N4004 جایگزینی و معادل آن
1N4004 را می توان به راحتی با 1N4004، 1N4005، 1N4006، 1N4007 جایگزین کرد. سایر معادل های ممکن عبارتند از 1n4148، SF12، SF12، RL202، RL203 HER202، HER203، HER102، HER103، FR202، FR203، 1N4934، 1N4935.

1N4004 دیود توضیح داده شده / توضیحات
1N4004 یکی دیگر از دیودهای سری معروف 1N400x دیدوهای استفاده عمومی است. این یکی از دیودهای سری دیود به نام 1N400x است. این یک سری از دیودهای عمومی است. این سری شامل مدل های کم هزینه و کارایی بالا می باشد. 1N4004 را می توان در طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی که تحت مشخصات آن قرار می گیرد استفاده کرد. دو کاربرد اصلی این دیود انسداد ولتاژ و یکسوسازی ولتاژ است. حداکثر ولتاژ معکوس تکراری دیود 400 ولت است که به این معنی است که می توان آن را به راحتی در مدارهای کمتر از 400 ولت استفاده کرد. متوسط ​​جریان رو به جلو یا حداکثر جریان باری که این ترانزیستور می تواند تحمل کند 1 آمپر و حداکثر جریان رو به جلو غیر تکراری 30 آمپر است. حداکثر توان اتلاف دیود 3 وات است.

جایی که ما می توانیم از آن استفاده کنیم
1N4004 را می توان برای اهداف مختلفی استفاده کرد، به عنوان مثال می توان از آن برای ساخت یکسو کننده دیود استفاده کرد که می تواند در منابع تغذیه لوازم الکترونیکی استفاده شود، همچنین می توان از آن برای مسدود کردن ولتاژها برای اهداف مختلف در طراحی الکترونیک یا مدار استفاده کرد.

دیود وسیله ای است که جریان را تنها از یک جهت عبور می دهد. یعنی جریان باید همیشه از آند به کاتد جریان داشته باشد. ترمینال کاتد را می توان با استفاده از یک نوار خاکستری همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است شناسایی کرد.

برای دیود 1N4004، حداکثر ظرفیت حمل جریان 1 آمپر است که حداکثر تا 30 آمپر را تحمل می کند. از این رو می توانیم از این در مدارهایی که برای کمتر از 1A طراحی شده اند استفاده کنیم. جریان معکوس 5uA است که ناچیز است. می تواند حداکثر ولتاژ معکوس تا 400 ولت را تحمل کند.

کاربردهای دیود
می توان برای جلوگیری از مشکل قطبیت معکوس استفاده کرد
یکسو کننده های نیمه موج و تمام موج
به عنوان یک وسیله حفاظتی استفاده می شود
تنظیم کننده های جریان جریان

ديود Schottky - مشخصات ، پارامترها و برنامه ها

در اين مقاله ، ديود Schottky ، ويژگي هاي آن ، پارامترها و برنامه هاي کاربردي را به زبان ساده توضيح خواهيم داد. ديودها يکي از مؤلفه هاي اصلي مدارهاي الکترونيکي هستند و در يکسو کننده ها ، قيچي و گيره ها استفاده مي شوند. ديودها عناصر نيمه هادي با دو جزء هستند که جريان الکتريکي را تنها در يک جهت (از آند (+) به کاتد (-)) هدايت مي کنند و در جهت مخالف عبور نمي کنند ، يعني از کاتد به آند. دليل اين امر اين است که در جهت جهت مستقيم ، مقاومت نزديک به صفر و در جهت مخالف ، مقاومت به سمت بي نهايت تمايل دارد. انواع مختلفي از ديودها در بازار وجود دارد که هر کدام ويژگي هاي خاص خود را دارند و بنابراين کاربردهاي خاصي دارند. ما قبلاً در مورد ديودهاي زنر و ساير ديودها و نحوه کارکرد آنها آموخته ايم. در اين مقاله ، ما به ديود جذاب ديگري بنام ديود Schottky و کاربردهاي آن در مدارهاي الکتريکي خواهيم پرداخت.

ديود Schottky (به نام فيزيکدان آلماني H. Schottky نامگذاري شده است) نوعي ديود نيمه هادي است ، به جز اينکه به جاي اتصال P-N ، از اتصال نيمه هادي فلزي در ساخت آن استفاده مي شود. اين باعث مي شود خازن ديود کوچکتر شود و سرعت سوئيچينگ را افزايش دهد. يکي از مهمترين تفاوت هاي اين ديود و ساير ديودهاي نيمه هادي سرعت بالاي تبديل است. ديودهاي Schottky همچنين به عنوان ديودهاي سطح مانع ، ديودهاي مانع Schottky ، ديودهاي حامل گرم و ديودهاي الکترونيکي داغ شناخته مي شوند.

نماد ديود Schottky
نماد ديود Schottky شبيه به نماد عمومي ديودها است ، به جز اينکه به جاي يک خط مستقيم ، يک خط شبيه به s در انتهاي منفي آن (کاتد) استفاده مي شود. نماد اين ديود در شکل زير نشان داده شده است. با استفاده از اين نماد شماتيک ، ديود Schottky را مي توان به راحتي از ساير ديودها در يک نمودار مدار تشخيص داد. براي درک بهتر ديود Schottky ، در مقاله زير ، آن را با يک ديود معمولي مقايسه خواهيم کرد.

ظاهر بدني يک جفت Schottky بسيار شبيه به ديودهاي معمولي است ، بنابراين در بعضي موارد بدون خواندن شماره روي آن قابل تشخيص نيست. البته بيشتر ديودهاي چتکي بزرگتر از ديودهاي معمولي هستند ، اما هميشه اينگونه نيست. ديود Schottky را مي توانيد در شکل زير مشاهده کنيد. شکل پين يا پين ديود Schottky در شکل زير نشان داده شده است.

چه چيزي ديود Schottky را از ساير ديودها متمايز مي کند؟
همانطور که در بخش هاي قبلي ذکر شد ، ديود Schottky از نظر ظاهري و عملکرد با ديودهاي معمولي بسيار شبيه است ، اما ويژگي منحصر به فرد اين ديود افت ولتاژ کم و سرعت تبديل بسيار بالا است. براي مقايسه و درک بيشتر اين مشکل ، ديود Schottky و ديود نرمال را در همان مدار قرار داده و عملکرد آنها را بررسي کرديم.

در شکل بالا دو مدار داريم که يکي از آنها با استفاده از ديود Schottky (مدار چپ) و ديگري با استفاده از يک ديود معمولي با يک اتصال P-N (سمت راست) و هر دو ديود به يک منبع ولتاژ 5 ولت متصل هستند. هنگامي که جريان الکتريکي روي مدار چپ اعمال مي شود ، افت ولتاژ در ديود Schottky 0.3 ولت است ، در نتيجه بار دو برابر 4.7 ولت است. همچنين در مدار درست ، افت ولتاژ از يک ديود معمولي 0.7 ولت است و 4.3 ولت مي شود. همانطور که معلوم است ، ديود Schottky افت ولتاژ کمتري نسبت به ديود معمولي P-N دارد. از ديگر مزاياي Schottky Duo در ديودهاي معمولي مي توان به نرخ تبديل بالاتر ، سر و صداي کمتر و راندمان بهتر اشاره کرد.

معايب ديود Schottky
در بخش قبلي گفتيم که اين ديود داراي افت ولتاژ کم ، سرعت تبديل بالاتر و در نتيجه کارآمدتر است. بنابراين چرا يک ديود مشترک با اتصال P-N معمولاً در مدارهاي مختلف استفاده مي شود؟

براي پاسخ به اين سوال ، شايان ذکر است که ديود Schottky در اين موارد از ديودهاي معمولي بهتر است و استفاده از آن متداول تر است ، با اين حال ، دو مانع اصلي براي استفاده از اين نوع ديود وجود دارد. اولين ولتاژ خرابي معکوس کوچکتر و ديگري جريان نشتي معکوس بزرگتر است. به همين دليل ، اين ديود براي برنامه هاي تغيير ولتاژ بالا مناسب نيست. ديودهاي Schottky از ديودهاي معمولي نيز گران تر هستند.

ديود آلماني الکترني است که با اتصال نيمه هادي از نوع n به نيمه هادي از نوع p ساخته مي شود. وقتي اين قسمت در مدار قرار گيرد ، فيلد در داخل آن تشکيل مي شود ، حال اگر اين قسمت در برابر ميدان داخلي ديود باشد ، اين قسمت داخلي خنثي مي شود و جريان در آن ايجاد مي شود ، اما اگر ميدان الکتريکي با ميدان داخلي ديود تراز شود ، جريان الکتريکي جريان مي يابد. . اثبات نشده

انواع ديودها

ديود P-N
اين ديود يکي از پرکاربردترين انواع ديودها است که به عنوان يک مسير يک طرفه براي جريان جريان عمل مي کند. جريان از آند (A) به کاتد (C) جريان مي يابد. اين ديودها با توجه به متريال مورد استفاده در ساخت آنها به دو نوع کلي تقسيم مي شوند: ديودهاي سيليکون و ديودهاي ژرمانيم. هر دو ديود به ولتاژ باياس مستقيم نياز دارند ، که براي ديودهاي سيليکون 0.6 تا 1.7 ولت و براي ديودهاي ژرمانيوم 0.2 تا 0.4 ولت است. موارد استفاده: تصحيح ولتاژ ، تأخير در ترانزيت ، ضرب يا ضرب ولتاژ ، تنظيم ولتاژ و غيره

ديود زنر
اگر ديود زنر مستقيماً مغرضانه باشد ، مانند يک ديود اتصال P-N کار مي کند و آن را از سمت آند به سمت کاتد هدايت مي کند. اما اگر ولتاژ معکوس بيشتر از ولتاژ خرابي Zener (Vz) اعمال شود ، ديود زنر مي تواند جريان را در جهت مخالف تحويل دهد. ولتاژهاي متداول عبارتند از: 1.2 ، 3 ، 5.1 ، 6.3 ، 9 ، 12 ولت و غيره. موارد استفاده: تنظيم ولتاژ ، برش شکل موج ، تغيير ولتاژ ، مرجع ولتاژ و غيره بيشتر آنها با ديودهاي پيوندي P-N به صورت سري و در جهتهاي مخالف براي جبران پاسخ ضريب دما مورد استفاده قرار مي گيرند.

ديود Schottky
ديود Schottky ديود است که به طور مشابه با ديودهاي اتصال P-N کار مي کند ، اما در ساختار آن بجاي پيوند P-N باند نيمه هادي فلزي وجود دارد. آنها افت ولتاژ کمتري نسبت به ديودهاي اتصال P-N دارند (0.15 تا 0.45 ولت) و ظرفيت اتصال پايين تر باعث افزايش سرعت تبديل اين ديودها مي شود. موارد استفاده شامل يکسو کننده هاي کم ضرر ، برنامه هاي با فرکانس بالا ، برنامه هاي RF ، منبع تغذيه سوئيچينگ ، ميکسر و آشکارساز است.

ارائه انواع ديودها و همچنين آموزش نحوه استفاده از آنها در مدار
ديودها از جريان الکتريکي در يک جهت عبور مي کنند و در جهت ديگر مقاومت بالايي نسبت به جريان عبوري از آنها نشان مي دهند. از نظر الکتريکي ، ديود هنگام تنظيم ولتاژ در جهت صحيح (+ به آند و - به کاتد) ، جريان را از طريق آن جريان مي دهد. مقدار ولتاژي که باعث مي شود ديود جريان الکتريکي را شروع کند ، افت ولتاژ رو به جلو گفته مي شود که در حدود 0.3 تا 0.6 ولت است.

ديود معکوس:
هنگامي که ولتاژ معکوس به ديود متصل شده است (+ به کاتد و - به آند) ، هيچ جرياني از ديود عبور نمي کند ، به جز يک جريان بسيار کوچک که نشان دهنده جريان نشتي است ، که تقريباً μA يا کمتر است. اين ميزان جريان معمولاً در اکثر مدارهاي الکترونيکي حداقل است و تاثيري در رفتار ساير عناصر مدار ندارد.

آستانه خرابي ديود:
از همه مهمتر ، تمام ديودها داراي آستانه براي حداکثر ولتاژ معکوس هستند ، اگر ولتاژ معکوس از آن فراتر رود ، ديود مي سوزد و جريان در جهت مخالف جريان مي يابد. به اين ولتاژ آستانه فروپاشي گفته مي شود.

دسته بندي ديودها (انواع ديودها با کاربردهاي آنها)

ارائه انواع ديودها و همچنين آموزش نحوه استفاده از آنها در يک دايره

رهبري لامپ (LED):
اين يکي از متداول ترين ديودها است و در هنگام عبور جريان از آن ، نور ساطع مي کند. در بسياري از LED ها ، نور (مادون قرمز) ديده نمي شود زيرا فرکانس آن در محدوده ديد انسان نيست. با روشن شدن ديود ، الکترون ها با سوراخ ها ترکيب مي شوند و انرژي خود را به شکل نور از دست مي دهند. نوع رنگ نور بستگي به تفاوت سطح انرژي نيمه هادي دارد.

ديود بهمن:
اين نوع ديود براي تعصب معکوس استفاده مي شود و از اثر بهمن استفاده مي کند. هنگامي که افت ولتاژ ثابت و مستقل از جريان باشد ، شکست بهمن در مفصل بين اتصال PN رخ مي دهد.

اين ديود معمولاً براي تشخيص نوري مورد استفاده قرار مي گيرد ، جايي که از طريق خرابي بهمن مي توان حساسيت بالايي را بدست آورد.

به عنوان مثال ، اين ديود در ردياب ها براي تعيين تعداد فوتون ها استفاده مي شود.

ديود ليزر:
اين نوع ديود با LED متفاوت است و براي توليد نور متمرکز استفاده مي شود. اين ديود در دي وي دي ، درايوهاي سي دي ، نشانگرهاي ليزري و غيره استفاده مي شود. ديودهاي ليزر نسبت به لامپ هاي LED گران تر هستند. اما ارزانتر از ساير ژنراتورهاي ليزر است. علاوه بر اين ، عمر اين ديودها محدود است.

ديود Schottky:
اين ديودها افت ولتاژ مستقيم کمتري نسبت به ساير ديودهاي PN معمولي دارند. افت ولتاژ در ديود شاتل بين 0.15 تا 0.4 در جريان کم است ، در حالي که افت ولتاژ در ديود سيليکون 0.6 است. براي دستيابي به اين عملکرد ، اين ديودها متفاوت از ديودهاي معمولي ساخته شده و از تماس نيمه هادي با فلز استفاده مي کنند (سيليکون نيمه هادي نوع N با تماس فلزي مانند طلا ، نقره يا پلاتين). با توجه به افت ولتاژ کم در اين نوع ديودها ، امکان طراحي مدارهايي با سرعت زياد سوئيچينگ و عملکرد بهتر وجود دارد. يکي از مهمترين کاربردهاي ديود Schottky استفاده از آن به عنوان يکسو کننده در تعويض منبع تغذيه است و همچنين در کاربردهاي RF مورد استفاده قرار مي گيرد.

ديود زنر:
ديود زنر براي توليد ولتاژ مرجع استفاده مي شود ، بنابراين بسيار مفيد است و در بسياري از برنامه ها استفاده مي شود. اين ديود در جهت تعصب معکوس استفاده مي شود و هنگامي که ولتاژ تغذيه به ميزان مشخصي افزايش يابد ، روي ديود خراب مي شود. اگر جريان توسط يک مقاومت محدود شود ، در اين صورت يک ولتاژ ثابت توليد مي شود. در منبع تغذيه ، از اين ديود براي تأمين ولتاژ ثابت استفاده مي شود.

دیود آلمانی الکترنی است که با اتصال نیمه هادی از نوع n به نیمه هادی از نوع p ساخته می شود. وقتی این قسمت در مدار قرار گیرد ، فیلد در داخل آن تشکیل می شود ، حال اگر این قسمت در برابر میدان داخلی دیود باشد ، این قسمت داخلی خنثی می شود و جریان در آن ایجاد می شود ، اما اگر میدان الکتریکی با میدان داخلی دیود تراز شود ، جریان الکتریکی جریان می یابد. . اثبات نشده

انواع دیودها

دیود P-N
این دیود یکی از پرکاربردترین انواع دیودها است که به عنوان یک مسیر یک طرفه برای جریان جریان عمل می کند. جریان از آند (A) به کاتد (C) جریان می یابد. این دیودها با توجه به متریال مورد استفاده در ساخت آنها به دو نوع کلی تقسیم می شوند: دیودهای سیلیکون و دیودهای ژرمانیم. هر دو دیود به ولتاژ بایاس مستقیم نیاز دارند ، که برای دیودهای سیلیکون 0.6 تا 1.7 ولت و برای دیودهای ژرمانیوم 0.2 تا 0.4 ولت است. موارد استفاده: تصحیح ولتاژ ، تأخیر در ترانزیت ، ضرب یا ضرب ولتاژ ، تنظیم ولتاژ و غیره

دیود زنر
اگر دیود زنر مستقیماً مغرضانه باشد ، مانند یک دیود اتصال P-N کار می کند و آن را از سمت آند به سمت کاتد هدایت می کند. اما اگر ولتاژ معکوس بیشتر از ولتاژ خرابی Zener (Vz) اعمال شود ، دیود زنر می تواند جریان را در جهت مخالف تحویل دهد. ولتاژهای متداول عبارتند از: 1.2 ، 3 ، 5.1 ، 6.3 ، 9 ، 12 ولت و غیره. موارد استفاده: تنظیم ولتاژ ، برش شکل موج ، تغییر ولتاژ ، مرجع ولتاژ و غیره بیشتر آنها با دیودهای پیوندی P-N به صورت سری و در جهتهای مخالف برای جبران پاسخ ضریب دما مورد استفاده قرار می گیرند.

دیود Schottky
دیود Schottky دیود است که به طور مشابه با دیودهای اتصال P-N کار می کند ، اما در ساختار آن بجای پیوند P-N باند نیمه هادی فلزی وجود دارد. آنها افت ولتاژ کمتری نسبت به دیودهای اتصال P-N دارند (0.15 تا 0.45 ولت) و ظرفیت اتصال پایین تر باعث افزایش سرعت تبدیل این دیودها می شود. موارد استفاده شامل یکسو کننده های کم ضرر ، برنامه های با فرکانس بالا ، برنامه های RF ، منبع تغذیه سوئیچینگ ، میکسر و آشکارساز است.

یک دیود آلمانی یک الکترون است که توسط یک باند نیمه هادی نیمه هادی از نوع n تولید می شود. وقتی این قسمت در یک مدار قرار گیرد ، یک فیلد در درون آن ایجاد می شود ، حال اگر این قسمت در برابر میدان داخلی دیود باشد ، این قسمت داخلی خنثی می شود و یک جریان تولید می شود ، اما اگر میدان الکتریکی با میدان داخلی دیود مطابقت داشته باشد ، یک جریان الکتریکی غیرقابل انکار است.

انواع دیودها

دیود به محل اتصال P-N
این دیود یکی از متداول ترین انواع دیودهاست که به عنوان جریان جریان یک طرفه مورد استفاده قرار می گیرد. جریان از آند (A) به کاتد (C) جریان می یابد. این دیودها با توجه به متریال مورد استفاده در ساخت آنها به دو نوع کلی تقسیم می شوند: دیودهای سیلیکون و دیودهای ژرمانیم. هر دو دیود به ولتاژ بایاس مستقیم نیاز دارند ، که برای دیودهای سیلیکون 0.6 تا 1.7 ولت و برای دیودهای ژرمانیم 0.2 تا 0.4 ولت است. موارد استفاده عبارتند از: تصحیح ولتاژ ، تأخیر گذرا ، ضرب ولتاژ یا ضرب ولتاژ ، تنظیم ولتاژ و غیره.

دیود زنر
اگر دیود زنر مستقیماً مغرضانه باشد ، به عنوان یک دیود اتصال P-N عمل می کند و کاتد را از آند هدایت می کند. اما اگر ولتاژ معکوس بیشتر از ولتاژ خرابی Zener (Vz) اعمال شود ، دیود زنر می تواند جریان را در جهت مخالف هدایت کند. ولتاژهای خرابی رایج عبارتند از: 1.2 ، 3 ، 5.1 ، 6.3 ، 9 ، 12 ولت و غیره. موارد استفاده: تنظیم ولتاژ ، برش شکل موج ، انتقال ولتاژ ، مرجع ولتاژ و غیره بیشتر آنها با دیودهای اتصالی P-N به صورت سری و در جهتهای مخالف برای تعادل پاسخ ضریب دما استفاده می شوند.

دیود Schottky
دیود Scotkey یک دیود است که به طور مشابه با دیودهای اتصال P-N عمل می کند ، اما ساختار آنها به جای پیوند P-N دارای پیوند فلزی نیمه هادی است. آنها افت ولتاژ کمتری نسبت به دیودهای اتصال P-N دارند (0.15 تا 0.45 ولت) و ظرفیت اتصال کم سرعت باعث افزایش سرعت سوئیچینگ این دیودها می شود. موارد استفاده شامل یکسو کننده های کم ضرر ، برنامه های با فرکانس بالا ، برنامه های RF ، منبع تغذیه سوئیچینگ ، میکسر و آشکارساز است.