Паўправадніковы дыёд. аснова электронікі

Пры ўсёй шматстатнасці сучаснай элементнай базы электронікі не трэба забываць, што заснавана яна на самых простых рэчах, адной з якіх з'яўляецца паўправадніковы дыёд.

Трэба адразу адзначыць, што толькі на першы погляд гэта просты элемент. На самай справе яго прымяненне дазваляе вырашаць самыя розныя задачы ў галіне электронікі і электратэхнікі. Тэхналогія вырабу такіх прыбораў не з'яўляецца асабліва складанай.

Дыёд складаецца з двух розных па тыпу праводнасці матэрыялаў, званых абласцямі n-праводнасці і p-праводнасці. Калі разглядаць прынцып працы паўправадніковага дыёда, то прыйдзецца паглыбляцца ў такія паняцці як pn пераход, эмісія электронаў, дыфузія, іншыя аналагічныя фізічныя эфекты. Таму, пакінуўшы разгляд гэтых пытанняў для іншага выпадку, скарыстаемся параўнаннем. Параўнаць паўправадніковы дыёд можна з клапанам. Дзякуючы сваёй структуры, якая складаецца з двух розных па тыпу праводнасці матэрыялаў, у такога прылады існуе аднабаковая праводнасць, а гэта азначае, што электрычны ток праз яго можа працякаць толькі ў адзін бок. Тое ж самае адбываецца пры выкарыстанні клапана - паветра або вада могуць праходзіць толькі ў адзін бок. Прыклад - веласіпедная камера: туды паветра паступае, а назад - не.

Здавалася б, вельмі просты эфект - аднабаковая праводнасць, але як шмат магчымасцяў дае яго выкарыстанне пры практычным ужыванні. У прыватнасці, паўправадніковы дыёд ажыццяўляе пераўтварэнне пераменнага напружання ў пастаяннае. Існуе цэлы клас такіх вырабаў, званы выпрамляльныя дыёды.

Працуюць яны менавіта як клапан. Калі палярнасць напружання, прыкладзенага да вырабу, адпавядае патрабаванай, г.зн. калі плюс напружання прыкладзены да плюсу прыбора, а мінус да мінусу, то праз яго працякае электрычны ток, калі не, то нічога не адбываецца.

Менавіта дзякуючы апісанаму эфекту пераменную напругу пераўтворыцца ў сталае. На ўваход схемы падаецца пераменную напругу, а вось праз паўправаднік праходзіць напружанне толькі правільнай палярнасці. У выніку ў нас на выхадзе атрымаецца напружанне толькі адной палярнасці, хоць і пульсавалае, г.зн. змяняецца па амплітудзе.

Гэта не з'яўляецца адзіным варыянтам прымянення паўправадніковых прыбораў. У pn пераходу, які складае аснову дыёда, ёсць і іншыя ўласцівасці, прычым многія з іх задаюцца спецыяльна пры яго вырабе. Такія характарыстыкі служаць асновай для іншых, самых розных класаў прылад. Гэта стабилитроны, высокачашчынныя і імпульсныя дыёды, варыкапаў, фотадыёд, святлодыёды і г.д. Але ўсе яны заснаваныя на ўласцівасцях pn пераходу.

Аднак існуе цэлы клас прылад, званых "паўправадніковы дыёд Ганна", не звязаных з адукацыяй такога пераходу. Іх праца заснаваная на так званым эфекце Ганна. Выкліканы ён цэлым комплексам складаных з'яў, якія адбываюцца ў крышталі паўправадніка пад пэўнымі вонкавымі ўздзеяннямі. У выніку гэтых працэсаў ток, працякаючая праз крышталь, змяняецца, узнікаюць яго ваганні. Вось для іх генерацыі і ўжываюць такія прыборы. Выкарыстоўваюць іх звычайна ў тэхніцы СВЧ як крыніцы ваганняў.

Дыёды з'яўляюцца неад'емнай часткай любога электроннага прылады. Выкарыстоўваюцца яны для падзелу і пераўтварэнні напружання, яго стабілізацыі, фільтрацыі перашкод; прасцей пералічыць выпадкі, калі іх не ўжываюць. Для іх існуюць корпуса розных тыпаў, разлічаныя на самыя розныя токі і напругі і ўсталёўваюцца як ва ўваходныя, так і ў выхадныя ланцугу электронных прылад. Дыёд - гэта, напэўна, адзін з самых распаўсюджаных паўправадніковых прыбораў.

Цяпер вы ведаеце, што сабой уяўляе паўправадніковы дыёд і якія існуюць варыянты яго прымянення.