Dedektör Diyot

Bir dedektör diyotunun temel işlevi, düşük frekanslı sinyali yüksek frekanslı bir sinyalden çıkarmaktır. Nokta temaslı bir yapıyla üretilirler, yani küçük bir bağlantı kapasitansına sahiptirler ve yüksek frekanslarda çalışabilirler. Genellikle germanyum malzemeden yapılırlar. Prensip olarak, modüle edici sinyali giriş sinyalinden çıkarma işlemine algılama denir. Sınır olarak 100 mA'lik bir doğrultma akımı ile, 100 mA'den düşük çıkış akımına sahip olanlar dedektör diyotları olarak adlandırılır. Germanyum nokta temaslı tip diyotlar, düşük ileri gerilim düşümü, küçük bağlantı kapasitansı, yüksek algılama verimliliği ve 2AP tipi gibi iyi frekans özellikleriyle 400 MHz'e kadar frekanslarda çalışabilir. Bu diyotlar, algılamanın yanı sıra, sınırlama, kırpma, modüle etme, karıştırma, anahtarlama ve diğer işlevler için de devrelerde kullanılabilir. Ayrıca, FM algılama için tutarlı özelliklere sahip iki diyotun özel kombinasyonları da mevcuttur.

Doğrultucu Diyot

Prensip olarak, alternatif akım (AC) girişinden doğru akım (DC) çıkışı elde etme sürecine doğrultma denir. Sınır olarak 100 mA'lik bir doğrultma akımı ile, 100 mA'den büyük çıkış akımına sahip olanlara doğrultucu diyotlar denir. Düzlemsel bir yapıya sahiptirler, bu da daha büyük bir bağlantı kapasitansına neden olur ve genellikle 3 kHz'nin altında kullanılırlar. Maksimum ters voltaj, A'dan X'e kadar 22 dereceye ayrılmış 25 volt ile 3000 volt arasında değişir. Şu şekilde sınıflandırılırlar: ① Silisyum yarı iletken doğrultucu diyotlar (2CZ tipi), ② Silisyum köprü doğrultucular (QL tipi) ve ③ Televizyonlarda kullanılan, çalışma frekansı 100 kHz'e yakın olan yüksek voltajlı silikon yığınları (2CLG tipi).

Kırpma Diyotu

Bir diyot ileri yönde polarize edildiğinde ve iletim yaptığında, ileri gerilim düşüşü esasen sabit kalır (silikon diyotlar için 0.7 V ve germanyum diyotlar için 0.3 V). Bu özellik, devrelerde sinyal genliğini belirli bir aralıkta sınırlamak için bir kırpma elemanı olarak kullanılır. Çoğu diyot kırpma için kullanılabilir. Ayrıca, cihazları ve yüksek frekanslı Zener diyotları korumak için kullanılanlar gibi özel kırpma diyotları da mevcuttur. Keskin genlik yükselmelerini sınırlama yeteneğini artırmak için genellikle silikon diyotlar kullanılır. Ayrıca, gerekli kırpma gerilimine göre tek bir ünite oluşturmak üzere seri olarak bağlanmış birkaç doğrultucu diyottan oluşan bileşenler de mevcuttur.

Modüle Edici Diyot

Bu, genellikle tutarlı ileri karakteristiklere sahip dört diyotun birleşimi olan, özellikle halka modülasyonu için kullanılan diyotları ifade eder. Diğer varaktör diyotların da modülasyon uygulamaları olmasına rağmen, genellikle doğrudan frekans modülasyonu için kullanılırlar.

Karıştırma Diyotu

Diyot karıştırma yöntemleri kullanılırken 500 Hz ile 10,000 Hz frekans aralığında Schottky ve nokta temaslı diyotlar yaygın olarak kullanılır.

Amplifikatör Diyot

Diyot kullanarak amplifikasyon genellikle tünel diyotlar ve hacim etkili diyotlar gibi negatif dirençli cihazların yanı sıra varaktör diyotlar kullanılarak parametrik amplifikasyonu da içerir. Bu nedenle, kuvvetlendirici diyotlar genellikle tünel diyotlar, hacim etkili diyotlar ve varaktör diyotları ifade eder.

Anahtarlama Diyotu

Bir diyot, ileri yönde polarize edildiğinde çok düşük bir dirence sahiptir ve kapalı bir anahtara benzer şekilde iletken durumdadır; ters yönde polarize edildiğinde ise çok yüksek bir dirence sahiptir ve açık bir anahtara benzer şekilde kesme durumundadır. Diyotların anahtarlama özellikleri çeşitli mantık devreleri oluşturmak için kullanılabilir. Küçük akımlarla (yaklaşık 10 mA) mantık işlemleri için kullanılan anahtarlama diyotları ve yüzlerce miliamperlik akımlarla çekirdek uyarımı için kullanılanlar vardır. Küçük akım anahtarlama diyotları genellikle nokta temaslı ve anahtar tipi diyotlardır; silikon difüzyon, mesa ve düzlemsel diyotlar da yüksek sıcaklık ortamlarında kullanılabilir. Anahtarlama diyotlarının temel avantajı hızlı anahtarlama hızlarıdır. Schottky diyotları özellikle kısa anahtarlama sürelerine sahiptir ve ideal anahtarlama diyotlarıdır. 2AK tipi nokta temaslı diyotlar orta hızlı anahtarlama devreleri için kullanılırken, 2CK tipi düzlemsel diyotlar yüksek hızlı anahtarlama devreleri için kullanılır. Ayrıca anahtarlama, sınırlama, sıkıştırma veya algılama devrelerinde de kullanılırlar. Schottky (SBD) silikon yüksek akım anahtarlama diyotları düşük ileri gerilim düşüşüne, yüksek hıza ve yüksek verimliliğe sahiptir.

Varaktör Diyot

Varaktör diyotlar, otomatik frekans kontrolü (AFC) ve ayarlama için kullanılan küçük güçlü diyotlardır. Japon üreticiler arasında çeşitli isimlerle de bilinirler. Ters voltaj uygulandığında, diyotun bağlantı kapasitansı değişir. Bu nedenle otomatik frekans kontrolü, taramalı salınım, frekans modülasyonu ve ayarlama gibi uygulamalarda kullanılırlar. Tipik olarak, difüzyon işlemi kullanılarak silikondan üretilirler, ancak alaşım difüzyon, epitaksiyel bağlantı ve çift difüzyon diyotları gibi diğer özel tipler de kullanılır çünkü bu diyotlar voltajla kapasitanslarında özellikle büyük bir değişim gösterir. Bağlantı kapasitansı, ters voltaj VR ile değişir, değişken kapasitörlerin yerini alır ve ayar devrelerinde, osilatör devrelerinde ve faz kilitlemeli döngülerde kullanılır. Genellikle televizyon yüksek frekans kafalarında kanal dönüştürme ve ayarlama devreleri için kullanılırlar ve çoğunlukla silikondan üretilirler.

Frekans Çarpan Diyot

Diyotlar kullanılarak frekans çarpımı için iki tür vardır: varaktör diyotlar kullanılarak frekans çarpımı ve adım (veya ani) toparlanma diyotları kullanılarak frekans çarpımı. Frekans çarpımı için kullanılan varaktör diyotlara değişken reaktans diyotları denir. Değişken reaktans diyotlarının çalışma prensibi, otomatik frekans kontrolü için kullanılan varaktör diyotlarla aynı olmasına rağmen, reaktans diyotlarının yapısı daha yüksek güçleri kaldırabilir. Adım toparlanma diyotları olarak da bilinen adım toparlanma diyotları, iletimden kesmeye geçerken kısa bir ters toparlanma süresine (trr) sahiptir. Bu nedenle, kesme durumuna hızla geçerken temel avantajları önemli ölçüde kısa transfer süresidir. Bir adım toparlanma diyotuna sinüzoidal bir dalga uygulanırsa, kısa transfer süresi (tt) nedeniyle çıkış dalga formu keskin bir şekilde kesilir ve bu da birçok yüksek frekanslı harmoniğin üretilmesine neden olur.

Zener Diyot

Bu tip diyot, bir diyotun ters bozulma karakteristiği kullanılarak üretilir ve terminalleri arasında neredeyse sabit bir voltaj sağlayarak devredeki voltajı sabitler. Voltaj sabitleyici elektronik diyotların yerini alan bir üründür. Dik bir ters bozulma karakteristiği eğrisine sahip bir diyottur. Kontrol voltajı ve referans voltajı olarak kullanılır. Diyotun çalışma voltajı (Zener voltajı olarak da bilinir) yaklaşık 3 V ile 150 V arasında değişir ve birçok kademe %10'a bölünür. Güç açısından, 200 mW'dan 100 W'ın üzerine kadar ürünler mevcuttur. Ters bozulma durumunda çalışan, silikon malzemeden yapılmış, çok küçük bir dinamik dirence sahip RZ, genellikle 2CW, 2CW56 vb.; sıcaklık katsayısını azaltmak için ters seri bağlı iki tamamlayıcı diyot 2DW tipindedir.

Zener diyotunun sıcaklık katsayısı α: α, 1°C sıcaklık değişimi başına stabilizasyon voltajındaki değişimi temsil eder. 4 V'tan düşük stabilizasyon voltajına sahip diyotlar negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (Zener bozulması nedeniyle), bu da stabilizasyon voltajının artan sıcaklıkla azaldığı anlamına gelir (sıcaklık, değerlik elektronlarının daha yüksek enerji seviyelerine hareket etmesine neden olur); 7 V'tan yüksek stabilizasyon voltajına sahip diyotlar pozitif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (çığ bozulması nedeniyle), bu da stabilizasyon voltajının artan sıcaklıkla arttığı anlamına gelir (sıcaklık, atomik titreşim genliğini artırarak taşıyıcı hareketini engeller); 4 ila 7 V arasında stabilizasyon voltajına sahip diyotlar çok küçük bir sıcaklık katsayısına, neredeyse sıfıra sahiptir (hem Zener hem de çığ bozulmaları meydana gelir).

PIN Diyot

Bu, P ve N bölgeleri arasına sıkıştırılmış bir içsel yarı iletken (veya düşük safsızlık konsantrasyonlu bir yarı iletken) ile oluşturulmuş bir kristal diyottur. PIN'deki "I", "içsel" anlamına gelir. 100 MHz'in üzerindeki frekanslarda çalışırken, azınlık taşıyıcılarının depolama etkisi ve "içsel" katmandaki geçiş süresi etkisi nedeniyle, diyot doğrultucu etkisini kaybeder ve empedans değeri öngerilim gerilimiyle değişen bir empedans elemanı haline gelir. Sıfır öngerilim veya ters öngerilim durumunda, "içsel" bölgenin empedansı çok yüksektir; ileri öngerilim durumunda ise, taşıyıcıların "içsel" bölgeye enjekte edilmesi nedeniyle "içsel" bölge düşük empedans durumu sergiler. Bu nedenle, bir PIN diyotu değişken empedans elemanı olarak kullanılabilir. Genellikle yüksek frekanslı anahtarlama (mikrodalga anahtarlama), faz kaydırma, modülasyon, sınırlama ve diğer devrelerde kullanılır.

Çığ Diyotu

Bu, uygulanan bir voltajın etkisi altında yüksek frekanslı salınımlar üretebilen bir transistördür. Yüksek frekanslı salınımlar üretmenin çalışma prensibi şu şekildedir: Taşıyıcıları kristale enjekte etmek için çığ kırılması kullanılır. Taşıyıcıların yonga boyunca geçiş süresi sonlu olduğundan, akım voltajın gerisinde kalır ve bu da bir gecikme süresine neden olur. Geçiş süresi uygun şekilde kontrol edilirse,

Tünel Diyot

Tünel diyot, birincil akım bileşeni tünelleme akımı olan bir kristal diyottur. Temel malzemeleri galyum arsenit ve germanyumdur. P tipi ve N tipi bölgeler yüksek oranda katkılanmıştır (yani yüksek konsantrasyonlarda safsızlık içerir). Tünelleme akımı, bu dejeneratif yarı iletkenlerin kuantum mekaniksel etkileriyle üretilir. Tünelleme etkisinin oluşması için aşağıdaki üç koşul gereklidir: ① Fermi seviyesi iletim bandı ve değerlik bandı içinde yer alır; ② Uzay yük katmanı çok dar olmalıdır (0.01 mikrometreden az); dejeneratif yarı iletkenin P tipi bölgesindeki deliklerin enerji seviyeleri ile N tipi bölgesindeki elektronların enerji seviyeleri arasında örtüşme olasılığı vardır. Tünel diyot, iki uçlu aktif bir cihazdır. Ana parametresi tepe-vadi akım oranıdır (IP/PV), burada "P" alt simgesi "tepe"yi, "V" alt simgesi ise "vadi"yi temsil eder. Tünel diyot, düşük gürültülü yüksek frekanslı amplifikatörlerde ve yüksek frekanslı osilatörlerde (çalışma frekansları milimetre dalga bandına ulaşan) kullanılabilir ve ayrıca yüksek hızlı anahtarlama devrelerinde de kullanılabilir.

Adım Kurtarma Diyotu

Bu da PN bağlantı noktasına sahip bir diyottur. Yapısal özelliği, PN bağlantı noktası sınırında dik bir safsızlık dağılımı oluşturarak "kendi kendini idame ettiren bir elektrik alanı" oluşturmasıdır. PN bağlantı noktası, ileri besleme altında azınlık taşıyıcılarıyla iletim yaptığı ve PN bağlantı noktası yakınında yük depolama etkisine sahip olduğu için, ters akımın minimum değerine (ters doyma akımı değeri) düşmesi için bir "depolama süresi" gerekir. Basamaklı toparlanma diyotunun "kendi kendini idame ettiren elektrik alanı", depolama süresini kısaltarak ters akımın hızla kesilmesini ve zengin harmonik bileşenler üretmesini sağlar. Bu harmonik bileşenler, tarak spektrumu üretim devrelerinin tasarımında kullanılabilir. Basamaklı toparlanma diyotu, darbeli ve yüksek mertebeden harmonik devrelerde kullanılır.

Schottky Bariyer Diyotu

Bu, Schottky karakteristikleri sergileyen "metal-yarı iletken bağlantı"ya sahip bir diyottur. İleri gerilim düşümü düşüktür. Metal katman, altın, molibden, nikel ve titanyum gibi malzemelerden yapılabilir. Yarı iletken malzeme genellikle N tipi yarı iletkenler formunda silikon veya galyum arsenittir. Bu cihaz çoğunluk taşıyıcılarıyla iletim yaptığından, ters doygunluk akımı azınlık taşıyıcılarıyla iletim yapan bir PN bağlantısından çok daha büyüktür. Schottky diyotlarındaki azınlık taşıyıcılarının depolama etkisi minimum olduğundan, frekans tepkisi yalnızca RC zaman sabitiyle sınırlıdır ve bu da onu yüksek frekanslı ve hızlı anahtarlama uygulamaları için ideal bir cihaz haline getirir. Çalışma frekansı 100 GHz'e kadar ulaşabilir. Ayrıca, MIS (metal-yalıtkan-yarı iletken) Schottky diyotları güneş pilleri veya ışık yayan diyotlar yapmak için kullanılabilir. Ayrıca anahtarlama modlu güç kaynakları ve rölelerdeki indüktörler gibi endüktif yüklerde serbest geçiş fonksiyonu sağlayarak serbest geçiş diyotu olarak da görev yapabilir.

Sönümleme Diyotu

Sönümleme diyotları genellikle yüksek frekanslı gerilim devrelerinde kullanılır. Yüksek ters çalışma gerilimi ve tepe akımına, düşük ileri gerilim düşümüne sahiptirler. Bu yüksek frekanslı, yüksek gerilimli doğrultucu diyotlar, televizyonların yatay tarama devrelerinde sönümleme ve gerilim yükseltme için kullanılır. Yaygın sönümleme diyotları arasında 2CN1, 2CN2 ve BSBS44 bulunur.

Geçici Gerilim Bastırma Diyotu

TVP diyot, devreler için hızlı aşırı gerilim koruması sağlar. Hem bipolar hem de unipolar tipleri mevcuttur ve tepe gücüne (500W - 5000W) ve gerilime (8.2V - 200V) göre sınıflandırılır.

Çift Bazlı Diyot (Tek Kristal Transistör)

Bu, iki baz ve bir emitöre sahip üç terminalli negatif direnç cihazıdır. Gevşeme osilatör devrelerinde ve zamanlama voltajı okuma devrelerinde kullanılır. Kolay frekans ayarı ve iyi sıcaklık kararlılığı gibi avantajlara sahiptir.

Işık Yayan Diyot (LED)

Galyum fosfit ve galyum arsenit fosfit malzemelerinden üretilen bu LED'ler, küçük boyutludur ve ileri beslemeli olduklarında ışık yayarlar. Düşük voltaj ve akımda çalışırlar, homojen ışık emisyonu, uzun ömür ve kırmızı, sarı, yeşil ve mavi tek renkli ışık yayma kabiliyetine sahiptirler. Teknolojik gelişmelerle birlikte, yüksek parlaklıkta beyaz LED'ler geliştirilmiş ve bu da gelişen LED aydınlatma endüstrisinin önünü açmıştır. Ayrıca VCD, DVD, hesap makinesi ve diğer cihazların ekranlarında da kullanılmaktadırlar.

Silikon Güç Anahtarlama Diyotu

Silikon güç anahtarlama diyotu, yüksek hızlı iletim ve kesme kapasitesine sahiptir. Öncelikle yüksek güçlü anahtarlama veya voltaj sabitleme devrelerinde, DC dönüştürücülerde, yüksek hızlı motor hız kontrolünde ve sürücü devrelerinde yüksek frekanslı doğrultucu ve serbest dönüşlü kelepçe olarak kullanılır. Yumuşak toparlanma özellikleri ve güçlü aşırı yük kapasitesi gibi avantajlara sahiptir ve bilgisayar güç kaynakları, radar güç kaynakları ve adım motoru hız kontrol uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.