ಡಯೋಡ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಾಧನ ಮತ್ತು ತತ್ವ

ಡಯೋಡ್ ಎನ್ನುವುದು ಇಂದು ಯಾವುದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನದ ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಸರಳವಾದ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಆಂತರಿಕ ರಚನೆ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ: ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ, ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್, ಪಲ್ಸ್, ಝೀನರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು, ಸುರಂಗ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ವೇರಿಕ್ಯಾಪ್ಗಳು. ಅವುಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುವಿಕೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಿತಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ಪತ್ತೆ, ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. - ಅವರು ಬಳಸಿದ ಸಾಧನದ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ.

ಡಯೋಡ್ನ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ p-n-ಜಂಕ್ಷನ್ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡಿದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ (ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ) ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ (ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ) ಎಂಬ ಡಯೋಡ್ ಸ್ಫಟಿಕಕ್ಕೆ ಎರಡು ತಂತಿಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆನೋಡ್ ಭಾಗದಲ್ಲಿ p-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶವಿದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ n-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶವಿದೆ. ಈ ಡಯೋಡ್ ಸಾಧನವು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ - ಆನೋಡ್‌ನಿಂದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗೆ ಕೇವಲ ಒಂದು (ಮುಂದಕ್ಕೆ) ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಡಯೋಡ್ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ನಡೆಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಆನೋಡ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ (ಪಿ-ಟೈಪ್) ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ರಂಧ್ರಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ (ಎನ್-ಟೈಪ್) ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು. ಡಯೋಡ್ ಲೀಡ್‌ಗಳು ಸಂಪರ್ಕ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಾಗಿವೆ, ಇವುಗಳಿಗೆ ತಂತಿಗಳನ್ನು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಡಯೋಡ್ ಮುಂದೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ನಡೆಸಿದಾಗ, ಅದು ತೆರೆದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥ. ಪ್ರಸ್ತುತವು p-n- ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಹೋಗದಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಡಯೋಡ್ ಮುಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಡಯೋಡ್ ಎರಡು ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿರಬಹುದು: ತೆರೆದ ಅಥವಾ ಮುಚ್ಚಲಾಗಿದೆ.

DC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗೆ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್, ನಾವು pn- ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಪಕ್ಷಪಾತವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ. ಮತ್ತು ಮೂಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಎಂದು ತಿರುಗಿದರೆ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡಯೋಡ್ಗೆ 0.7 ವೋಲ್ಟ್ಗಳು ಸಾಕು), ನಂತರ ಡಯೋಡ್ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ನಡೆಸಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಡಯೋಡ್ ನಡೆಸುವ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಏಕೆ ಹೋಯಿತು? ಏಕೆಂದರೆ ಡಯೋಡ್‌ನ ಸರಿಯಾದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್‌ನೊಂದಿಗೆ, n-ಪ್ರದೇಶದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು, ಮೂಲದ EMF ನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಅದರ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ, p- ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ರಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಧಾವಿಸಿ, ಅದು ಈಗ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂಲದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ.

ಪ್ರದೇಶಗಳ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ (p-n-ಜಂಕ್ಷನ್ ಸ್ವತಃ) ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ, ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಮೂಲವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೊಸ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪೂರೈಸಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅನ್ನು ಮೂಲದ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗೆ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್‌ನಿಂದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗೆ ಡಯೋಡ್ ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿದ್ದರೆ ಏನು? ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಿಂದ ವಿವಿಧ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ-ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳ ಕಡೆಗೆ-ಚೆದುರಿಹೋಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಂದ ಖಾಲಿಯಾದ ಪ್ರದೇಶವು-ಸಂಭವನೀಯ ತಡೆಗೋಡೆ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಬಳಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರವಾಹವು (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು) ಸರಳವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಆದರೆ ಡಯೋಡ್ ಸ್ಫಟಿಕವು ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿಲ್ಲ; ಪ್ರಮುಖ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಇದು ಮೈನರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಮೈಕ್ರೋಆಂಪಿಯರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುವ ಅತ್ಯಂತ ನಗಣ್ಯ ಡಯೋಡ್ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತವಾಗಿದೆ.

ಡಯೋಡ್ ಮುಚ್ಚಿದ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ತೆರೆದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಡಯೋಡ್ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ನೋಡಿ - ಡಯೋಡ್ಗಳ ಮೂಲ ನಿಯತಾಂಕಗಳು), ಇದು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ಆಗಿದೆ. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್‌ಗೆ ಡಯೋಡ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಡಯೋಡ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಓಮ್‌ಗಳ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿದೆ. ಡಯೋಡ್ ಆಫ್ ಆಗುವ ರಿವರ್ಸ್ ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಡಯೋಡ್ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್‌ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸಾವಿರಾರು ಓಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ, ಡಯೋಡ್ ತೆರೆದ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಮುಚ್ಚಿದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ಬದಲಾದಾಗ. ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಡಯೋಡ್ನ ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸೈನುಸೈಡಲ್ ಎಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ, ಡಯೋಡ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ತರಂಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ತರಂಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಈ ವಿಷಯದ ಬಗ್ಗೆಯೂ ನೋಡಿ:ಪಲ್ಸ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು?