Тхе пројекти засновани на микроконтролеру или други пројекти електронике и електричне конструишу се коришћењем неких основних компонената у електричној и електронској индустрији, које су класификоване као елементи. Елементи који складиште или расипају енергију названи пасивним елементима, а елементи који обезбеђују или снабдевање контролисаним протоком енергије називају се активним елементима. Ови основни елементи укључују електрични отпорници , Индуктори, различите врсте диода укључујући кристалне диоде, Гунн диоде, Пелтиер диоде, Зенер диоде, тунелске диоде, варакторске диоде итд. Трансформатори, кондензатори, полупроводници, транзистори, тиристори, интегрисани кругови, Оптоелектронски уређаји , Вакуумске цеви, сензори, мемристор, претварачи, детектори, антене и тако даље. У овом чланку ћемо разговарати о најчешће кориштеној компоненти Кристална диода.

Кристална диода

Германијум кристална диода

Полупроводничка диода или П-Н спојна диода је двокраки уређај који омогућава струји да тече само у једном смеру и блокира проток струје у другом смеру. Ова два терминала су анода и катода. Ако је анодни напон већи од напона катоде, тада диода започиње са спровођењем. Кристална диода се назива и Цат-бркова диода или тачкасто-контактна диода или кристали. Ове диоде микроталасно-полупроводнички уређаји су развијени током Другог светског рата да би се користили у микроталасни пријемници и детектори .

Кристално диодни круг ради

Рад кристалне диоде зависи од притиска контакта између полупроводничког кристала и тачке. Састоји се од два одсека - малог правоугаоног кристала силицијума Н-типа са једним одсеком и фине берилијум-бакарне, бронзано-фосфорне и волфрамове жице назване Цат Цат жица која се притишће уз кристал и формира још један одсек. Да би се формирао регион П-типа око кристала, велика струја се преноси на кристал силицијума из мачјег брка током производње кристалне диоде или тачкасте диоде. Дакле, формира се ПН-спој и понаша се слично нормалном ПН-споју.

Тачка контактна диода

“делови расхладног торња ”

Али, карактеристике кристалне диоде се разликују од карактеристика ПН-спојне диоде. У услону предњег преднапона, отпор тачкасте контактне диоде је висок у поређењу са општом ПН-спојном диодом. У случају обрнуте пристрасности, у случају тачкасте контактне диоде, проток струје кроз диоду није толико независан од напона који се примењује на кристал, као у случају спојне диоде. Капацитет између бркова и кристала је мањи у односу на капацитивност спојне диоде између обе стране диоде. Дакле, реактанција због капацитивности је велика и при високој фреквенцији у кругу тече врло мала капацитивна струја.

Шематски симбол кристалне диоде

Генерално, знамо да диода споја П-Н или полупроводничка диода проводи када је анодни напон већи од напона катоде. Коло се може реализовати на три начина: приближни модел, поједностављени модел и идеалан модел. Кристално диодно коло које ради за сваки модел приказано је у наставку. Ако применимо напонски напон Вф, тада су карактеристике диоде као Вф вс Иф приказане на слици.

Приближни модел

Приближни модел кола кристалне диоде састоји се од серијски повезане идеалне диоде, отпора према напријед Рф и потенцијалне баријере Во. Стварна диода мора да превазиђе потенцијалну баријеру Во и унутрашњи пад ВфРф. Пад напона се појављује на диоди услед струје Ако тече кроз унутрашњи отпор Рф.

Приближни модел

“резе и јапанке разлика ”

Диода започиње са провођењем само ако примијењени предњи напон Вф премашује потенцијални напон баријере Во.

Поједностављени модел

У овом моделу се не узима у обзир унутрашњи отпор Рф. Дакле, еквивалентно коло се састоји само од потенцијалне баријере Во. За анализу диодних кола овај модел се најчешће користи.

Поједностављени модел

Идеални модел

У овом моделу се не узимају у обзир унутрашњи отпор Рф и потенцијална баријера Во. Заправо, практично не постоје идеалне диоде и претпоставља се да постоје идеалне диоде за неку анализу кола диоде.

Идеални модел

Примене кристалних диода

Ове диоде се користе у многим апликацијама попут кристалног радио пријемника. У овом чланку најчешће коришћени кристал примене диода као што су исправљач кристалних диода и детектор кристалних диода поменути су у наставку.

Исправљач кристалних диода

Немачки физичар Фердинанд Браун, проучавајући карактеристике кристала који проводе електрицитет и електролите 1874. године, открио је ефекат исправљања на тачки контакта метала и неких кристалних материјала. Када материјали највише чистоће нису били доступни, изумљени тачкасти контактни исправљач на бази оловног сулфида.

Исправљач кристалних диода

Кристална диода се може користити као исправљач за претварање наизменичне струје у једносмерну. Како проводи само у једном смеру и блокира проток струје у обрнутом смеру сличан нормалној диоди - може се користити за пројектовање полуталаса, пуног таласа и мостни исправљачки кругови .

Детектор кристалне диоде

1900-их, првенствено се користи у кристалном радију као детектор сигнала. Кристална површина контактира фину металну сонду. Тако је тачкаста контактна диода добила описно име као а детектор мачјих бркова . Они су застарели и састоје се од танке, наоштрене металне жице која делује као анода и полупроводничког кристала који делује као катода. Та анодна танка метална жица која се назива мачја жица бркова притиснута је на катодни кристал. Ови детектори кристалних диода развијени су почетком 1900-их и коришћени су у проналажењу жаришта на полупроводнички материјал кристална катода која се ручно подешава за најбоље откривање радио таласа.

Они су првенствено развијени употребом минералних кристала галена или комада угља 1906. године, али већина новијих диода развија се помоћу силицијума, селена и германијума. Како ова диода омогућава проток струје само у једном смеру, тако једносмерни напон обезбеђује исправљени сигнал носача за погон слушалица. 1946. године Силванија је први пут покренула употребу германијума у комерцијалној кристалној диоди 1Н34.

Ручно подешавање кристалне диоде

Пре свега, осетљиво место треба идентификовати претрагом целе површине која се ускоро може изгубити због својих вибрација. Дакле, како би цела површина била што осетљивија и како би се избегло претраживање осетљивог места, овај минерал је замењен полупроводником допираним Н-ом.

“дијаграм електричних кола соларних башти ”

Научник Г. В. Пицкард 1906. године усавршио је овај уређај производећи локализовани регион П-типа унутар полупроводника користећи шиљасти метални контакт. Да би била електрично и механички стабилна, цела тачкаста контактна диода била је капсулирана у цилиндрично тело причвршћивањем металне тачке на месту. Иако постоји много диода попут спојних диода и модерних полупроводника, ипак се ове кристалне диоде користе као микроталасни фреквентни детектори због њихове мале капацитивности.

Надамо се да сте након читања овог чланка можда добили кратку идеју о кристалној диоди. За било какву техничку помоћ у вези са овом темом, а такође и око електрични и електронски пројекти , можете објавити своје идеје, коментаре и сугестије како бисте охрабрили друге читаоце да побољшају своје знање.

Фото кредити: