التعريف الرسمي للديود هو أنه عنصر له موصلية مختلفة ، اعتمادًا على الاتجاه الذي يتدفق فيه التيار الكهربائي. استخدامه ضروري في الدوائر التي تحتاج إلى تقييد مسارها. ستخبرك هذه المقالة بالمزيد عن جهاز الصمام الثنائي ، وكذلك الأنواع الموجودة وكيفية التمييز بينها.
تاريخ المظهر
بدأت الأعمال المتعلقة بالديودات بالتوازي من قبل عالمين في وقت واحد - البريطاني فريدريك جوثري والألماني كارل براون. استندت اكتشافات الأول إلى الثنائيات الأنبوبية ، والثانية - على الصمامات ذات الحالة الصلبة. ومع ذلك ، فإن تطور العلم في ذلك الوقت لم يسمح بإحداث تقدم كبير في هذا الاتجاه ، ولكنه أعطى طعامًا جديدًا للفكر.
ثم بعد بضع سنوات أعاد توماس إديسون اكتشاف الثنائيات وحصل لاحقًا على براءة اختراع. ومع ذلك ، لسبب ما ، لم يجد أي تطبيق في أعماله. لذلك ، استمر تطوير تقنية الصمام الثنائي من قبل علماء آخرين في سنوات مختلفة.
بالمناسبة ، قبل بداية القرن العشرين ، كانت تسمى الثنائياتمقومات. ثم قام العالم ويليام هنري إيكلز بتطبيق جذور من كلمتين - di و odos. الأول من اليونانية يُترجم على أنه "اثنان" ، والثاني - "طريق". لذا فإن كلمة "ديود" تعني "طريقتين".
مبدأ العمل والمعلومات الأساسية عن الثنائيات
يحتوي الصمام الثنائي على قطبين - قطب موجب وقطب كاثود. إذا كان للأنود إمكانات إيجابية فيما يتعلق بالكاثود ، فإن الصمام الثنائي يصبح مفتوحًا. أي أن التيار يمر ولديه مقاومة صغيرة للديود.
إذا كان هناك جهد إيجابي على الكاثود ، فإن الصمام الثنائي غير مفتوح ، ولديه مقاومة عالية ولا يمر تيار كهربائي.
كيف يعمل الصمام الثنائي
بشكل أساسي ، يتكون جسم العنصر من مركبات الزجاج أو المعدن أو السيراميك. تحت الطلاء قطبان كهربائيان. أبسط ديود يحتوي على خيوط ذات قطر صغير.
قد يكون هناك سلك خاص داخل الكاثود. تتميز بخاصية تسخينها بالتيار الكهربائي وتسمى "السخان".
المواد المستخدمة في التصنيع ، غالبًا السيليكون أو الجرمانيوم. جانب واحد من العنصر لديه نقص في الإلكترونات ، والآخر - على العكس من ذلك ، فائضها. يوجد حد بينهما يوفر تقاطع p-n. هو الذي يسمح لك بإجراء التيار في الاتجاه الصحيح.
خصائص الصمام الثنائي
عند اختيار عنصر ، يتم توجيههم بشكل أساسي بواسطة مؤشرين - الحد الأقصى للجهد العكسي والقوة الحالية القصوى.
استخدام الثنائيات في الحياة اليومية
من ألمع الأمثلةاستخدام الثنائيات - مولد السيارة. يحتوي على مجموعة معقدة من العديد من هذه العناصر ، والتي تسمى "جسر الصمام الثنائي".
أيضًا ، تُستخدم العناصر بنشاط في أجهزة التلفزيون أو أجهزة الراديو. بالاقتران مع المكثفات ، يمكن للديودات استخراج ترددات من مجموعة متنوعة من الإشارات المعدلة.
في كثير من الأحيان يتم استخدام مجموعة معقدة من الثنائيات في الدوائر لحماية المستهلكين من الصدمات الكهربائية.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن أي مصدر طاقة للعديد من الأجهزة الإلكترونية يحتوي بالضرورة على ثنائيات.
أنواع الثنائيات
بشكل أساسي ، يمكن تقسيم العناصر إلى مجموعتين. الأول هو نوع من الثنائيات شبه الموصلة ، والثاني غير أشباه الموصلات.
كانت المجموعة الأولى التي انتشرت على نطاق واسع. يأتي الاسم من المواد التي يتكون منها الصمام الثنائي: اثنان من أشباه الموصلات أو شبه موصل بمعدن.
هناك أيضًا عدد من الأنواع الخاصة من الثنائيات التي تستخدم في الدوائر والأجهزة الخاصة.
زينر ديود أو زينر ديود
يتميز هذا النوع بحقيقة أنه عند حدوث انهيار ، تحدث زيادة حادة في التيار بدقة عالية. تستخدم هذه الميزة في تثبيت الجهد.
نفق
بعبارات بسيطة ، يشكل هذا النوع من الصمام الثنائي مقاومة سلبية على خاصية الجهد الحالي. تستخدم بشكل رئيسي في مكبرات الصوت والمذبذبات.
الصمام الثنائي المقلوب
لديه القدرة على خفض الجهد بشكل ملحوظ في الوضع المفتوح. وهذا يعتمد أيضًا على النفقتأثير مشابه للديود السابق.
Varicap
يشير إلى نوع من الثنائيات شبه الموصلة التي زادت السعة التي يتم التحكم فيها كهربائيًا في حالة تغيير الجهد العكسي. يستخدم في ضبط ومعايرة الدوائر التذبذبية.
LED
خصوصية هذا النوع من الصمام الثنائي هو أنه يصدر الضوء عندما يتدفق التيار في الاتجاه الأمامي. في العالم الحديث ، يتم استخدامه في كل مكان تقريبًا حيث تتطلب الإضاءة بمصدر ضوء اقتصادي.
الثنائي الضوئي
لها الخصائص العكسية للمثيل السابق. أي أنه يبدأ في توليد شحنة كهربائية عندما يصطدم بها الضوء.
بمناسبة
من أجل تحديد النوع ، لمعرفة خصائص الصمام الثنائي أشباه الموصلات ، يطبق المصنعون تسميات خاصة على جسم العنصر. تتكون من اربعة اجزاء
في المقام الأول - حرف أو رقم ، يشير إلى المادة التي يتكون منها الصمام الثنائي. يمكن أن تأخذ القيم التالية:
- G (1) - الجرمانيوم ؛
- K (2) - السيليكون ؛
- A (3) - زرنيخيد الغاليوم ؛
- و (4) - الإنديوم.
في الثانية - أنواع الصمام الثنائي. يمكن أن يكون لها أيضًا معاني مختلفة:
- D - مقومات ؛
- B - varicap ؛
- أ - الميكروويف ؛
- I - نفق
- С - ثنائيات زينر ؛
- C - أعمدة وكتل المعدل
في المرتبة الثالثة يوجد رقم يشير إلى المنطقةتطبيق العنصر
المركز الرابع - أرقام من 01 إلى 99 ، تشير إلى الرقم التسلسلي للتطوير.
أيضًا ، يمكن تطبيق تعيينات إضافية على الحالة. لكن ، كقاعدة عامة ، يتم استخدامها في الأجهزة والدوائر المتخصصة.
لتسهيل الإدراك ، يمكن أيضًا تمييز الثنائيات بمجموعة متنوعة من الرموز الرسومية ، مثل النقاط والمخططات. لا يوجد منطق خاص في مثل هذه الرسومات. أي لتحديد نوع الصمام الثنائي ، سيتعين عليك النظر في جدول مراسلات خاص.
ثلاثيات
هذا النوع من العناصر الإلكترونية يشبه إلى حد ما الصمام الثنائي ، لكنه يؤدي وظائف أخرى وله تصميمه الخاص.
الاختلاف الرئيسي بين الصمام الثنائي والثالث هو أن الأخير له ثلاثة أطراف وأن اسم "الترانزستور" أكثر شيوعًا فيما يتعلق به. يعتمد مبدأ التشغيل على التحكم في التيارات في دوائر الإخراج بإشارة صغيرة.
تستخدم الثنائيات والصمامات الثلاثية (الترانزستورات) في كل جهاز إلكتروني تقريبًا. بما في ذلك المعالجات.
إيجابيات وسلبيات
قبل الخاتمة ، يمكنك تلخيص جميع المعلومات حول الثنائيات وعمل قائمة بمزاياها وعيوبها.
الايجابيات:
- سعر منخفض للثنائيات.
- كفاءة ممتازة
- موارد عمل عالية
- حجم صغير مما يسهل وضعها على المخططات
- إمكانية استخدام الصمام الثنائي في التيار المتردد.
من بين السلبيات ، ربما ، يمكن للمرء أن يميز حقيقة أنه لا يوجد نوع من أشباه الموصلات للجهود العالية التي تصل إلى عدة كيلوفولت.لذلك ، سيتعين عليك استخدام نظائر المصباح الأقدم. كما أن التعرض لدرجات حرارة عالية يؤثر سلبًا على عمل وحالة العنصر.
بعض الحقائق الشيقة عن الثنائيات
تم إنتاج النسخ الأولى باستخدام دقة منخفضة. لذلك ، كان انتشار الخصائص الناتجة عن الثنائيات كبيرًا جدًا ، ونتيجة لذلك كان لابد من "فرز" الأجهزة التي تم الانتهاء منها بالفعل ، كما يقولون. وهذا يعني أن بعض الثنائيات ، على ما يبدو ، من نفس السلسلة يمكن أن تحصل على خصائص مختلفة تمامًا. بعد الفرز ، تم تصنيف العناصر وفقًا لخصائصها الفعلية.
الثنائيات المصنوعة في علبة زجاجية لها ميزة واحدة مثيرة للاهتمام - الحساسية للضوء. بمعنى ، إذا كان للجهاز ، الذي يشتمل على مثل هذا العنصر ، غطاء مفتوح ، فيمكن أن تعمل الدائرة بأكملها بشكل مختلف في الحالة المغلقة والمفتوحة.
الخلاصة
بشكل عام ، من أجل فهم وفهم كيفية التطبيق بشكل صحيح ومكان استخدام الثنائيات بشكل كامل ، تحتاج إلى دراسة المزيد من الأدبيات. مطلوب خبرة مناسبة لتحديد نوع العنصر بالعين. حسنًا ، للمبتدئين ، يمكن أن تساعد الجداول وأدلة وضع العلامات في هذا الأمر.
من الضروري أيضًا أن يكون لديك على الأقل فهم أساسي للتيار الكهربائي وخصائصه. بالطبع ، تم تمرير كل هذا في المدرسة ، ولكن الآن من يمكنه أن يتذكر مرتجلاً حتى قانون أوم؟
لذلك ، بدون المعرفة الأساسية ، سيكون الغوص في عالم الإلكترونيات مشكلة كبيرة.
