Υπάρχουν πολλοί τύποι διόδων ημιαγωγών, με πολύ διαφορετικές εφαρμογές. Από τις διόδους ανορθωτή, μέσω του Zener, έως τα LED που εκπέμπουν φως. Σε αυτό το άρθρο μας ενδιαφέρει ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα σκυρόδεμα, το Δίοδος γενικής χρήσης 1n4148Το Θα είναι αυτό που θα αναλύσουμε ως προς τα χαρακτηριστικά του και θα δείξουμε μερικές από τις πιθανές εφαρμογές.
Το 1n4148 είναι α μικρή μονάδα πυριτίου που κρύβει μεγάλα μυστικά που πρέπει να γνωρίζετε. Ένα στοιχείο που μπορεί να συμβάλει πολύ στα έργα σας αν σας αρέσει το ηλεκτρονικό DIY ή είστε κατασκευαστής ...
Τι είναι η δίοδος ημιαγωγών;
Un η δίοδος είναι μια συσκευή ημιαγωγών Λειτουργεί ως διακόπτης στερεάς κατάστασης και μονόδρομος για το ρεύμα. Αν και υπάρχουν εξαιρέσεις, όπως η δίοδος LED ή IR, που εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Στην πρώτη περίπτωση, ένα ορατό φως κάποιου χρώματος ή υπέρυθρη ακτινοβολία. Από την άλλη πλευρά, σε αυτό το άρθρο, δεδομένου ότι θα μιλήσουμε για 1n4148, μας ενδιαφέρουν μόνο εκείνοι που λειτουργούν ως τρέχοντες διαταράκτες.
Η λέξη δίοδος προέρχεται από την ελληνική, και σημαίνει "δύο τρόποι"Ε Παρ 'όλα αυτά, αυτό που κάνει είναι ακριβώς το αντίθετο, δηλαδή εμποδίζει τη ροή του ρεύματος προς την άλλη κατεύθυνση. Ωστόσο, εάν εκτιμηθεί η χαρακτηριστική καμπύλη IV της διόδου, μπορεί να φανεί ότι αποτελείται από δύο διαφοροποιημένες περιοχές. Κάτω από μια ορισμένη διαφορά δυναμικού θα συμπεριφέρεται σαν ανοιχτό κύκλωμα (δεν είναι αγώγιμο) και πάνω από αυτό ως βραχυκύκλωμα με πολύ μικρή ηλεκτρική αντίσταση.
Αυτές οι δίοδοι έχουν α ένωση δύο τύπων ημιαγωγών P και N. Και έχουν επίσης δύο ακροδέκτες σύνδεσης, μια άνοδο (θετικό τερματικό) και μια κάθοδο (αρνητικό τερματικό). Ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο εφαρμόζεται το ρεύμα, μπορούν να διαφοροποιηθούν δύο διαμορφώσεις:
- Άμεση πόλωση: όταν περάσει η τρέχουσα ροή. Ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας ή της τροφοδοσίας απωθεί τα ελεύθερα ηλεκτρόνια από τον κρύσταλλο Ν και τα ηλεκτρόνια κατευθύνονται προς τη σύνδεση PN. Ο θετικός πόλος της μπαταρίας ή της πηγής προσελκύει τα ηλεκτρόνια σθένους από τον κρύσταλλο P (ωθεί τις οπές προς τη σύνδεση PN). Όταν η διαφορά δυναμικού μεταξύ των ακροδεκτών είναι μεγαλύτερη από τη διαφορά δυναμικού της ζώνης φόρτισης χώρου, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στον Ν κρύσταλλο αποκτούν αρκετή ενέργεια για να πηδήξουν στις οπές του κρυστάλλου Ρ και τις ροές ρεύματος.
- Αντίστροφη πόλωση: όταν λειτουργεί ως μονωτικό και δεν επιτρέπει τη ροή ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, η πόλωση θα είναι το αντίθετο, δηλαδή η πηγή θα τροφοδοτεί προς την αντίθετη κατεύθυνση, προκαλώντας το ρεύμα των ηλεκτρονίων να εισέλθει μέσω της ζώνης Ρ και να ωθήσει τα ηλεκτρόνια στα αυγά. Ο θετικός ακροδέκτης της μπαταρίας θα προσελκύσει τα ηλεκτρόνια από τη ζώνη Ν και αυτό θα δημιουργήσει μια λωρίδα που θα λειτουργεί ως μονωτής μεταξύ των κόμβων.
Αυτά τα συστατικά δημιουργήθηκαν με βάση την αρχή του Πειράματα Lee De ForestΤο Οι πρώτες που εμφανίστηκαν ήταν μεγάλες βαλβίδες κενού ή σωλήνες κενού. Θερμικές γυάλινες αμπούλες με μια σειρά ηλεκτροδίων που χρησίμευαν ως αυτές οι συσκευές, αλλά εξέπεμπαν πολλή θερμότητα, κατανάλωναν πολύ, ήταν μεγάλες και μπορούσαν να καταστραφούν σαν λαμπτήρες. Έτσι αποφασίστηκε να αντικατασταθεί με συστατικά στερεάς κατάστασης (ημιαγωγοί).
εφαρμογές
Διόδους, όπως 1n4148, έχουν πλήθος εφαρμογώνΤο Είναι πολύ δημοφιλείς συσκευές σε ηλεκτρονικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος και επίσης σε ορισμένα εναλλασσόμενου ρεύματος. Στην πραγματικότητα, είδαμε ήδη πώς στο τροφοδοτικά εκπλήρωσαν ένα πολύ σημαντικό έργο όταν πήγαιναν από το AC στο DC. Αυτή είναι η πτυχή τους ως ανορθωτές, αφού αλλάζουν ένα ημιτονοειδές σήμα ρεύματος για ένα συνεχές με τη μορφή παλμών εμποδίζοντας το ρεύμα προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως ηλεκτρικά ελεγχόμενους διακόπτες, ως προστατευτικά κυκλώματος, ως γεννήτριες θορύβου κ.λπ.
Τύποι διόδων
Οι δίοδοι μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με την τάση που ανέχονται, την ένταση, το υλικό (π.χ. πυρίτιο) και άλλα χαρακτηριστικά. Μερικά απο τους πιο σημαντικούς τύπους ήχου:
- Δίοδος ανιχνευτή: είναι γνωστά ως επαφή χαμηλού σήματος ή σημείου. Είναι σχεδιασμένα για χρήση με πολύ υψηλές συχνότητες και χαμηλό ρεύμα. Μπορείτε να τα βρείτε και τα δύο από γερμάνιο (κατώφλι 0.2 έως 0.3 βολτ) και πυρίτιο (κατώφλι 0.6 έως 0-7 βολτ). Ανάλογα με το ντόπινγκ των ζωνών Ρ και Ν θα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά αντοχής και διάσπασης.
- Δίοδος ανορθωτή: οδηγούν μόνο σε άμεση πόλωση, όπως έχω εξηγήσει προηγουμένως. Χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή τάσεων ή τη διόρθωση σημάτων. Μπορείτε επίσης να βρείτε διαφορετικούς τύπους, με διαφορετικές ανοχές όσον αφορά την τρέχουσα και την υποστηριζόμενη τάση.
- Δίοδος Ζένερ: είναι ένας άλλος πολύ δημοφιλής τύπος. Επιτρέπουν την αντίστροφη ροή ρεύματος και συχνά χρησιμοποιούνται ως συσκευές ελέγχου. Εάν είναι προκατειλημμένα άμεσα μπορούν να συμπεριφέρονται σαν μια κανονική δίοδος.
- LED: η δίοδος εκπομπής φωτός είναι διαφορετική από τις προηγούμενες, αφού αυτό που κάνει μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε φως. Αυτό οφείλεται σε μια διαδικασία ηλεκτροφωταύγειας στην οποία οι οπές και τα ηλεκτρόνια ανασυνδέονται για να παράγουν αυτό το φως όταν είναι άμεσα πολωμένο.
- Δίοδος SchottkyΕίναι γνωστά ως ταχεία ανάρρωση ή θερμοί φορείς. Είναι συνήθως κατασκευασμένα από πυρίτιο και χαρακτηρίζονται από πολύ μικρή πτώση τάσης (<0.25v περίπου). Δηλαδή, ο χρόνος μεταγωγής θα είναι πολύ μικρός.
- Δίοδος Schockley: Παρά την ομοιότητα στο όνομα, είναι διαφορετικό από το προηγούμενο. Έχει διασταυρώσεις PNPN και έχει δύο πιθανές σταθερές καταστάσεις (μπλοκάρισμα ή υψηλή σύνθετη αντίσταση και αγωγιμότητα ή χαμηλή σύνθετη αντίσταση).
- Δίοδος αποκατάστασης βημάτων (SRD): Είναι επίσης γνωστή ως αποθήκευση φορτίου και έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύει ένα φορτίο του θετικού παλμού και να χρησιμοποιεί τον αρνητικό παλμό των ημιτονοειδών σημάτων.
- Δίοδος σήραγγας: Ονομάζονται επίσης ως Esaki, χρησιμοποιούνται ως διακόπτες στερεάς κατάστασης υψηλής ταχύτητας καθώς μπορούν να λειτουργήσουν σε νανοδευτερόλεπτα. Αυτό οφείλεται σε μια εξαιρετικά λεπτή ζώνη εξάντλησης και μια καμπύλη όπου η περιοχή αρνητικής αντίστασης μειώνεται καθώς αυξάνεται η τάση.
- Δίοδος Varactor: είναι λιγότερο γνωστό από τα προηγούμενα, αλλά χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένα έργα. Το varicap χρησιμοποιείται ως μεταβλητός πυκνωτής ελεγχόμενης τάσης. Λειτουργεί αντίστροφα.
- Λέιζερ και φωτοδίοδος IR: Είναι δίοδοι παρόμοιες με LED, αλλά αντί να εκπέμπουν φως, εκπέμπουν ένα πολύ συγκεκριμένο ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Καθώς μπορεί να είναι μονόχρωμο φως (λέιζερ) ή υπέρυθρο (IR).
- Δίοδος καταστολής παροδικής τάσης (TVS)- Έχει σχεδιαστεί για να παρακάμπτει ή να αποκλίνει τις αιχμές τάσης και να προστατεύει τα κυκλώματα από αυτό το πρόβλημα. Μπορούν επίσης να προστατεύσουν από ηλεκτροστατική εκκένωση (ESD).
- Διόδους ντοπαρισμένες με χρυσό: είναι δίοδοι που είναι ντοπαρισμένες χρησιμοποιώντας άτομα χρυσού. Αυτό τους δίνει ένα πλεονέκτημα και αυτό είναι ότι έχουν πολύ πιο γρήγορη απάντηση.
- Δίοδος Peltier: αυτός ο τύπος κυττάρων επιτρέπει μια ένωση ικανή να παράγει θερμότητα και ψύξη ανάλογα με την πλευρά. Μάθετε περισσότερα.
- Δίοδος χιονοστιβάδας: Είναι παρόμοια με το Zener, αλλά λειτουργούν κάτω από ένα άλλο φαινόμενο γνωστό ως φαινόμενο χιονοστιβάδας.
- άλλοι: υπάρχουν και άλλα όπως το GUNN, παραλλαγές των προηγούμενων όπως OLED για οθόνες κ.λπ.
Δίοδος γενικής χρήσης 1n4148
El δίοδος 1N4148 Είναι ένα είδος τυπικής διόδου μεταγωγής πυριτίου. Είναι ένα από τα πιο δημοφιλή που χρησιμοποιούνται στον κόσμο των ηλεκτρονικών. Είναι επίσης πολύ ανθεκτικό, καθώς έχει πολύ καλές προδιαγραφές παρά το χαμηλό του κόστος.
Το όνομα ακολουθεί το Ονοματολογία JEDEC, και είναι πολύ χρήσιμο για εναλλαγή εφαρμογών έως περίπου 100 Mhz συχνότητες με αντίστροφο χρόνο ανάκτησης που δεν υπερβαίνει συνήθως τα 4ns.
Ιστορία
Texas Instruments δημιούργησε το 1960 τη δίοδο 1n914. Μετά την καταχώρισή του ένα χρόνο αργότερα, περισσότεροι από δώδεκα κατασκευαστές απέκτησαν τα δικαιώματα κατασκευής του. Το 1968 το 1N4148 θα έφτανε στο μητρώο JEDEC, αρχίζοντας να χρησιμοποιείται σε στρατιωτικές και βιομηχανικές εφαρμογές εκείνη την εποχή. Προς το παρόν υπάρχουν πολλοί που παράγουν και πωλούν αυτές τις συσκευές τόσο με το όνομα 1N4148 όσο και με το 1N914. Οι διαφορές μεταξύ των δύο είναι πρακτικά το όνομα και λίγο άλλο. Διαφέρουν μόνο στις προδιαγραφές ρεύματος διαρροής.
Pinout και συσκευασία του 1n4148
Έρχεται συνήθως η δίοδος 1n4148 συσκευασμένο σύμφωνα με το DO-35, με έναν αξονικό γυάλινο φάκελο. Μπορείτε επίσης να το βρείτε σε άλλες μορφές όπως SOD για τοποθέτηση στην επιφάνεια κ.λπ.
Ως προς καρφίτσα, έχει μόνο δύο ακίδες ή τερματικά. Αν κοιτάξετε τη μαύρη λωρίδα σε αυτήν τη δίοδο, το τέλος που βρίσκεται πιο κοντά σε αυτήν τη μαύρη λωρίδα θα είναι η κάθοδος, ενώ το άλλο άκρο θα είναι η άνοδος.
Περισσότερες πληροφορίες - φύλλο δεδομένων
Especificaciones
Σχετικά με especificaciones από 1n4148, είναι συνήθως:
- Μέγιστη τάση προς τα εμπρός: 1v έως 10mA
- Ελάχιστη τάση διάσπασης και αντίστροφο ρεύμα διαρροής: 75v στα 5 μA; 100 V στα 100 μA
- Μέγιστος αντίστροφος χρόνος ανάκτησης: 4δ
- Μέγιστη κατανάλωση ισχύος: 500mW
Πού να αγοράσετε 1n4148
Αν θέλετε αγοράστε μια δίοδο 1n4148 Πρέπει να γνωρίζετε ότι είναι μια πολύ φθηνή συσκευή και μπορείτε να τη βρείτε σε εξειδικευμένα καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών ή στο διαδίκτυο σε επιφάνειες όπως το Amazon. Για παράδειγμα, εδώ είναι μερικές συστάσεις:
- Χαρτοφύλακας με ποικιλία 300 διόδων, συμπεριλαμβανομένου του 1n4148
- 25 μονάδες διόδου ανορθωτή 1n4148
- 50 συσκευασία του 1n4148