Dioda Detektora

Główną funkcją diody detekcyjnej jest wyodrębnienie sygnału niskiej częstotliwości z sygnału wysokiej częstotliwości. Są one zbudowane w oparciu o strukturę styku punktowego, co oznacza, że ​​mają małą pojemność złącza i mogą pracować w wysokich częstotliwościach. Zazwyczaj są wykonane z germanu. Zasadniczo proces wyodrębniania sygnału modulującego z sygnału wejściowego nazywa się detekcją. Przy prądzie prostowania 100 mA jako granicy, diody o prądzie wyjściowym mniejszym niż 100 mA nazywane są diodami detekcyjnymi. Diody germanowe typu styku punktowego mogą pracować w częstotliwościach do 400 MHz, charakteryzując się niskim spadkiem napięcia przewodzenia, małą pojemnością złącza, wysoką wydajnością detekcji i dobrymi charakterystykami częstotliwościowymi, takimi jak typ 2AP. Oprócz detekcji, diody te mogą być również stosowane w obwodach ograniczających, obcinających, modulujących, mieszających, przełączających i innych. Istnieją również specjalne kombinacje dwóch diod o spójnych charakterystykach do detekcji FM.

Dioda prostownika

Zasadniczo proces uzyskiwania prądu stałego (DC) z wejściowego prądu przemiennego (AC) nazywa się prostowaniem. Przy prądzie prostowania 100 mA jako granicy, te z prądem wyjściowym większym niż 100 mA są nazywane diodami prostowniczymi. Mają one strukturę płaską, co skutkuje większą pojemnością złącza i są na ogół stosowane poniżej 3 kHz. Maksymalne napięcie wsteczne wynosi od 25 V do 3000 V, podzielone na 22 stopnie od A do X. Klasyfikuje się je następująco: ① Krzemowe diody prostownicze półprzewodnikowe (typ 2CZ), ② Krzemowe mostki prostownicze (typ QL) i ③ Wysokonapięciowe stosy krzemowe stosowane w telewizorach o częstotliwości roboczej bliskiej 100 kHz (typ 2CLG).

Dioda przycinająca

Gdy dioda jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia i przewodzi, jej spadek napięcia w kierunku przewodzenia pozostaje zasadniczo stały (0.7 V dla diod krzemowych i 0.3 V dla diod germanowych). Ta cecha jest wykorzystywana w obwodach jako element obcinający, ograniczający amplitudę sygnału w określonym zakresie. Większość diod nadaje się do obcinania. Istnieją również specjalistyczne diody obcinające, takie jak te do ochrony urządzeń i diody Zenera o wysokiej częstotliwości. Aby zwiększyć zdolność do ograniczania ostrych pików amplitudy, powszechnie stosuje się diody krzemowe. Dostępne są również komponenty składające się z kilku diod prostowniczych połączonych szeregowo w jeden moduł, w zależności od wymaganego napięcia obcinania.

Dioda modulująca

Zazwyczaj odnosi się to do diod przeznaczonych specjalnie do modulacji pierścieniowej, które stanowią kombinację czterech diod o spójnej charakterystyce przewodzenia. Chociaż inne diody waraktorowe również mają zastosowania modulacyjne, zazwyczaj są one wykorzystywane bezpośrednio do modulacji częstotliwości.

Dioda mieszająca

W przypadku stosowania metod mieszania diod, w zakresie częstotliwości od 500 Hz do 10 000 Hz powszechnie stosuje się diody Schottky'ego i diody punktowe.

Dioda wzmacniająca

Wzmacnianie za pomocą diod zazwyczaj obejmuje elementy o ujemnej rezystancji, takie jak diody tunelowe i diody z efektem masy, a także wzmocnienie parametryczne z wykorzystaniem diod waraktorowych. Dlatego też, diody wzmacniające zazwyczaj odnoszą się do diod tunelowych, diod z efektem masy i diod waraktorowych.

Dioda przełączająca

Dioda ma bardzo niską rezystancję w stanie przewodzenia i jest w stanie przewodzenia, podobnie jak zamknięty przełącznik; w stanie zaporowym ma bardzo wysoką rezystancję i jest w stanie odcięcia, podobnie jak otwarty przełącznik. Charakterystyka przełączania diod może być wykorzystana do tworzenia różnych układów logicznych. Istnieją diody przełączające używane do operacji logicznych z małymi prądami (około 10 mA) oraz te używane do wzbudzenia rdzenia z prądami rzędu setek miliamperów. Diody przełączające o małym prądzie to zazwyczaj diody punktowe i typu kluczowego, podczas gdy krzemowe diody dyfuzyjne, mesa i planarne są również dostępne do stosowania w środowiskach o wysokiej temperaturze. Główną zaletą diod przełączających jest ich duża szybkość przełączania. Diody Schottky'ego charakteryzują się szczególnie krótkim czasem przełączania i są idealnymi diodami przełączającymi. Diody punktowe typu 2AK są stosowane w obwodach przełączających o średniej prędkości, natomiast diody planarne typu 2CK w obwodach przełączających o dużej prędkości. Są one również stosowane w obwodach przełączających, ograniczających, zaciskających i detekcyjnych. Wysokoprądowe diody przełączające Schottky'ego (SBD) charakteryzują się niskim spadkiem napięcia przewodzenia, dużą szybkością i wysoką sprawnością.

Dioda Varactor

Diody waraktorowe to diody małej mocy stosowane do automatycznej regulacji częstotliwości (AFC) i strojenia. Wśród japońskich producentów znane są również pod różnymi nazwami. Pod wpływem napięcia wstecznego zmienia się pojemność złącza diody. Dlatego są one wykorzystywane w takich zastosowaniach, jak automatyczna regulacja częstotliwości, oscylacja skanująca, modulacja częstotliwości i strojenie. Zazwyczaj są one wykonane z krzemu w procesie dyfuzji, ale stosuje się również inne specjalne typy, takie jak diody dyfuzyjne stopowe, złącza epitaksjalne i diody z podwójną dyfuzją, ponieważ charakteryzują się one szczególnie dużą zmianą pojemności wraz z napięciem. Pojemność złącza zmienia się wraz z napięciem wstecznym VR, zastępując kondensatory o zmiennej pojemności i jest stosowana w obwodach strojenia, obwodach oscylatorów i pętlach synchronizacji fazowej. Są one powszechnie stosowane w telewizyjnych głowicach wysokiej częstotliwości do konwersji kanałów i układów strojenia i są wykonane głównie z krzemu.

Dioda mnożnika częstotliwości

Istnieją dwa rodzaje mnożenia częstotliwości za pomocą diod: mnożenie częstotliwości za pomocą diod waraktorowych oraz mnożenie częstotliwości za pomocą diod skokowych (lub nagłych). Diody waraktorowe używane do mnożenia częstotliwości nazywane są diodami o zmiennej reaktancji. Chociaż zasada działania diod o zmiennej reaktancji jest taka sama jak diod waraktorowych używanych do automatycznej regulacji częstotliwości, konstrukcja diod reaktancyjnych umożliwia pracę przy większej mocy. Diody skokowe, znane również jako diody skokowe, charakteryzują się krótkim czasem powrotu trr podczas przełączania z przewodzenia do odcięcia. Dlatego ich główną zaletą jest znacznie krótki czas przełączania przy szybkim przełączaniu do stanu odcięcia. Jeśli do diody skokowej zostanie przyłożony przebieg sinusoidalny, ze względu na krótki czas przejścia tt, przebieg wyjściowy zostanie ostro obcięty, co spowoduje generowanie wielu harmonicznych o wysokiej częstotliwości.

Dioda Zenera

Ten typ diody jest wykonany z wykorzystaniem charakterystyki przebicia wstecznego diody, utrzymując niemal stałe napięcie na jej zaciskach w celu stabilizacji napięcia w obwodzie. Jest to produkt, który zastępuje elektroniczne diody stabilizujące napięcie. Jest to dioda o stromej krzywej charakterystyki przebicia wstecznego. Jest używana jako napięcie sterujące i napięcie odniesienia. Napięcie robocze diody (znane również jako napięcie Zenera) waha się od około 3 V do 150 V, z wieloma stopniami podzielonymi przez 10%. Pod względem mocy, produkty są dostępne od 200 mW do ponad 100 W. Działają w stanie przebicia wstecznego, wykonane z materiału krzemowego, z bardzo małą rezystancją dynamiczną RZ, zwykle 2CW, 2CW56, itd.; dwie uzupełniające się diody połączone szeregowo wstecznie w celu zmniejszenia współczynnika temperaturowego są typu 2DW.

Współczynnik temperaturowy α diody Zenera: α reprezentuje zmianę napięcia stabilizacji przy zmianie temperatury o 1°C. Diody o napięciu stabilizacji poniżej 4 V mają ujemny współczynnik temperaturowy (z powodu przebicia Zenera), co oznacza, że ​​napięcie stabilizacji maleje wraz ze wzrostem temperatury (temperatura powoduje przesunięcie elektronów walencyjnych na wyższe poziomy energetyczne); diody o napięciu stabilizacji powyżej 7 V mają dodatni współczynnik temperaturowy (z powodu przebicia lawinowego), co oznacza, że ​​napięcie stabilizacji rośnie wraz ze wzrostem temperatury (temperatura zwiększa amplitudę drgań atomowych, utrudniając ruch nośników); diody o napięciu stabilizacji między 4 a 7 V mają bardzo mały współczynnik temperaturowy, bliski zeru (występują zarówno przebicia Zenera, jak i lawinowe).

Dioda PIN

Jest to dioda kryształowa zbudowana z półprzewodnika samoistnego (lub półprzewodnika o niskim stężeniu domieszek) umieszczonego pomiędzy obszarami P i N. Litera „I” w skrócie PIN oznacza „wewnętrzny”. Podczas pracy z częstotliwościami powyżej 100 MHz, ze względu na efekt magazynowania nośników mniejszościowych i efekt czasu przejścia w warstwie „wewnętrznej”, dioda traci działanie prostujące i staje się elementem impedancyjnym, którego wartość impedancji zmienia się wraz z napięciem polaryzacji. Przy polaryzacji zerowej lub zaporowej impedancja obszaru „wewnętrznego” jest bardzo wysoka; w polaryzacji przewodzenia, ze względu na wstrzykiwanie nośników do obszaru „wewnętrznego”, obszar ten wykazuje niską impedancję. Dlatego dioda PIN może być stosowana jako element o zmiennej impedancji. Jest powszechnie stosowana w przełączaniu wysokoczęstotliwościowym (przełączanie mikrofalowe), przesuwaniu fazy, modulacji, ograniczaniu i innych układach.

Dioda lawinowa

Jest to tranzystor, który może generować oscylacje o wysokiej częstotliwości pod wpływem przyłożonego napięcia. Zasada działania generowania oscylacji o wysokiej częstotliwości jest następująca: wykorzystuje się przebicie lawinowe do wstrzyknięcia nośników do kryształu. Ponieważ czas przejścia nośników przez płytkę jest skończony, prąd pozostaje w tyle za napięciem, co powoduje opóźnienie. Jeśli czas przejścia jest odpowiednio kontrolowany,

Dioda tunelowa

Dioda tunelowa to dioda krystaliczna, której głównym składnikiem prądowym jest prąd tunelowy. Jej materiałami bazowymi są arsenek galu i german. Obszary typu P i typu N są silnie domieszkowane (tj. charakteryzują się wysokim stężeniem zanieczyszczeń). Prąd tunelowy jest generowany przez efekty mechaniki kwantowej tych zdegenerowanych półprzewodników. Wystąpienie efektu tunelowego wymaga spełnienia trzech następujących warunków: 1. Poziom Fermiego znajduje się w paśmie przewodnictwa i paśmie walencyjnym; 2. Warstwa ładunku przestrzennego musi być bardzo wąska (mniej niż 0.01 mikrometra); istnieje możliwość nakładania się poziomów energetycznych dziur w obszarze typu P i elektronów w obszarze typu N zdegenerowanego półprzewodnika. Dioda tunelowa to element aktywny z dwoma zaciskami. Jej głównym parametrem jest stosunek prądu szczytowego do dolnego (IP/PV), gdzie indeks dolny „P” oznacza „szczyt”, a indeks dolny „V” oznacza „dolinę”. Diodę tunelową można stosować we wzmacniaczach wysokiej częstotliwości o niskim poziomie szumów i oscylatorach wysokiej częstotliwości (których częstotliwości robocze sięgają pasma fal milimetrowych), a także w szybkich układach przełączających.

Dioda odzyskiwania stopnia

Jest to również dioda ze złączem PN. Jej cechą strukturalną jest stromy rozkład domieszek na granicy złącza PN, tworzący „samopodtrzymujące się pole elektryczne”. Ponieważ złącze PN przewodzi z nośnikami mniejszościowymi pod polaryzacją w kierunku przewodzenia i ma efekt magazynowania ładunku w pobliżu złącza PN, prąd wsteczny wymaga „czasu magazynowania”, aby spaść do minimalnej wartości (wartości prądu nasycenia wstecznego). „Samopodtrzymujące się pole elektryczne” diody schodkowej skraca czas magazynowania, umożliwiając szybkie odcięcie prądu wstecznego i generowanie bogatych składowych harmonicznych. Te składowe harmoniczne mogą być wykorzystywane do projektowania obwodów generujących widmo grzebieniowe. Dioda schodkowa jest stosowana w obwodach impulsowych i obwodach z harmonicznymi wyższego rzędu.

Dioda barierowa Schottky’ego

Jest to dioda ze złączem metal-półprzewodnik, która wykazuje charakterystykę Schottky'ego. Charakteryzuje się niskim spadkiem napięcia przewodzenia. Warstwa metalowa może być wykonana z materiałów takich jak złoto, molibden, nikiel i tytan. Materiałem półprzewodnikowym jest zazwyczaj krzem lub arsenek galu, zazwyczaj w postaci półprzewodników typu N. Urządzenie to przewodzi z nośnikami większościowymi, więc jego prąd nasycenia wstecznego jest znacznie większy niż w przypadku złącza PN, które przewodzi z nośnikami mniejszościowymi. Ponieważ efekt magazynowania nośników mniejszościowych w diodach Schottky'ego jest minimalny, jego charakterystyka częstotliwościowa jest ograniczona jedynie przez stałą czasową RC, co czyni je idealnym urządzeniem do zastosowań o wysokiej częstotliwości i szybkim przełączaniu. Jego częstotliwość robocza może sięgać do 100 GHz. Ponadto diody Schottky'ego typu MIS (metal-izolator-półprzewodnik) mogą być wykorzystywane do produkcji ogniw słonecznych lub diod elektroluminescencyjnych (LED). Może również pełnić funkcję diody gaszącej, zapewniając funkcję gaszenia w obciążeniach indukcyjnych, takich jak cewki indukcyjne w zasilaczach impulsowych i przekaźnikach.

Dioda tłumiąca

Diody tłumiące są powszechnie stosowane w obwodach napięciowych wysokiej częstotliwości. Charakteryzują się wysokim napięciem roboczym i prądem szczytowym w kierunku wstecznym, przy niskim spadku napięcia w kierunku przewodzenia. Te diody prostownicze wysokiego napięcia o wysokiej częstotliwości służą do tłumienia i podwyższania napięcia w obwodach skanowania poziomego telewizorów. Typowe diody tłumiące to 2CN1, 2CN2 i BSBS44.

Dioda tłumiąca napięcie przejściowe

Dioda TVP zapewnia szybką ochronę przeciwprzepięciową obwodów. Dostępna jest w wersji bipolarnej i unipolarnej, klasyfikowanej według mocy szczytowej (500 W - 5000 W) i napięcia (8.2 V - 200 V).

Dioda dwubazowa (tranzystor monokrystaliczny)

Jest to trójzaciskowy element o ujemnej rezystancji, z dwiema bazami i jednym emiterem. Jest stosowany w obwodach oscylatorów relaksacyjnych i układach odczytu napięcia synchronizującego. Jego zaletami są łatwa regulacja częstotliwości i dobra stabilność temperaturowa.

Dioda elektroluminescencyjna (LED)

Wykonane z materiałów fosforku galu i fosforku galu i arsenku, te diody LED charakteryzują się niewielkimi rozmiarami i emitują światło po spolaryzowaniu w kierunku przewodzenia. Działają przy niskim napięciu i natężeniu prądu, charakteryzują się równomierną emisją światła, długą żywotnością oraz możliwością emisji monochromatycznego światła w kolorach czerwonym, żółtym, zielonym i niebieskim. Dzięki postępowi technologicznemu opracowano białe diody LED o wysokiej jasności, co dało początek rozwijającemu się przemysłowi oświetlenia LED. Są one również wykorzystywane w wyświetlaczach VCD, DVD, kalkulatorach i innych urządzeniach.

Krzemowa dioda przełączająca zasilanie

Krzemowa dioda przełączająca zasilanie charakteryzuje się możliwością szybkiego przewodzenia i odcięcia. Jest stosowana głównie w obwodach przełączających dużej mocy lub stabilizujących napięcie, przetwornicach prądu stałego, układach sterowania prędkością obrotową silników wysokoobrotowych oraz jako prostownik wysokoczęstotliwościowy i zacisk wolnobiegowy w obwodach napędowych. Jej zaletami są łagodne charakterystyki powrotu i duża odporność na przeciążenia, dzięki czemu jest szeroko stosowana w zasilaczach komputerowych, zasilaczach radarowych oraz w układach sterowania prędkością obrotową silników krokowych.