ישנם סוגים רבים של דיודות מוליכים למחצה, עם יישומים מגוונים מאוד. החל מדיודות המיישר, דרך הזנר ועד לנורות הפולטות אור. במאמר זה אנו מעוניינים רכיב אלקטרוני בטון, ה דיודה 1n4148 למטרות כלליות. זה יהיה זה שננתח מבחינת המאפיינים שלו ונראה כמה מהיישומים האפשריים.
ה- 1n4148 הוא א יחידת סיליקון קטנה שמסתיר סודות גדולים שכדאי שתדעו. רכיב שיכול לתרום רבות לפרויקטים שלך אם אתה אוהב DIY אלקטרוני או שאתה יוצר ...
מהי דיודה של מוליכים למחצה?
Un דיודה היא מכשיר מוליך למחצה הוא פועל כמתג מצב מוצק וחד סטרי לזרם. למרות שיש יוצאים מן הכלל, כגון דיודת ה- LED או ה- IR, הפולטים גל אלקטרומגנטי. במקרה הראשון, אור נראה בצבע כלשהו, או קרינה אינפרא אדומה. מצד שני, במאמר זה, מכיוון שנדבר על 1n4148, אנו מתעניינים רק באלה הפועלים כמפריעים שוטפים.
המילה דיודה באה מיוונית, ופירושה "שתי דרכים". למרות זאת, מה שהוא עושה הוא בדיוק ההפך, כלומר הוא חוסם את זרימת הזרם לכיוון השני. עם זאת, אם מעריכים את עקומת ה- IV האופיינית של הדיודה, ניתן לראות שהיא מורכבת משני אזורים מובחנים. מתחת להבדל פוטנציאלי מסוים הוא יתנהג כמו מעגל פתוח (לא מוליך), ומעליו כקצר עם מעט התנגדות חשמלית.
דיודות אלה כוללות איגוד משני סוגים של מוליכים למחצה P ו- N. ויש להם גם שני מסופי חיבור, אנודה (מסוף חיובי) וקתודה (מסוף שלילי). בהתאם לאופן היישום של הזרם, ניתן להבחין בין שתי תצורות:
- קיטוב ישיר: כאשר הזרימה הנוכחית עוברת. הקוטב השלילי של הסוללה או ספק הכוח דוחה את האלקטרונים החופשיים מגביש N והאלקטרונים מכוונים לכיוון צומת PN. הקוטב החיובי של הסוללה או המקור מושך את אלקטרונים הערכיות מגביש P (דוחף את החורים לכיוון צומת PN). כאשר הפרש הפוטנציאל בין הטרמינלים גדול מההפרש הפוטנציאלי של אזור מטען החלל, האלקטרונים החופשיים בגביש N רוכשים מספיק אנרגיה כדי לקפוץ לחורים בגביש P וזרימות הזרם.
- קיטוב הפוך: כאשר הוא פועל כמבודד ואינו מאפשר לזרם זרם. במקרה זה, הקיטוב יהיה ההפך, כלומר המקור יספק בכיוון ההפוך ויגרום לזרם האלקטרונים להיכנס דרך אזור P ולדחוף את האלקטרונים אל הביצים. הטרמינל החיובי של הסוללה ימשוך את האלקטרונים מאזור N, וזה ייצור רצועה שתפעל כמבודד בין הצמתים.
רכיבים אלה נוצרו על בסיס העיקרון של ניסויי לי דה פורסט. הראשונים שהופיעו היו שסתומי ואקום גדולים או צינורות ואקום. אמפולות זכוכית תרמיוניות עם סדרת אלקטרודות ששימשו כמכשירים אלה, אך פלטו חום רב, צרכו הרבה, היו גדולות ועלולות להינזק כמו נורות. אז הוחלט להחליף אותו ברכיבי מצב מוצק (מוליכים למחצה).
יישומים
לדיודות, כגון 1n4148, יש שפע של יישומים. הם מכשירים פופולריים מאוד במעגלים אלקטרוניים של זרם ישר וגם בכמה מהם של זרם חילופין. למעשה, כבר ראינו כיצד ב- ספקי כוח הם מילאו משימה חשובה מאוד כאשר עברו מ- AC ל- DC. זהו ההיבט שלהם כמיישרים, מכיוון שהם משנים אות זרם סינוסי לאחד רציף בצורת פולסים על ידי חסימת הזרם בכיוון ההפוך.
הם יכולים לתפקד גם כ מתגים מבוקרים חשמלית, כמגיני מעגלים, כמחוללי רעשים וכו '.
סוגי דיודות
ניתן לסווג דיודות לפי המתח שהם סובלים, העוצמה, החומר (למשל: סיליקון) ומאפיינים אחרים. חלק מ הסוגים החשובים ביותר צליל:
- דיודת גלאי: הם ידועים בשם אות נמוך או מגע נקודתי. הם מיועדים לשימוש עם תדרים גבוהים מאוד וזרם נמוך. אתה יכול למצוא את שניהם עשויים גרמניום (סף 0.2 עד 0.3 וולט) וסיליקון (סף 0.6 עד 0-7 וולט). בהתאם לסמים של אזורי P ו- N יהיו להם מאפייני התנגדות וריקבון שונים.
- דיודה מיישרת: הם נוסעים רק בפורמליות ישירה, כפי שהסברתי קודם. הם משמשים כדי להפוך מתח או לתקן אותות. אתה יכול גם למצוא סוגים שונים, עם סובלנות שונה מבחינת זרם ומתח נתמך.
- דיודת זנר: הוא סוג אחר מאוד פופולרי. הם מאפשרים זרימת זרם הפוך ומשמשים לעתים קרובות כמכשירי שליטה. אם הם מקוטבים ישירות הם יכולים להתנהג כמו דיודה רגילה.
- לד: הדיודה פולטת האור שונה מהקודמות, שכן מה שהיא עושה הוא להפוך אנרגיה חשמלית לאור. זה כל כך הודות לתהליך אלקטרו -זריחה שבו חורים ואלקטרונים מתאחדים מחדש כדי לייצר אור זה כשהוא מקוטב ישירות.
- דיודת שוטקיהם ידועים בשם התאוששות מהירה או נשאים חמים. הם עשויים בדרך כלל מסיליקון ומאופיינים בירידת מתח קטנה מאוד (<0.25v בערך). כלומר, זמן ההחלפה יהיה קצר מאוד.
- דיודת שוקלי: למרות הדמיון בשם, הוא שונה מהקודם. יש לו צומת PNPN ויש לו שני מצבים יציבים אפשריים (חסימה או עכבה גבוהה ומוליכה או עכבה נמוכה).
- דיודת שחזור שלב (SRD): הוא ידוע גם בשם אחסון מטען, ויש לו את היכולת לאחסן מטען של הדופק החיובי ולהשתמש בדופק השלילי של האותות הסינוסידיים.
- דיודת מנהרה: נקראים גם בשם Esaki, הם משמשים כבוררי מצב מוצק במהירות גבוהה מכיוון שהם יכולים לעבוד בננו -שניות. זה בגלל אזור דלדול דק במיוחד ועקומה שבה אזור ההתנגדות השלילי יורד ככל שהמתח עולה.
- דיודת Varactor: הוא פחות מוכר מהקודמים, אך הוא משמש גם בכמה פרויקטים. ה- varicap משמש כקבל משתנה מבוקר מתח. הוא פועל הפוך.
- פוטודיודה לייזר ו- IR: הן דיודות הדומות ללדים, אך במקום לפלוט אור, הן פולטות גל אלקטרומגנטי מאוד ספציפי. מכיוון שזה יכול להיות אור מונוכרומטי (לייזר) או אינפרא אדום (IR).
- דיודה לדיכוי מתח חולף (TVS)- הוא נועד לעקוף או להסיט קוצים מתח ולהגן על מעגלים מפני בעיה זו. הם יכולים גם להגן מפני פריקה אלקטרוסטטית (ESD).
- דיודות מסוממות מזהב: הן דיודות המסוממות באמצעות אטומי זהב. זה נותן להם יתרון, וזה שיש להם תגובה מהירה בהרבה.
- דיודה פלטייה: סוג זה של תאים מאפשר איחוד המסוגל לייצר חום וקירור בהתאם לאיזה צד. למידע נוסף.
- דיודת מפולת: הם דומים לזנר, אך הם פועלים תחת תופעה אחרת המכונה אפקט המפולת.
- אחר: ישנם אחרים כגון GUNN, גרסאות של הקודמים כגון OLED למסכים וכו '.
דיודה 1n4148 למטרות כלליות
El דיודה 1N4148 זהו סוג של דיודת מיתוג סטנדרטית של סיליקון. זהו אחד הפופולריים ביותר בשימוש בעולם האלקטרוניקה. הוא גם עמיד מאוד, מכיוון שיש לו מפרטים טובים מאוד למרות עלותו הנמוכה.
השם עוקב אחר המינוח של JEDEC, והוא שימושי מאוד להחלפת יישומים של עד כ -100 מגה -הרץ עם זמן התאוששות הפוך שבדרך כלל אינו עולה על 4ns.
היסטוריה
טקסס אינסטרומנטס יצר בשנת 1960 את הדיודה 1n914. לאחר רישומה שנה לאחר מכן, יותר מעשרה יצרנים רכשו את הזכויות לה לייצר אותה. בשנת 1968 ה- 1N4148 יגיע למרשם JEDEC, והתחיל לשמש באותה תקופה ביישומים צבאיים ותעשייתיים. כיום ישנם רבים המייצרים ומוכרים מכשירים אלה הן תחת השם 1N4148 והן תחת ה- 1N914. ההבדלים בין השניים הם למעשה השם ועוד מעט. הם נבדלים זה מזה רק במפרט זרם הדליפה שלהם.
Pinout ואריזה של ה- 1n4148
בדרך כלל מגיעה דיודה 1n4148 ארוז תחת DO-35, עם מעטפת זכוכית צירית. אתה יכול למצוא אותו גם בפורמטים אחרים כגון SOD להרכבת משטח וכו '.
באשר ל pinout, יש לו רק שני סיכות או מסופים. אם אתה מסתכל על הפס השחור על דיודה זו, הקצה הקרוב ביותר לפס השחור הזה יהיה הקתודה, ואילו הקצה השני יהיה האנודה.
עוד מידע - טופס מידע
מפרט
כ מפרטים החל מ- 1n4148, הם בדרך כלל:
- מתח מרבי קדימה: 1v עד 10mA
- מתח התמוטטות מינימלי וזרם דליפה הפוך: 75v ב 5 μA; 100 V ב 100 μA
- זמן התאוששות מקסימלי לאחור: 4 שנה
- פיזור הספק מרבי: 500mW
איפה קונים 1n4148
אם אתה רוצה קנה דיודה 1n4148 כדאי שתדע שמדובר במכשיר זול מאוד, ותוכל למצוא אותו בחנויות אלקטרוניקה מיוחדות או באינטרנט במשטחים כמו אמזון. לדוגמה, להלן כמה המלצות: