دیود چیست؟ و چه کاربردی دارد؟ ارسال دیدگاه

شاید برای شما سوال شده باشد که دیود چیست؟ و چه کاربردی دارد. ما در اینجا هستیم تا اطلاعات مفیدی درباره دیودها به شما بدهیم. پس اگر به دنبال کسب اطلاعات در این زمینه هستید با ما همراه باشید.

بررسی فیزیک الکترونیک نیمه هادی دیود

مدل مداری برای دیود

همانطور که گفته شد دیود یک المان غیر خطی می باشد لذا برای بررسی دیود در کنار عناصر دیگر نیاز است که مهندس الکترونیک و مخابرات مدلی مداری برای آن در نظر بگیرند. بنابراین مهندسان این صنعت چندین مدل برای دیود در نظر گرفته اند. در زیر به توضیح کوتاهی از این مدل های پرداخته ایم.

مدل تکه خطی دیود

در این مدل در هنگام بایاس مستقیم دیود علاوه بر یک منبع ولتاژ، مقاومت نیز به آن اضافه می گردد. در بایاس معکوس نیز همانند قبل می توان آن را با یک مقاومت بزرگ و یا همان مدار باز مدل کنیم.

مدل واقعی دیود

در این مدل از همان مشخصه ای که در پیوند PN گفته شد، استفاده می کنیم. این مشخصه که تصویر آن در بالا نیز آمده رابطه بین ولتاژ و جریان در بایاس مستقیم به صورت یک تابع نمایی یا همان اکسپنشیال ( exp ) می باشد.

کاربردهای دیود چیست؟

در مسئله شناخت این عنصر الکترونیکی به عنوان دیود چیست؟، بسیار مهم است که بدانید کاربرد آن در کجاها می باشد. همه شما می دانید که برای فهم بهتر دنیای الکترونیک، یک مهندس قطعا باید به صورت عملی از این قطعات استفاده کند تا درک بهتری از کاربردهای آن پیدا کند. از جمله کاربردهای این قطعه الکترونیکی می توان به یکسو کننده های نیم موج، یکسو کننده تمام موج، مدارهای محدود کننده ولتاژ و در آخر مدارهای چند برابرکننده ولتاژ نام برد.

یکسوساز نیم موج و تمام موج

یکی از کاربردهای اساسی و مهم دیود، استفاده از آن بعنوان یکسوسازی است. شاید شما سوال کنید که یکسوسازی چیست؟ و به چه کاری می آید؟ فقط کافی است به شارژ گوشی موبایل خود و یا یک آداپتور نگاه کنید. در این وسایل بدون شک از یکسوساز استفاده شده است. چرا که وقتی شما می خواهید یک منبع AC مانند برق شهر را به یک منبع DC تبدیل کنید؛ از یکسوساز استفاده می کنید. حال این کسوساز می تواند نیم موج باشد و یا به صورت پل دیودی ( تمام موج ) باشد. عملا مدار یکسو ساز سیگنال های مثبت را از خود عبور می دهد و سیگنال های منفی را از خود عبور نمی دهد.

تبدیل ولتاژ AC به DC

امروزه بسیاری از آی سی ها همانند آی سی LNK304GN می‌توانند به عنوان یک مبدل AC به DC یا اصطلاحا سوئیچر عمل کنند. اما شما می‌توانید به کمک یک مدار دیود و خازن این کار را انجام دهید. همانطور که قبلا اشاره شد سطح DC تولید شده توسط یکسوسازها چندان قابل استفاده نمی‌باشد اما با قرار دادن این مدار در کنار یکسوسازها مشکل حل خواهد شد. بعلاوه از این مدار در کاربردهای مخابراتی برای آشکارسازی پوش سیگنال استفاده می‌کنند که به آن آشکارساز AM گفته می‌شود.

تغییر دهنده سطح DC

اگر در مدار مبدل AC به DC جای دیود و خازن جابجا شود، مدار دیگری به دست خواهد آمد که می تواند سطح سیگنال را جابجا کند. مثلا فرض کنید که منبعی دارید که ولتاژ پایین آن -4 ولت و سطح بالای آن 6 ولت است. با قرار دادن این مدار سطح ولتاژ می تواند بین 0 تا 10 ولت تغییر کند. در زمانی که منبع تغذیه -4 ولت است دیود روشن است در نتیجه خروجی 0 ولت است. در این صورت خازن شارژ شده و ولتاژش به 4 ولت می رسد. زمانی که منبع تغذیه به ولتاژ 6 ولت می رسد با جمع  ولتاژ خازن، ولتاژ خروجی به 10 ولت می رسد. لذا خروجی بین 0 تا 10 ولت تغییر خواهد کرد.

مدار دو برابر کننده سطح ولتاژ

مدار ضرب کننده ولتاژ، مداری است که در الکترونیک استفاده های گسترده ای دارد. شما نتها می توانید ولتاژ را دو برابر کنید. بلکه با افزودن طبقات این مدار می توانید سطح ولتاژ را 3، 4، 5 و 6 برابر کنید. اما برای دو برابر کردن سطح ولتاژ تنها کافی است که دو عدد دیود و دو عدد خازن داشته باشید تا بتوانید این کار را انجام دهید. بنابراین برای سه برابر کردن سطح ولتاژ نیاز به 3 عدد دیود و 3 عدد خازن؛ برای چهار برابر کردن آن، 4 عدد دیود و 4 عدد خازن نیاز است.