Označení diod a princip činnosti, VAC

Dioda obvykle označuje vakuová nebo polovodičová zařízení, která propouštějí střídavý elektrický proud pouze v jednom směru a mají dva kontakty pro zahrnutí do elektrického obvodu.

Jednosměrná vodivost diody je její hlavní vlastností. Tato vlastnost určuje účel diody, například:

• převod vysokofrekvenčně modulovaných kmitů na audiofrekvenční proudy (detekce);
• usměrnění střídavého proudu na stejnosměrný proud;
• a další.

Detekce také znamená detekci signálu.

Klasifikace diod<strong><br /></strong>

Podle zdrojového polovodičového materiálu se diody dělí do čtyř skupin:

• germanium,
• křemík,
• z arsenidu galia,
• z fosfidu india.

Germaniové diody jsou široce používány v tranzistorových přijímačích, protože mají vyšší koeficient přenosu než křemík.

To je způsobeno jejich větší vodivostí při nízkém napětí (asi 0,1-0,2 V) vysokofrekvenčního signálu na vstupu detektoru a relativně nízkým odporem zátěže (5-30 kOhm).

Podle konstrukčních a technologických charakteristik Rozlišují se diody:

Do cíle Polovodičové diody jsou rozděleny do následujících hlavních skupin:

• náprava,
• univerzální,
• impuls,
• varicaps,
• Zenerovy diody (referenční diody),
• stabilizátory,
• tunelové diody,
• reverzní diody,
• lavinové rozpětí (ALD),
• tyristory,
• fotodiody,
• LED diody,
• optočleny.

Diody se vyznačují takovými hlavní elektrické parametry:

• proud procházející diodou v propustném směru (stejnosměrný proud Ipr);
• proud procházející diodou v opačném směru (reverzní proud Irev);
• nejvyšší přípustný rektifikovaný PROUD Ivypr.max;
• nejvyšší přípustný stejnosměrný proud Ipr.ad.;
• stejnosměrné napětí Unp;
• zpětné napětí IOBR;
• nejvyšší dovolené zpětné napětí iobr.max
• kapacita CD mezi vývody diody;
• rozměry a rozsah provozních teplot.

Starý notační systém

V souladu s notačním systémem vyvinutým před rokem 1964 se zkrácené označení pro diody skládalo zse dvěma nebo třemi prvky.

První prvek písmeno, D – dioda.

Druhý prvek – počet odpovídající typu diody: 1. 100 – bodové germanium, 101. 200 – bodový křemík, 201. 300 – planární křemík, 801. 900 – zenerovy diody, 901. 950 – varikapy, 1001. 1100 – usměrňovací kolony. Třetí prvek – písmeno označující typ zařízení. Tento prvek může chybět, pokud neexistují žádné odrůdy diod.

v současné době Existuje systém zápisu odpovídající GOST 10862-72. V novém, stejně jako ve starém systému, je akceptováno následující rozdělení do skupin podle maximální (limitní) frekvence zesílení (proudového přenosu) na:

• nízkofrekvenční LF (až 3 MHz),
• střední frekvence (od 3 do 30 MHz),
• vysokofrekvenční HF (přes 30 MHz),
• ultravysokofrekvenční mikrovlny;

Podle ztrátového výkonu:

• nízká spotřeba (až 0,3 W),
• průměrný výkon (od 0,3 do 1,5 W),
• vysoký (přes 1,5 W) výkon.

Nový notační systém

Nový systém značení diod dokonalejší. Skládá se ze čtyř prvků.

První prvek (písmeno nebo číslo) označuje zdrojový polovodičový materiál, ze kterého je dioda vyrobena: G nebo 1 – germanium *K nebo 2 – křemík , A nebo 3 – arsenid gallia , A nebo 4 – fosfid india.

Druhý prvek – písmeno označující třídu nebo skupinu diody.

Třetí prvek – číslo, které určuje účel nebo elektrické vlastnosti diody.

Čtvrtý prvek označuje sériové číslo technologického vývoje diody a označuje se od A do Z.

• dioda KD202A znamená: K – materiál, křemík, D – usměrňovací dioda, 202 – účelové a vývojové číslo, A – odrůda;
• 2C920 – vysoce výkonná silikonová zenerova dioda typu A;
• AI301B je galliumarsenidová tunelová dioda spínacího typu B.

Někdy existují diody označené podle zastaralých systémů: DG-Ts21, D7A, D226B, D18. Diody D7 se liší od diod DG-Ts v celokovovém provedení pouzdra, díky čemuž spolehlivěji fungují ve vlhkém prostředí.

Germaniové diody typu DG-Ts21. Diody DG-Ts27 a D7A mají podobné vlastnosti. D7Zh se obvykle používá v usměrňovačích k napájení rádiových zařízení ze sítě střídavého proudu.

Označení diody ne vždy obsahuje některá technická data, takže je musíte hledat v referenčních knihách o polovodičových zařízeních.

Jednou z výjimek je označení pro některé diody písmeny KS nebo číslem místo K (například 2C) – křemíkové zenerovy diody a stabilizátory.

Za těmito označeními jsou tři číslice, pokud jsou to první číslice: 1 nebo 4, pak vezmeme poslední dvě číslice a vydělíme je 10, dostaneme stabilizační napětí Ust.

• KS107A – Stabistor, Ust = 0,7 V,
• 2S133A – zenerova dioda, Ust = 3,3 V.

Pokud je první číslice 2 nebo 5, pak poslední dvě číslice ukazují Ust, například:

• KS 213B – Ust = 13 V,
• 2C 291A – Ust = 91 V.

Pokud je číslo 6, musíte k posledním dvěma číslicím přidat 100 V, například: KS 680A – Ust = 180 V.

<strong>Označení diod</strong>

Tělo diody obvykle označuje polovodičový materiál, ze kterého je vyrobena (písmeno nebo číslice), typ (písmeno), účel nebo elektrické vlastnosti zařízení (číslo), písmeno odpovídající typu zařízení a datum výroby, stejně jako jeho symbol.

Symbol diody (anoda a katoda) udává, jak má být dioda zapojena na deskách zařízení. Dioda má dva vývody, z nichž jeden je katoda (mínus) a druhý je anoda (plus).

Konvenční grafický obrázek na těle diody je aplikován ve formě šipky označující dopředný směr, pokud není žádná šipka, je umístěn znak „+“.

Ploché vývody některých diod (například řady D2) jsou přímo vyraženy symbolem diody a jejím typem. Při aplikaci barevného kódu se barevná značka, tečka nebo proužek aplikuje blíže k anodě (obr. 1).

U některých typů diod se používá barevné značení ve formě bodů a pruhů (tab. 1). Staré typy diod, zejména bodové diody, se vyráběly ve skle a byly označeny písmenem „D“ s doplněním čísla a písmene označujícího podtyp zařízení. Germanium-indium planární diody byly označeny „D7“.

Rýže. 1. Použití barevného kódu na diody.

Tabulka 1 Barevné kódování polovodičových diod.

Barva prstenu (k),
body (t)

Označení usměrňovací diody na schématu podle GOST 2.730-73 ESKD.

Konvenční grafické symboly v diagramech. Polovodičová zařízení.” V příloze tohoto GOST jsou uvedeny rozměry v modulární mřížce. Vypadá to takto:

Existují různé možnosti pro označení diod.

Podle OST 11366.919-81 následující alfanumerické označení:

1) První písmeno nebo číslo označuje materiál:
· 1 (G) – germanium Ge
· 2 (K) – křemík Si
· 3 (A) – galium Ga
· 4 (já) – indium In

2) Druhé písmeno je podtřídou polovodičové součástky. V našem případě je to písmeno D.

3) Třetím číslem je funkčnost prvku v závislosti na třídě (diody, varikapy, zenerovy diody atd.).

Například pro usměrňovací diody (D):

101. 199 – nízkovýkonové diody s konstantní nebo průměrnou hodnotou propustného proudu menší než 0,3A.

201. 299 – diody středního výkonu s konstantním nebo průměrným propustným proudem od 0,3 do 10A.

Existují také vysoce výkonné diody s proudem vyšším než 10A. Odvod tepla pro diody s nízkým výkonem se provádí přes pouzdro, pro diody se středním a vysokým výkonem přes chladiče.

Do roku 1982 existovala jiná klasifikace:

• od 1 do 100 – pro bodové germaniové diody;
• od 101 do 200 – pro bodové křemíkové diody;
• od 201 do 300 – pro planární křemíkové diody;
• od 301 do 400 – pro planární germaniové diody;
• od 401 do 500 – pro směšování mikrovlnných detektorů;
• od 501 do 600 – pro násobící diody;
• od 601 do 700 – pro video detektory;
• od 701 do 749 – pro parametrické germaniové diody;
• od 750 do 800 – pro parametrické křemíkové diody;
• od 801 do 900 – pro zenerovy diody;
• od 901 do 950 – pro varikapy;
• od 951 do 1000 – pro tunelové diody;
• od 1001 do 1100 – pro rektifikační kolony;

JEDEC systém (USA)

• první číslice je počet pn přechodů (1 – dioda; 2 – tranzistor; 3 – tyristor);
• potom N (číslo typu) a sériové číslo;
• poté může být několik čísel o hodnocení a jednotlivých charakteristikách diody.

Podle tohoto systému se zařízení dělí na průmyslová a domácí. Zařízení pro domácnost jsou kódována dvěma písmeny a třemi čísly od 100 do 999. Průmyslová zařízení budou mít tři písmena a dvě čísla od 10 do 99. Pro diody:
1) První písmeno:
· A — germanium Ge
· B – křemík Si
· C – gallium Ga
· R – ostatní polovodiče
2) Druhé písmeno je písmeno A, označující nízkopříkonové spínací a univerzální diody.
3) Třetí písmeno odpovídá za příslušnost prvku do oblasti speciálního použití (průmysl, armáda). „Z“, „Y“, „X“ nebo „W“.
4) Čtvrté je 2, 3 nebo 4místné sériové číslo zařízení.
5) Doplňkový kód – u usměrňovacích diod udává maximální amplitudu zpětného napětí.

Systém JIS (Japonsko)

• První číslice je počet přechodů (0 – fototranzistor, fotodioda; 1 – dioda; 2 – tranzistor; 3 – tyristor);
• Dále písmeno S (semiconductors) – polovodič;
• Potom písmeno odpovědné za typ zařízení:
• A – RF tranzistory pnp;
• B – LF tranzistory pnp;
• С – VF tranzistory npn;
• D – nízkofrekvenční tranzistory npn;
• E – diody;
• F – tyristory;
• G – Gunnovy diody;
• H – unijunkční tranzistory;
• J – tranzistory s efektem pole s p-kanálem;
• K – tranzistory s efektem pole s n-kanálem;
• M – symetrické tyristory;
• Q – světelné diody;
• R – usměrňovací diody;
• S – diody s malým signálem;
• T – lavinové diody;
• V – varikapy, kolíkové diody, diody pro uchovávání náboje;
• Z – Zenerovy diody, stabilizátory, omezovače.

• Reg. číslo zařízení;
• Úprava zařízení;
• Dále může být index popisující speciální vlastnosti.

Princip činnosti usměrňovací diody

Polovodiče jsou svými elektrickými vlastnostmi někde mezi vodiči a dielektriky.

Jak se chová dioda při připojení vpřed a vzad.

Прямое направление – směr stejnosměrného proudu, ve kterém má dioda nejmenší odpor.

Opačný směr – směr stejnosměrného proudu, ve kterém má dioda největší odpor.

Uvažujme chování proudu v obvodu při přímém a zpětném připojení na střídavé a stejnosměrné napětí. Zpočátku budeme mít sinusovou vlnu, která se získá ze zdroje střídavého proudu.

S takovými způsoby připojení je polovina sinusovky, pozitivní nebo negativní, odříznuta. Výstupem je pulzující střídavý proud stejného znaménka (považujte jej za konstantní, jediný háček je v tom, že jej nikdo nepoužívá).

• anoda (pro přímé spojení připojíme na plus), základna trojúhelníku;
• katoda (připojit k mínus pro přímé připojení) hůl.

Uvažujme chování diody ve stejnosměrném obvodu. Na levém obrázku teče proud, prochází napětí – kontrolka svítí (černá) – jedná se o přímé spojení. Na pravém obrázku dioda neprochází dostatečný proud a napětí k rozsvícení žárovky – zpětné spínání.

I-V charakteristiky usměrňovacích diod (Ge, Si)

Proudově-napěťové charakteristiky (voltampérové ​​charakteristiky) diod jsou grafy propustných a zpětných proudů (Y) a napětí (X) při různých teplotách.

Když je aplikováno zpětné napětí, které překračuje prahovou hodnotu, velikost zpětného proudu se zvyšuje a dochází k rozpadu vrstvy pn. Stojí za to věnovat pozornost pořadí čísel podél os. Velikost zpětného proudu je řádově menší než dopředný proud. Hodnoty dopředného napětí jsou o řád nižší než zpětné napětí. Po dosažení prahové hodnoty propustného napětí se propustný proud začne lavinovitě zvyšovat.

Rozdíl mezi diodami je v tom, že zpětný proud křemíkových diod je menší než u germaniových diod. V důsledku vyššího proudu je proto u Ge diod průraz tepelného charakteru, zatímco u Si diod převažuje elektrický průraz. Výkon rozptýlený při stejných proudech je u germaniových diod menší.