Temel Elektronik - Özel Amaçlı Diyotlar
Bazı özel amaçlara hizmet etmek için tasarlanmış birkaç diyot vardır. Geçici gerilim bastırma diyotları, Altın katkılı diyotlar, Süper bariyer diyotları, Nokta temas diyotları, Peltier diyotları vb. Gibi pek çok tür vardır. Ancak bunların dışında, birçok uygulamaya sahip birkaç belirgin diyot vardır. Onların üzerinden geçelim.
Varaktör Diyot
Bir bağlantı diyotunun her iki tarafında, tükenme bölgesinin bir dielektrik olarak hareket edebileceği iki potansiyeli vardır. Dolayısıyla bir kapasite var. Varaktör diyotu, bağlantı kapasitansının değiştiği ters öngerilimde çalıştırılan özel bir durum diyotudur.
Varaktör diyotu ayrıca Vari Cap veya Volt Cap. Aşağıdaki şekil, ters yönde bağlanmış bir Varaktör diyotunu göstermektedir.
Uygulanan ters voltaj artırılırsa, width dielektrik bölgenin increases, hangi reduces junction capacitance. Ters voltaj azaldığında, dielektriğin genişliği azalır ve bu da kapasitansı artırır. Bu ters voltaj tamamen boşsa, o zamancapacitance onun olacak maximum.
Aşağıdaki şekil, işlevini temsil eden Varaktör diyot için kullanılan çeşitli sembolleri gösterir.
Tüm diyotlar bu bağlantı kapasitansına sahip olsa da, Varaktör diyot esas olarak bu etkiden yararlanmak ve bu bağlantı kapasitansındaki varyasyonları artırmak için üretilmiştir.
Varaktör diyotunun uygulamaları
Bu diyotun aşağıdakiler gibi birçok uygulaması vardır:
- Voltaj değişken kondansatör olarak kullanılır.
- Değişken LC tank devresinde kullanılır.
- Otomatik frekans kontrolü olarak kullanılır.
- Frekans Modülatörü olarak kullanılır.
- RF Faz değiştirici olarak kullanılır.
- Yerel osilatör devrelerinde frekans çarpanı olarak kullanılır.
Tünel diyot
Normal bir PN bağlantısının safsızlık konsantrasyonu yüksek oranda artarsa, bu Tunnel diodeoluşturulmuş. Olarak da bilinirEsaki diode, mucidinden sonra.
Bir diyottaki safsızlık konsantrasyonu arttığında, tükenme bölgesinin genişliği azalır ve bağlantı noktasından geçmek için yük taşıyıcılarına bir miktar ekstra kuvvet uygular. Bu konsantrasyon daha da arttığında, tükenme bölgesinin daha az genişliği ve yük taşıyıcılarının artan enerjisi nedeniyle, üzerinden tırmanmak yerine potansiyel bariyerden geçerler. Bu penetrasyon şu şekilde anlaşılabilir:Tunneling ve dolayısıyla adı Tunnel diode.
Tünel diyotları düşük güçlü cihazlardır ve ısıdan ve statik elektrikten kolayca etkilendikleri için dikkatli kullanılmalıdır. Tünel diyotu, çalışmalarını açıklayan belirli VI özelliklerine sahiptir. Aşağıdaki grafiğe bir göz atalım.
Diyotun içinde olduğunu düşünün forward-biased condition. İleri voltaj arttıkça akım hızla artar ve bir tepe noktasına kadar artar.Peak Currentile gösterilir IP. Bu noktadaki gerilimePeak Voltageile gösterilir VP. Bu nokta ile gösterilirA yukarıdaki grafikte.
Voltaj daha da artarsa VP, sonra akım azalmaya başlar. Olarak adlandırılan bir noktaya kadar azalırValley Currentile gösterilir IV. Bu noktadaki gerilimeValley Voltageile gösterilir VV. Bu nokta ile gösterilirB yukarıdaki grafikte.
Voltaj daha da artırılırsa, akım normal bir diyotta olduğu gibi artar. Daha büyük ileri voltaj değerleri için, akım daha da artar.
Diyotun içinde olduğunu düşünürsek reverse-biased conditiondiyot, ters voltaj arttıkça mükemmel bir iletken görevi görür. Buradaki diyot, negatif bir direnç bölgesi gibi davranır.
Tünel diyot uygulamaları
Tünel diyotu için aşağıdakiler gibi birçok uygulama vardır:
- Yüksek Hızlı Anahtarlama cihazı olarak kullanılır
- Hafıza depolama cihazı olarak kullanılır
- Mikrodalga osilatörlerinde kullanılır
- Gevşeme osilatörlerinde kullanılır
Schottky diyot
Bu, bir PN bağlantısının metal yarı iletken bir bağlantıyla değiştirildiği özel bir diyot türüdür. Normal bir PN bağlantı diyotundaki P tipi yarı iletken bir metal ile değiştirilir ve metale N tipi malzeme birleştirilir. Bu kombinasyonun aralarında tükenme bölgesi yoktur. Aşağıdaki şekil Schottky diyotunu ve sembolünü göstermektedir.
Bu Schottky diyotta kullanılan metal altın, gümüş, platin veya tungsten vb. Olabilir. Ayrıca silikon dışındaki yarı iletken malzeme için çoğunlukla galyum arsenit kullanılır.
Operasyon
Gerilim uygulanmadığında veya devre tarafsız olduğunda, N tipi malzemedeki elektronlar, metaldekilerden daha düşük enerji seviyesine sahiptir. Diyot ileriye doğru eğilirse, N-tipindeki bu elektronlar bir miktar enerji kazanır ve biraz daha yüksek enerjiyle hareket eder. Bu nedenle bu elektronlaraHot Carriers.
Aşağıdaki şekil, bir devreye bağlı bir Schottky diyotunu göstermektedir.
Avantajlar
Schottky diyotunun birçok avantajı vardır:
- Tek kutuplu bir cihazdır ve bu nedenle ters akım oluşmaz.
- İleri direnci düşüktür.
- Voltaj düşüşleri çok düşük.
- Schottky diyot ile düzeltme hızlı ve kolaydır.
- Tükenme bölgesi yoktur ve bu nedenle bağlantı kapasitansı yoktur. Böylece diyot hızla KAPALI konuma geçer.
Uygulamalar
Schottky diyotunun aşağıdakiler gibi birçok uygulaması vardır:
- Dedektör diyotu olarak kullanılır
- Güç doğrultucu olarak kullanılır
- RF karıştırıcı devrelerinde kullanılır
- Güç devrelerinde kullanılır
- Kenetleme diyotları olarak kullanılır