Ламповые диоды

Основная статья: Электровакуумный диод

Ламповые диоды представляют собой радиолампу с двумя рабочими электродами, один из которых подогревается нитью накала. Благодаря этому, часть электронов покидает поверхность разогретого электрода (катода) и под действием электрического поля движется к другому электроду — аноду. Если же поле направлено в противоположную сторону, электрическое поле препятствует этим электронам и тока (практически) нет.

[править] Специальные типы диодов

Стабилитроны (диод Зенера). Используют обратную ветвь характеристики диода с обратимым пробоем для стабилизации напряжения.

Туннельные диоды (диоды Лео Эсаки). Диоды, существенно использующие квантовомеханические эффекты. Имеют область т. н. «отрицательного сопротивления» на вольт-амперной характеристике. Применяются как усилители, генераторы и пр.

Варикапы(диоды Джона Джеумма). Используется то, что запертый p—n-переход обладает большой ёмкостью, причём ёмкость зависит от приложенного обратного напряжения. Применяются в качестве конденсаторов переменной ёмкости.

Светодиоды (диоды Генри Раунда). В отличие от обычных диодов, при рекомбинации электронов и дырок в переходе излучают свет в видимом диапазоне, а не в инфракрасном. Однако, выпускаются светодиоды и с излучением в ИК диапазоне, а с недавних пор — и в УФ.

Полупроводниковые лазеры. По устройству близки к светодиодам, однако имеют оптический резонатор, излучают когерентный свет.

Фотодиоды. Запертый фотодиод открывается под действием света.

Солнечный элемент. Подобен фотодиоду, но работает без смещения. Падающий на p-n переход свет вызывает движение электронов и генерацию тока.

Диоды Ганна. Используются для генерации и преобразования частоты в СВЧ диапазоне.

Диод Шоттки. Диод с малым падением напряжения при прямом включении.

Лавинный диод — диод, основанный на лавинном пробое обратного участка вольт-амперной характеристики. Применяется для защиты цепей от перенапряжений

Лавинно-пролётный диод — диод, основанный на лавинном умножении носителей заряда. Применяется для генерации колебаний в СВЧ-технике.

Магнитодиод. Диод, вольт-амперная характеристика которого существенно зависит от значения индукции магнитного поля и расположения его вектора относительно плоскости p-n-перехода.

Стабисторы. При работе используется участок ветви вольт-амперной характеристики, соответствующий «прямому напряжению» на диоде.

Смесительный диод — предназначен для перемножения двух высокочастотных сигналов.

pin диод — содержит область собственной проводимости между сильнолегированными областями. Используется в СВЧ-технике, силовой электронике, как фотодетектор.

[править] Применение диодов

[править] Диодные выпрямители

Трёхфазный выпрямитель Ларионова А. Н. на трёх полумостах

Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в однонаправленный пульсирующий). Диодный выпрямитель или диодный мост (То есть 4 диода для однофазной схемы, 6 для трёхфазной полумостовой схемы или 12 для трёхфазной полномостовой схемы, соединённых между собой по схеме) — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова А. Н. на трёх параллельных полумостах применяется в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортовой сети автомобиля. Применение генератора переменного тока в сочетании с диодным выпрямителем вместо генератора постоянного тока с щёточно-коллекторным узлом позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность.

В некоторых выпрямительных устройствах до сих пор применяются селеновые выпрямители. Это вызвано той особенностью данных выпрямителей, что при превышении предельно допустимого тока, происходит выгорание селена (участками), не приводящее (до определенной степени) ни к потере выпрямительных свойств, ни к короткому замыканию — пробою.

В высоковольтных выпрямителях применяются селеновые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых селеновых выпрямителей и кремниевые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых кремниевых диодов.

[править] Диодные детекторы

Основная статья: Детектор (электронное устройство)

Диоды в сочетании с конденсаторами применяются для выделения низкочастотной модуляции из амплитудно-модулированного радиосигнала или других модулированных сигналов. Диодные детекторы применяются в радиоприёмных устройствах: радиоприёмниках, телевизорах и т.п. Используется квадратичный участок вольт-амперной характеристики диода.

[править] Диодная защита

Диоды применяются также для защиты разных устройств от неправильной полярности включения и т. п.

Известна схема диодной защиты схем постоянного тока с индуктивностями от скачков при выключении питания. Диод включается параллельно катушке так, что в «рабочем» состоянии диод закрыт. В таком случае, если резко выключить сборку, возникнет ток через диод и сила тока будет уменьшаться медленно (ЭДС индукции будет равна падению напряжения на диоде), и не возникнет мощного скачка напряжения, приводящего к искрящим контактам и выгорающим полупроводникам.

[править] Диодные переключатели

Применяются для коммутации высокочастотных сигналов. Управление осуществляется постоянным током, разделение ВЧ и управляющего сигнала с помощью конденсаторов и индуктивностей.

Обозначения.

Эти сведения впервые публикуются в таком объеме.

Рис 1.1 Условные графические обозначения ЭРЭ в схемах электрических, радиотехнических и автоматизации

1. 1— транзистор структуры р- n-р в корпусе, общее обозначение;

2. 2— транзистор структуры п-р-п в корпусе, общее обозначение,

3. 3 — транзистор полевой с p-n-переходом и п каналом,

4. 4 — транзистор полевой с p-n-переходом и р каналом,

5. 5 — транзистор однопереходный с базой п типа, б1, б2 — выводы

6. базы, э — вывод эмиттера,

7. 6 — фотодиод,

8. 7 — диод выпрямительный,

9. 8 — стабилитрон (диод лавинный выпрямительный) односторонний,

10. 9 — диод тепло-электрический,

11. 10 — тиристор диодный, стираемый в обратном направлении;

12. 11 — стабилитрон (диодолавинный выпрямительный) с двусторонней проводимостью,

13. 12 — тиристор триодный.

14. 13 — фоторезистор,

15. 14 — переменный резистор, реостат, общее обозначение,

16. 15 — переменный резистор,

17. 16 — переменный резистор с отводами,

18. 17 — построечный резистор-потенциометр;

19. 18 — терморезистор с положительным температурным коэффициентом прямого нагрева (подогрева),

20. 19 — варистор,

21. 20 — конденсатор постоянной емкости, общее обозначение,

22. 21 — конденсатор постоянной емкости поляризованный;

23. 22 — конденсатор оксидный поляризованный электролитический, общее обозначение;

24. 23 — резистор постоянный, общее обозначение;

25. 24 — резистор постоянный с номинальной мощностью 0, 05 Вт;

26. 25 — резистор постоянный с номинальной мощностью 0, 125 Вт,

27. 26 — резистор постоянный с номинальной мощностью 0, 25 Вт,

28. 27 — резистор постоянный с номинальной мощностью 0, 5 Вт,

29. 28 — резистор постоянный с номинальной мощностью 1 Вт,

30. 29 — резистор постоянный с номинальной мощностью рассеяния 2 Вт,

31. 30 — резистор постоянный с номинальной мощностью рассеяния 5 Вт;

32. 31 — резистор постоянный с одним симметричным дополнительным отводом;

33. 32 — резистор постоянный с одним несимметричным дополнительным отводом;

Рис 1.1 Условные графические обозначения ЭРЭ в схемах электрических, радиотехнических и автоматизации

33 33 — конденсатор оксидный неполяризованный,

34. 34 — конденсатор проходной (дуга обозначает корпус, внешний элекрод),

35. 35 — конденсатор переменной емкости (стрелка обозначает ротор);

36. 36 — конденсатор подстроечный, общее обозначение

37. 37 — варикап.

38. 38 — конденсатор помехоподавляющий;

39. 39 — светодиод,

40. 40 — туннельный диод;

41. 41 — лампа накаливания осветительная и сигнальная

42. 42 — звонок электрический

43. 43 — элемент гальванический или аккумуляторный;

44. 44 — линия электрической связи с одним ответвлением;

45. 45 — линия электрической связи с двумя ответвлениями;

46. 46 — группа проводов, подключенных к одной точке электрическою соединения. Два провода;

47. 47 — четыре провода, подключенных к одной точке электрическою соединения;

48. 48 — батарея из гальванических элементов или батарея аккумуляторная;

49. 49 — кабель коаксиальный. Экран соединен с корпусом;

50. 50 — обмотка трансформатора, автотрансформатора, дросселя, магнитного усилителя;

51. 51 — рабочая обмотка магнитного усилителя;

52. 52 — управляющая обмотка магнитного усилителя;

53. 53 — трансформатор без сердечника (магнитопровода) с постоянной связью (точками обозначены начала обмоток);

54. 54 — трансформатор с магнитодиэлектрическим сердечником;

55. 55 — катушка индуктивности, дроссель без магнитопровода;

56. 56 — трансформатор однофазный с ферромагнитным магнитопроводом и экраном между обмотками;

57. 57 — трансформатор однофазный трехобмоточный с ферромагнитным магнитопроводом с отводом во вторичной обмотке;

58. 58 — автотрансформатор однофазный с регулированием напряжения;

59. 59 — предохранитель;

60. 60 — предохранитель выключатель;

61. б/ — предохранитель-разъединитель;

62. 62 — соединение контактное разъемное;

63. 63 — усилитель (направление передачи сигнала указывает вершина треугольника на горизонтальной линии связи);

64. 64 — штырь разъемного контактного соединения;

Таблица 1.1. Буквенные обозначения элементов схем

Продолжение табл.1.1

Окончание табл. 1.1

50Диод Шотки

Условное обозначение диода Шоттки по ГОСТ 2.730-73

Структура детекторного Шотки диода : 1 — полупроводниковая подложка; 2 — эпитаксиальная плёнка; 3 — контакт металл — полупроводник; 4 — металлическая плёнка; 5 — внешний контакт

Диод Шоттки (также правильно Шотки, сокращённо ДШ) — полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов). Допустимое обратное напряжение промышленно выпускаемых диодов Шоттки ограничено 250 В (MBR40250 и аналоги), на практике большинство диодов Шоттки применяется в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц и нескольких десятков вольт.

[править] Свойства диодов Шоттки