Esistono molti tipi di diodi a semiconduttore, con applicazioni molto diverse. Dai diodi raddrizzatori, passando per lo Zener, ai LED che emettono luce. In questo articolo siamo interessati un componente elettronico concreto, il 1n4148 diodo per uso generale. Sarà quello che analizzeremo nelle sue caratteristiche e mostreremo alcune delle possibili applicazioni.
L'1n4148 è un piccola unità di silicio che nasconde grandi segreti che dovresti conoscere. Un componente che può contribuire molto ai tuoi progetti se ti piace il fai da te elettronico o sei un maker...
Cos'è un diodo a semiconduttore?
Un il diodo è un dispositivo a semiconduttore Funziona come un interruttore a stato solido e unidirezionale per la corrente. Sebbene ci siano eccezioni, come il LED o il diodo IR, che emettono un'onda elettromagnetica. Nel primo caso, una luce visibile di qualche colore o radiazione infrarossa. D'altra parte, in questo articolo, poiché parleremo di 1n4148, ci interessano solo quelli che fungono da perturbatori attuali.
La parola diodo deriva dal greco e significa "due strade". Nonostante ciò, ciò che fa è esattamente l'opposto, cioè blocca il flusso di corrente nell'altra direzione. Tuttavia, se si apprezza la curva caratteristica IV del diodo, si vede che esso è costituito da due regioni differenziate. Al di sotto di una certa differenza di potenziale si comporterà come un circuito aperto (non conduttore), e sopra di esso come un cortocircuito con una resistenza elettrica molto ridotta.
Questi diodi hanno a unione di due tipi di semiconduttore P e N. E hanno anche due terminali di connessione, un anodo (terminale positivo) e un catodo (terminale negativo). A seconda del modo in cui viene applicata la corrente si possono differenziare due configurazioni:
- Polarizzazione diretta: al passaggio del flusso di corrente. Il polo negativo della batteria o dell'alimentatore respinge gli elettroni liberi dal cristallo N e gli elettroni sono diretti verso la giunzione PN. Il polo positivo della batteria o sorgente attrae gli elettroni di valenza dal cristallo P (spinge i fori verso la giunzione PN). Quando la differenza di potenziale tra i terminali è maggiore della differenza di potenziale della zona di carica spaziale, gli elettroni liberi nel cristallo N acquisiscono energia sufficiente per saltare nei fori del cristallo P e la corrente scorre.
- Polarizzazione inversa: quando funge da isolante e non lascia passare la corrente. In questo caso, la polarizzazione sarà opposta, cioè la sorgente fornirà nella direzione opposta, facendo entrare la corrente di elettroni attraverso la zona P e spingendo gli elettroni nelle uova. Il terminale positivo della batteria attirerà gli elettroni dalla zona N, e questo genererà una striscia che fungerà da isolante tra le giunzioni.
Questi componenti sono stati creati in base al principio del Esperimenti di Lee De Forest. Le prime ad apparire furono grandi valvole a vuoto o tubi a vuoto. Le fiale di vetro termoionico con una serie di elettrodi che fungevano da questi dispositivi, ma emettevano molto calore, consumavano molto, erano grandi e potevano essere danneggiate come le lampadine. Si è quindi deciso di sostituirlo con componenti a stato solido (semiconduttori).
applicazioni
I diodi, come 1n4148, hanno moltitudine di applicazioni. Sono dispositivi molto diffusi nei circuiti elettronici in corrente continua e anche in alcuni in corrente alternata. In effetti, abbiamo già visto come nel alimentatori hanno svolto un compito molto importante quando si passa da AC a DC. Questo è il loro aspetto come raddrizzatori, poiché cambiano un segnale di corrente sinusoidale in uno continuo sotto forma di impulsi bloccando la corrente nella direzione opposta.
Possono anche funzionare come interruttori comandati elettricamente, come protettori di circuiti, come generatori di rumore, ecc.
Tipi di diodi
I diodi possono essere classificati in base alla tensione che tollerano, all'intensità, al materiale (es: silicio) e ad altre caratteristiche. Un po 'di i tipi più importanti sono:
- Diodo rivelatore: sono conosciuti come segnale basso o punto di contatto. Sono progettati per l'uso con frequenze molto alte e bassa corrente. Li puoi trovare sia in germanio (soglia da 0.2 a 0.3 volt) che in silicio (soglia da 0.6 a 0-7 volt). A seconda del drogaggio delle zone P e N avranno caratteristiche di resistenza e decadimento differenti.
- Diodo raddrizzatore: guidano solo in polarizzazione diretta, come ho spiegato prima. Sono usati per trasformare le tensioni o raddrizzare i segnali. Se ne possono trovare anche di diverse tipologie, con diverse tolleranze in termini di corrente e tensione supportata.
- Diodo Zener: è un altro tipo molto popolare. Consentono il flusso di corrente al contrario e sono spesso utilizzati come dispositivi di controllo. Se sono polarizzati direttamente possono comportarsi come un normale diodo.
- LED: il diodo ad emissione luminosa è diverso dai precedenti, poiché quello che fa è trasformare l'energia elettrica in luce. Questo grazie a un processo di elettroluminescenza in cui lacune ed elettroni si ricombinano per produrre questa luce quando viene polarizzata direttamente.
- Diodo SchottkySono conosciuti come recupero rapido o vettori caldi. Solitamente sono realizzati in silicio e sono caratterizzati da una caduta di tensione molto ridotta (<0.25v circa). Cioè, il tempo di commutazione sarà molto breve.
- Diodo Schockley: Nonostante la somiglianza nel nome, è diverso dal precedente. Ha giunzioni PNPN e ha due possibili stati stabili (blocco o alta impedenza e conduzione o bassa impedenza).
- Diodo di ripristino a gradini (SRD): è noto anche come accumulo di carica, ed ha la capacità di immagazzinare una carica dell'impulso positivo e utilizzare l'impulso negativo dei segnali sinusoidali.
- Diodo tunnel- Chiamati anche come Esaki, vengono utilizzati come interruttori a stato solido ad alta velocità in quanto possono funzionare in nanosecondi. Ciò è dovuto a una zona di esaurimento estremamente sottile e a una curva in cui la regione di resistenza negativa diminuisce all'aumentare della tensione.
- Diodo Varactor: è meno conosciuto dei precedenti, ma viene utilizzato anche in alcuni progetti. Il varicap viene utilizzato come condensatore variabile controllato in tensione. Funziona inversamente.
- Laser e fotodiodo IR: Sono diodi simili ai LED, ma invece di emettere luce, emettono un'onda elettromagnetica molto specifica. Come può essere una luce monocromatica (laser) o un infrarosso (IR).
- Diodo di soppressione della tensione transitoria (TVS)- È progettato per bypassare o deviare i picchi di tensione e proteggere i circuiti da questo problema. Possono anche proteggere dalle scariche elettrostatiche (ESD).
- Diodi drogati con oro: sono diodi che vengono drogati usando atomi d'oro. Questo dà loro un vantaggio, e cioè che hanno una risposta molto più veloce.
- Diodo Peltier: questo tipo di celle permette un'unione in grado di generare calore e raffreddamento a seconda di quale lato. Ulteriori informazioni.
- Diodo da valanga: Sono simili allo Zener, ma funzionano sotto un altro fenomeno noto come effetto valanga.
- Altro: ce ne sono altri come GUNN, varianti dei precedenti come gli OLED per schermi, ecc.
1n4148 diodo per uso generale
El Diodo 1N4148 È una sorta di diodo di commutazione al silicio standard. È uno dei più utilizzati nel mondo dell'elettronica. È anche molto resistente, in quanto ha specifiche molto buone nonostante il suo basso costo.
Il nome segue il Nomenclatura JEDEC, ed è molto utile per commutare applicazioni con frequenze fino a circa 100 Mhz con un tempo di ripristino inverso che di solito non supera i 4 ns.
Storia
Texas Instruments creato nel 1960 il diodo 1n914. Dopo la sua registrazione un anno dopo, più di una dozzina di produttori ne hanno acquisito i diritti per produrlo. Nel 1968 l'1N4148 sarebbe arrivato al registro JEDEC, iniziando allora ad essere utilizzato in applicazioni militari e industriali. Attualmente sono molti quelli che producono e vendono questi dispositivi sia sotto il nome 1N4148 che sotto il 1N914. La differenza tra i due è praticamente il nome e poco altro. Differiscono solo nella specifica della corrente di dispersione.
Pinout e confezionamento dell'1n4148
Il diodo 1n4148 di solito arriva confezionato sotto DO-35, con un involucro di vetro assiale. Lo puoi trovare anche in altri formati come SOD per montaggio superficiale, ecc.
Da piedinatura, ha solo due pin o terminali. Se guardi la striscia nera su questo diodo, l'estremità più vicina a quella striscia nera sarà il catodo, mentre l'altra estremità sarà l'anodo.
Maggiori informazioni - scheda tecnica
specifiche
Come l' occhiali da 1n4148, di solito sono:
- Tensione diretta massima: da 1v a 10mA
- Tensione di rottura minima e corrente di dispersione inversa: 75v a 5μA; 100V a 100μA
- Tempo massimo di recupero inverso: 4ns
- Massima dissipazione di potenza: 500mW
Dove acquistare un 1n4148
Se si desidera compra un diodo 1n4148 Dovresti sapere che è un dispositivo molto economico e puoi trovarlo nei negozi di elettronica specializzati o su Internet in superfici come Amazon. Ad esempio, ecco alcuni consigli:
- Valigetta con un assortimento di 300 diodi, incluso 1n4148
- 25 unità di diodo raddrizzatore 1n4148
- Confezione da 50 pezzi 1n4148