diodas
Elektroniniuose komponentuose ištaisymo funkcijai dažnai naudojamas įrenginys su dviem elektrodais, leidžiantis srovei tekėti tik viena kryptimi. O varaktorio diodai naudojami kaip elektroniniai reguliuojami kondensatoriai. Daugumos diodų srovės kryptingumas paprastai vadinamas „taisymo“ funkcija. Dažniausia diodo funkcija yra leisti srovei praeiti tik viena kryptimi (žinoma kaip į priekį poslinkis) ir blokuoti jį atbuline eiga (žinoma kaip atvirkštinis poslinkis). Todėl diodai gali būti laikomi elektroninėmis atbulinių vožtuvų versijomis.
Ankstyvieji vakuuminiai elektroniniai diodai; Tai elektroninis įrenginys, galintis srovę pravesti viena kryptimi. Puslaidininkinio diodo viduje yra PN jungtis su dviem švino gnybtais, o šis elektroninis įtaisas turi vienkryptį srovės laidumą pagal įjungtos įtampos kryptį. Paprastai tariant, kristalinis diodas yra pn sandūros sąsaja, suformuota sukepinant p tipo ir n tipo puslaidininkius. Erdvės krūvio sluoksniai susidaro abiejose jo sąsajos pusėse, sudarydami savaime sukurtą elektrinį lauką. Kai taikoma įtampa lygi nuliui, difuzijos srovė, kurią sukelia krūvininkų koncentracijų skirtumas abiejose pn sandūros pusėse, ir dreifo srovė, kurią sukelia savaime sukurtas elektrinis laukas, yra vienodos ir yra elektrinės pusiausvyros būsenoje, kuri taip pat yra diodų charakteristika normaliomis sąlygomis.
Ankstyvieji diodai apėmė „kačių ūsų kristalus“ ir vakuuminius vamzdelius (JK žinomus kaip „terminės jonizacijos vožtuvai“). Šiuo metu dažniausiai naudojami diodai dažniausiai naudoja puslaidininkines medžiagas, tokias kaip silicis ar germanis.

charakteristika
Pozityvumas
Kai įjungiama tiesioginė įtampa, tiesioginės charakteristikos pradžioje tiesioginė įtampa yra labai maža ir nepakankama, kad būtų pašalintas blokuojantis elektrinio lauko poveikis PN sandūroje. Priekinė srovė yra beveik lygi nuliui, ir ši atkarpa vadinama negyvąja zona. Tiesioginė įtampa, kuri negali priversti diodo laidumo, vadinama negyvosios zonos įtampa. Kai tiesioginė įtampa yra didesnė už negyvosios zonos įtampą, elektrinis laukas PN sandūroje įveikiamas, diodas veda į priekį, o srovė greitai didėja didėjant įtampai. Esant normaliam srovės naudojimo diapazonui, diodo gnybtų įtampa laidumo metu išlieka beveik pastovi, ir ši įtampa vadinama tiesiogine diodo įtampa. Kai diodo tiesioginė įtampa viršija tam tikrą vertę, vidinis elektrinis laukas greitai susilpnėja, charakteristinė srovė greitai didėja, o diodas veda į priekį. Tai vadinama slenksčio įtampa arba slenksčio įtampa, kuri yra apie 0,5 V silicio vamzdžiams ir apie 0,1 V germanio vamzdžiams. Silicio diodų tiesioginio laidumo įtampos kritimas yra apie 0,6–0,8 V, o germanio diodų – apie 0,2–0,3 V.
Atvirkštinis poliškumas
Kai taikoma atvirkštinė įtampa neviršija tam tikro diapazono, srovė, einanti per diodą, yra atvirkštinė srovė, susidaranti dėl mažumos nešėjų dreifo judėjimo. Dėl mažos atvirkštinės srovės diodas yra išjungimo būsenoje. Ši atvirkštinė srovė taip pat žinoma kaip atvirkštinė soties srovė arba nuotėkio srovė, o diodo atvirkštinio prisotinimo srovę labai veikia temperatūra. Įprasto silicio tranzistoriaus atvirkštinė srovė yra daug mažesnė nei germanio tranzistoriaus. Mažos galios silicio tranzistoriaus atvirkštinė soties srovė yra nA, o mažos galios germanio tranzistoriaus - μ A. Kylant temperatūrai, puslaidininkis sužadinamas šiluma, skaičius mažumos nešikliai didėja, o atvirkštinė soties srovė taip pat atitinkamai didėja.

suskirstymas
Kai naudojama atvirkštinė įtampa viršija tam tikrą vertę, atvirkštinė srovė staiga padidės, o tai vadinama elektriniu gedimu. Kritinė įtampa, sukelianti elektros gedimą, vadinama diodo atvirkštinio gedimo įtampa. Kai įvyksta elektros gedimas, diodas praranda vienakryptį laidumą. Jei diodas neperkaista dėl elektros gedimo, jo vienakryptis laidumas negali būti visam laikui sugadintas. Jo veikimas vis tiek gali būti atkurtas pašalinus įtampą, kitaip diodas bus pažeistas. Todėl naudojant diodą reikia vengti per didelės atvirkštinės įtampos.
Diodas yra dviejų galų įtaisas, turintis vienkryptį laidumą, kurį galima suskirstyti į elektroninius ir kristalinius diodus. Elektroninių diodų efektyvumas yra mažesnis nei kristalinių diodų dėl kaitinimo siūlelio šilumos nuostolių, todėl jie retai matomi. Kristaliniai diodai yra labiau paplitę ir dažniausiai naudojami. Diodų vienkryptis laidumas naudojamas beveik visose elektroninėse grandinėse, o puslaidininkiniai diodai vaidina svarbų vaidmenį daugelyje grandinių. Jie yra vienas iš pirmųjų puslaidininkinių įrenginių ir turi platų pritaikymo spektrą.
Silicio diodo (nešviečiamo tipo) tiesioginis įtampos kritimas yra 0,7 V, o germanio diodo - 0,3 V. Šviesos diodo tiesioginis įtampos kritimas skiriasi priklausomai nuo skirtingų šviesos spalvų. Daugiausia yra trijų spalvų, o specifinės įtampos kritimo atskaitos vertės yra šios: raudonų šviesos diodų įtampos kritimas yra 2,0–2,2 V, geltonų šviesos diodų įtampos kritimas yra 1,8–2,0 V, o įtampa žalios šviesos diodų lašas yra 3,0-3,2 V. Vardinė srovė normalios šviesos spinduliavimo metu yra apie 20 mA.
Diodo įtampa ir srovė nėra tiesiškai susijusios, todėl jungiant skirtingus diodus lygiagrečiai, reikia prijungti atitinkamus rezistorius.

charakteristika kreivė
Kaip ir PN jungtys, diodai turi vienkryptį laidumą. Tipinė silicio diodo voltų amperų charakteristikos kreivė. Kai į diodą įjungiama tiesioginė įtampa, srovė yra labai maža, kai įtampos vertė yra žema; Kai įtampa viršija 0,6 V, srovė pradeda eksponentiškai didėti, o tai paprastai vadinama diodo įjungimo įtampa; Kai įtampa pasiekia apie 0,7 V, diodas yra visiškai laidžios būsenos, paprastai vadinama diodo laidumo įtampa, vaizduojama simboliu UD.
Germanio diodų įjungimo įtampa yra 0,2 V, o laidumo įtampa UD yra maždaug 0,3 V. Kai diodui taikoma atvirkštinė įtampa, srovė yra labai maža, kai įtampos vertė yra maža, o jos srovė yra atvirkštinė soties srovė IS. Kai atvirkštinė įtampa viršija tam tikrą vertę, srovė pradeda smarkiai didėti, o tai vadinama atvirkštiniu gedimu. Ši įtampa vadinama atvirkštine diodo gedimo įtampa ir vaizduojama simboliu UBR. Įvairių tipų diodų gedimo įtampos UBR reikšmės labai skiriasi – nuo ​​dešimčių voltų iki kelių tūkstančių voltų.

Atvirkštinis suskirstymas
Zenerio gedimas
Atvirkštinis suskirstymas pagal mechanizmą gali būti suskirstytas į du tipus: Zenerio suskirstymas ir lavina. Esant didelei dopingo koncentracijai, dėl mažo barjerinės srities pločio ir didelės atvirkštinės įtampos kovalentinio ryšio struktūra barjerinėje srityje sunaikinama, todėl valentiniai elektronai išsilaisvina iš kovalentinių ryšių ir sukuria elektronų skylių poras, dėl to smarkiai padidėja srovė. Šis suskirstymas vadinamas Zenerio suskirstymu. Jei dopingo koncentracija maža, o barjerinės srities plotis platus, Zener gedimą sukelti nėra lengva.

Lavinos gedimas
Kitas gedimo tipas yra griūtis. Kai atvirkštinė įtampa padidėja iki didelės vertės, veikiamas elektrinis laukas pagreitina elektronų dreifo greitį, sukeldamas susidūrimus su kovalentinio ryšio valentiniais elektronais, išmušdamas juos iš kovalentinio ryšio ir generuodamas naujas elektronų skylių poras. Naujai sukurtos elektronų skylės yra pagreitinamos elektrinio lauko ir susiduria su kitais valentiniais elektronais, sukeldamos laviną, panašią į krūvininkų padidėjimą ir staigų srovės padidėjimą. Šio tipo gedimas vadinamas lavinų gedimu. Nepriklausomai nuo gedimo tipo, jei srovė neribojama, tai gali negrįžtamai pažeisti PN sankryžą.