Lihtsaim pooljuhtkomponent - diood - täidab mitmesuguseid kasulikke funktsioone, mis on seotud selle põhieesmärgiga juhtida elektrivoolu suunda. Dioodid võimaldavad voolu läbi voolata ainult ühes suunas.
Täiesti tõhusad dioodid näivad olevat negatiivse pingega avatud ahelad ja muidu näevad nad välja lühisid. Kuid kuna dioodid tunnistavad ebaefektiivsust, on nende voolu ja pinge suhe mittelineaarsed.
Sellisena tahate tutvuda dioodi andmelehiga, et näha graafikut mis tahes antud dioodi pinge suunas võrreldes selle edasiliikumise vooluga, nii et valite oma konkreetse projekti jaoks õige dioodi.
Dioodide rakendused
Hoolimata sellest, et tegemist on lihtsalt kaheinimese pooljuhtseadistega, on dioodid tänapäeva elektroonikas olulised. Mõned dioodide tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:
- Pinge parandamine, näiteks AC-i pöörded DC-pingeteni
- Toiteallika signaalide eraldamine
- Signaali suuruse kontrollimine
- Signaalide segamine
Toide konverteerimine
Dioodide üheks oluliseks rakenduseks on vahelduvvoolu toide alalisvooluks. Ühe dioodi või nelja dioodi abil saab 110V majapidamises elektrivõrku ühendada alalisvoolu, moodustades pooljuht (ühe dioodi) või täislaine (nelja dioodi) alaldi . Diood teeb seda, lubades sellel läbi sõita ainult pooli AC lainekuju. Kui seda pinge impulsi kasutatakse kondensaatori laadimiseks, on väljundpinge väike pinge pulsatsioonist püsipinge. Täisvooluahela alaldi kasutamine muudab selle protsessi veelgi efektiivsemaks AC impulsside suunamisel nii, et sisendisuine laine positiivsed ja negatiivsed pooled on ainult positiivsed impulsid, mis tõhusalt dubleerivad sisendimpulsside sagedust kondensaatorile, mis aitab hoida seda laetud ja annab stabiilsema pinge.
Dioodide ja kondensaatorite abil saab luua ka pinge kordistajate arvu, et võtta väike vahelduvpinge ja korrutada see, et luua väga kõrgepinge väljundid. Mõlemad AC ja DC väljundid on võimalikud kondensaatorite ja dioodide õige konfiguratsiooni abil.
Signaalide demoduleerimine
Kõige tavalisem dioodide kasutamine on AC-signaali negatiivse komponendi eemaldamine. Kuna AC-i lainekuju negatiivne osa on tavaliselt positiivse poolega identne, vähene teave selle eemaldamise protsessis tegelikult kaob, mis viib signaali tõhusama töötlemiseni.
Signaalide demoduleerimist kasutatakse raadiosüsteemides filtreerimissüsteemi osana, et aidata raadiosignaali väljatõmbamist kanderakust.
Ülepingekaitsed
Dioodid toimivad ka tundlike elektrooniliste komponentide kaitseseadmena. Pingekaitseseadmetena kasutamisel on dioodid tavatingimustes tavatingimustes mittekõverad, kuid kohe lühendage mis tahes kõrgepinge põrge maapinnale, kus see ei kahjusta integraallülitust. Spetsiaalsed dioodid, mida nimetatakse mööduva pinge summutajateks, on spetsiaalselt kavandatud ülepingekaitsmiseks ja võivad töötada lühikese aja jooksul väga suurte võimsusnäitude jaoks, tüüpilisi pinge- või elektrilöögi omadusi, mis võiksid tavaliselt kahjustada komponente ja lühendada elektroonilise toote kasutusiga.
Sarnaselt võib diood reguleerida pinget, pakkudes seda nagu lõikurit või piirajat - spetsiaalset otstarvet, mis katab pinge, mis võib teatud punktis läbida.
Hetke roolimine
Dioodide peamine kasutusviis on juhtida voolu ja veenduda, et see voolab vaid õiges suunas. Üks valdkond, kus dioodide praegust roolivõimendit kasutatakse hea efekti saavutamiseks, on üleminek toiteallikast, mis toidab voolu akuenergiast. Kui seade on sisse lülitatud ja laadimine - näiteks mobiiltelefon või katkematu toiteplokk - seade peaks joonistama võimsust ainult välisest toiteallikast, mitte aku, ja kui seade on aku külge ühendatud, peaks see olema joonis ja laadimine. Niipea, kui toiteallikas on eemaldatud, peab aku toide seadmele nii, et kasutaja ei teki katkemist.
Hea näide praegusest juhtimisest on pöördvoolu kaitse abil. Mõtle näiteks oma autot. Kui aku sureb ja sõbralikud passerby pakuvad abi hüppajakaablite jaoks, kui te segate punaste ja musta kaablite järjekorda, ei hakka te oma auto elektrisüsteemi praeima, kuna aku kõrval olevad dioodid blokeerivad valesuunalise voolu.
Logic Gates
Arvutid toimivad binaarseisus - lõpmatu nullide meri ja neist üks. Andmetöötluse binaarotsusepuud põhinevad dioodidel lubatud loogika väravatel, mis reguleerivad, kas lüliti on sisse lülitatud ("1") või välja ("0"). Kuigi kaasaegsetes protsessorites on sadu miljoneid dioode, on need funktsionaalselt samad kui elektroonikakaupluses olevad dioodid - vaid palju väiksemad.
Dioodid ja valgus
LED-taskulamp on lihtsalt taskulamp, mille valgustus on pärit valgusdioodist. Positiivse pinge olemasolul põleb LEDid.
Fotodeg vastu võtab valguse läbi kollektori (nagu mini päikesepaneel) ja teisendab selle valguse väikese koguse voolu.