מסיליקון.

דיודת מכפיל תדרים

עבור כפל תדרים באמצעות דיודות, ישנם שני סוגים: כפל תדרים באמצעות דיודות ווארקטור וכפל תדרים באמצעות דיודות התאוששות מדורג (או פתאומיות). דיודות ווארקטור המשמשות להכפלת תדרים נקראות דיודות ריאקטנס משתנה. למרות שעקרון הפעולה של דיודות ריאקטנס משתנה זהה לזה של דיודות ווארקטור המשמשות לבקרת תדר אוטומטית, מבנה דיודות הריאקטנס יכול להתמודד עם הספק גבוה יותר. דיודות התאוששות מדורג, הידועות גם כדיודות התאוששות מדורג, בעלות זמן התאוששות הפוכה קצר trr בעת מעבר ממצב הולכה למצב ניתוק. לכן, היתרון העיקרי שלהן הוא זמן ההעברה הקצר משמעותית בעת מעבר מהיר למצב ניתוק. אם גל סינוסואידלי מופעל על דיודת התאוששות מדורג, עקב זמן ההעברה הקצר tt, צורת הגל של הפלט נקטעת בחדות, וכתוצאה מכך נוצרות הרמוניות רבות בתדר גבוה.

דיודה זנר

דיודה מסוג זה מיוצרת באמצעות מאפיין פריצה הפוכה של דיודה, תוך שמירה על מתח כמעט קבוע על פני הדקיה כדי לייצב את המתח במעגל. זהו מוצר המחליף דיודות אלקטרוניות לייצוב מתח. זוהי דיודה בעלת עקומת מאפיין פריצה הפוכה תלולה. היא משמשת כמתח בקרה ומתח ייחוס. מתח ההפעלה של הדיודה (המכונה גם מתח זנר) נע בין 3 וולט ל-150 וולט, עם דרגות רבות המחולקות ב-10%. מבחינת הספק, מוצרים זמינים מ-200 מיליוואט ועד מעל 100 וואט. הדיודה, הפועלת במצב פריצה הפוכה, עשויה מחומר סיליקון, עם התנגדות דינמית קטנה מאוד RZ, בדרך כלל 2CW, 2CW56 וכו'; שתי דיודות משלימות המחוברות בטור הפוכה כדי להפחית את מקדם הטמפרטורה הן מסוג 2DW.

מקדם הטמפרטורה α של דיודת זנר: α מייצג את השינוי במתח הייצוב לכל שינוי טמפרטורה של 1°C. לדיודות עם מתח ייצוב נמוך מ-4 וולט יש מקדם טמפרטורה שלילי (עקב קריסת זנר), כלומר מתח הייצוב יורד עם עליית הטמפרטורה (הטמפרטורה גורמת לאלקטרוני הערכיות לנוע לרמות אנרגיה גבוהות יותר); לדיודות עם מתח ייצוב גדול מ-7 וולט יש מקדם טמפרטורה חיובי (עקב קריסת מפולת שלגים), כלומר מתח הייצוב עולה עם עליית הטמפרטורה (הטמפרטורה מגדילה את משרעת הרטט האטומי, מה שמפריע לתנועת נושא הגל); לדיודות עם מתח ייצוב בין 4 ל-7 וולט יש מקדם טמפרטורה קטן מאוד, כמעט אפס (מתרחשות גם קריסת זנר וגם קריסת מפולת שלגים).

דיודה PIN

זוהי דיודת גביש הבנויה עם מוליך למחצה פנימי (או מוליך למחצה עם ריכוז זיהומים נמוך) בין אזורי P ו-N. ה-"I" ב-PIN מייצג "אינטרינסיק". כאשר הדיודה פועלת בתדרים מעל 100 מגה-הרץ, עקב אפקט האחסון של נושאי מטען מיעוט ואפקט זמן המעבר בשכבה ה"אינטרינסית", הדיודה מאבדת את פעולת היישור שלה והופכת לאלמנט עכבה, כאשר ערך העכבה שלה משתנה עם מתח ההטיה. בהטיה אפסית או בהטיה הפוכה, העכבה של האזור ה"אינטרינסיק" גבוהה מאוד; בהטיה קדמית, עקב הזרקת נושאי מטען לאזור ה"אינטרינסיק", האזור ה"אינטרינסיק" מציג מצב עכבה נמוך. לכן, ניתן להשתמש בדיודת PIN כאלמנט עכבה משתנה. היא משמשת בדרך כלל במיתוג בתדר גבוה (מיתוג מיקרוגל), הזזת פאזה, אפנון, הגבלה ומעגלים אחרים.

דיודת מפולות

זהו טרנזיסטור שיכול לייצר תנודות בתדר גבוה תחת השפעת מתח מופעל. עקרון הפעולה של יצירת תנודות בתדר גבוה הוא כדלקמן: שימוש ב-Avfalle breakdown כדי להחדיר נושאי גל לתוך הגביש, מכיוון שזמן המעבר של נושאי גל על ​​פני פרוסת הוופל הוא סופי, הזרם מפגר אחרי המתח, וכתוצאה מכך נוצר זמן השהייה. אם זמן המעבר נשלט כראוי

דיודת מנהרה

דיודת המנהור היא דיודת גביש שמרכיב הזרם העיקרי שלה הוא זרם המנהור. חומרי הבסיס שלה הם גליום ארסניד וגרמניום. אזורי סוג P וסוג N מסוממים מאוד (כלומר, עם ריכוזים גבוהים של זיהומים). זרם המנהור נוצר על ידי ההשפעות הקוונטיות-מכניות של מוליכים למחצה מנוונים אלה. התרחשות אפקט המנהור דורשת את שלושת התנאים הבאים: ① רמת פרמי ממוקמת בתוך פס ההולכה ופס הערכיות; ② שכבת מטען החלל חייבת להיות צרה מאוד (פחות מ-0.01 מיקרומטר); קיימת אפשרות לחפיפה בין רמות האנרגיה של חורים באזור סוג P ואלקטרונים באזור סוג N של מוליך למחצה מנוון. דיודת המנהור היא התקן פעיל בעל שני טרמינלים. הפרמטר העיקרי שלה הוא יחס זרם שיא-לעמק (IP/PV), כאשר הסימן התחתון "P" מייצג "שיא" והסימן התחתון "V" מייצג "עמק". דיודת המנהרה יכולה לשמש במגברי תדר גבוה בעלי רעש נמוך ובמתנדי תדר גבוה (עם תדרי פעולה המגיעים לפס הגל המילימטרי) וניתן להשתמש בה גם במעגלי מיתוג במהירות גבוהה.

דיודה לשחזור שלב

גם זוהי דיודה עם צומת PN. המאפיין המבני שלה הוא פיזור זיהומים תלול בגבול צומת ה-PN, ויוצר "שדה חשמלי מתקיים עצמי". מכיוון שצומת ה-PN מוליך עם נושאי מטען מיעוט תחת הטיה קדמית ויש לו אפקט אחסון מטען ליד צומת ה-PN, הזרם ההפוך דורש "זמן אחסון" כדי לרדת לערכו המינימלי (ערך זרם הרוויה ההפוך). "השדה החשמלי המתקיים עצמי" של דיודת התאוששות המדרגית מקצר את זמן האחסון, ומאפשר לזרם ההפוך להתנתק במהירות ולייצר רכיבים הרמוניים עשירים. ניתן להשתמש ברכיבים הרמוניים אלה לתכנון מעגלים ליצירת ספקטרום מסרק. דיודת התאוששות המדרגית משמשת במעגלים של פולסים והרמוניות מסדר גבוה יותר.

דיודה מחסום שוטקי

זוהי דיודה עם "צומת מתכת-מוליך למחצה" המציגה מאפייני שוטקי. יש לה ירידת מתח קדמית נמוכה. שכבת המתכת יכולה להיות עשויה מחומרים כמו זהב, מוליבדן, ניקל וטיטניום. חומר המוליך למחצה הוא בדרך כלל סיליקון או גליום ארסניד, בדרך כלל בצורת מוליכים למחצה מסוג N. התקן זה מוליך עם נושאי רוב, כך שזרם הרוויה ההפוך שלו גדול בהרבה מזה של צומת PN, המוליך עם נושאי מיעוט. מכיוון שאפקט האחסון של נושאי מיעוט בדיודות שוטקי הוא מינימלי, תגובת התדר שלו מוגבלת רק על ידי קבוע הזמן RC, מה שהופך אותו למכשיר אידיאלי עבור יישומי תדר גבוה ומיתוג מהיר. תדר הפעולה שלו יכול להגיע עד 100 גיגה-הרץ. בנוסף, ניתן להשתמש בדיודות שוטקי MIS (מבודד מתכת-מוליך למחצה) לייצור תאים סולאריים או דיודות פולטות אור. הן יכולות לשמש גם כדיודה חופשית, המספקת פונקציית חופשית בעומסים אינדוקטיביים כמו סלילים בספקי כוח מיתוגיים וממסרים.

דיודת שיכוך

דיודות ריסון נפוצות במעגלי מתח בתדר גבוה. יש להן מתח עבודה הפוך גבוה וזרם שיא גבוה, עם ירידת מתח קדמית נמוכה. דיודות מיישרות אלו בתדר גבוה ובמתח גבוה משמשות לריכוך והגברת מתח במעגל סריקה אופקי של טלוויזיות. דיודות ריסון נפוצות כוללות 2CN1, 2CN2 ו-BSBS44.

דיודת דיכוי מתח חולף

דיודת TVP מספקת הגנה מהירה מפני מתח יתר למעגלים. היא זמינה הן בסוגים דו-קוטביים והן בסוגים חד-קוטביים, המסווגים לפי הספק שיא (500W - 5000W) ומתח (8.2V - 200V).

דיודה בעלת בסיס כפול (טרנזיסטור גביש יחיד)

זהו התקן התנגדות שלילית בעל שלושה הדקים, שני בסיסים ופולט אחד. הוא משמש במעגלי מתנד רלקסציה ובמעגלי קריאת מתח תזמון. יש לו יתרונות של כוונון תדר קל ויציבות טמפרטורה טובה.

דיודה פולטת אור (LED)

נורות LED אלו, העשויות מחומרים גליום פוספיד וגליום ארסניד פוספיד, קטנות בגודלן ופולטות אור כשהן מוטות קדימה. הן פועלות במתח וזרם נמוכים, עם פליטת אור אחידה, אורך חיים ארוך ויכולת לפלוט אור מונוכרומטי אדום, צהוב, ירוק וכחול. עם ההתקדמות הטכנולוגית, פותחו נורות LED לבנות בעלות בהירות גבוהה, שהולידו את תעשיית תאורת ה-LED המתפתחת. הן משמשות גם בתצוגות עבור תקליטורי VCD, DVD, מחשבונים ומכשירים אחרים.

דיודת מיתוג כוח סיליקון

דיודת מיתוג ההספק מסיליקון בעלת יכולת הולכה וניתוק במהירות גבוהה. היא משמשת בעיקר במעגלי מיתוג או ייצוב מתח בהספק גבוה, ממירי DC, בקרת מהירות מנוע במהירות גבוהה, וכמיישר תדר גבוה ומהדק חופשי במעגלי הנעה. יש לה יתרונות של מאפייני התאוששות רכה וקיבולת עומס יתר חזקה, והיא נמצאת בשימוש נרחב בספקי כוח למחשבים, ספקי כוח לרדאר ויישומי בקרת מהירות מנוע צעדים.