Que savez-vous des bases des diodes ? (Partie 1)

Diodeest l’un des premiers dispositifs semi-conducteurs et son application est très large. Surtout dans divers circuits électroniques, l'utilisation de diodes et de résistances, de condensateurs, d'inductances et d'autres composants est raisonnablement connectée pour former des circuits avec différentes fonctions, qui peuvent réaliser une variété de fonctions telles que le redressement CA, la détection du signal de modulation, la limitation et le serrage, et régulation de la tension d'alimentation.

Que ce soit dans le circuit radio commun ou dans d'autres produits électroménagers ou circuits de commande industriels, des traces de diodes peuvent être retrouvées.

Caractéristiques et applications des diodes

Presque dans tous les circuits électroniques, des diodes semi-conductrices sont utilisées, elles jouent un rôle important dans de nombreux circuits, c'est l'un des premiers dispositifs semi-conducteurs et son application est également très large.

Application de diodes

1. Diode redresseur

En utilisant une diode à conductivité unidirectionnelle, le courant alternatif peut être converti en courant continu pulsé dans une seule direction.

2. Changer les composants

Sous l'action d'une tension directe, la résistance de la diode est très faible et elle est à l'état passant, ce qui équivaut à un interrupteur allumé. Sous l'action d'une tension inverse, la résistance est très grande et est dans un état de coupure, comme un interrupteur déconnecté. En utilisant les caractéristiques de commutation des diodes, divers circuits logiques peuvent être formés.

3. Élément limitant

Une fois la diode allumée, sa chute de tension directe reste pratiquement inchangée ({{0}},7 V pour le tube en silicium et 0,3 V pour le tube en germanium). En utilisant cette caractéristique, l'amplitude du signal peut être limitée à une certaine plage en tant qu'élément limitant du circuit.

4. Diode relais

Il joue un rôle de relais dans les charges inductives telles que l'inductance et le relais de l'alimentation à découpage.

5. Diode de détection

Il fait office de détecteur à la radio.

6. Diode varactor

Utilisé dans la tête haute fréquence de la télévision.

Comment fonctionnent les diodes ?

La diode à cristal est une jonction pn formée d'un semi-conducteur de type P et d'un semi-conducteur de type N, qui forme une couche de charge d'espace des deux côtés de son interface et possède un champ électrique auto-construit. Lorsqu'aucune tension n'est appliquée, le courant de diffusion provoqué par la différence de concentration de porteurs des deux côtés de la jonction pn et le courant de dérive provoqué par le champ électrique auto-construit sont égaux et en équilibre électrique. Lorsqu'il y a une polarisation de tension directe, la suppression mutuelle du champ électrique externe et du champ électrique auto-construit augmente le courant de diffusion porteur et provoque le courant direct. Lorsqu'il y a une polarisation de tension inverse à l'extérieur, le champ électrique externe et le champ électrique auto-construit sont encore renforcés, formant un courant de saturation inverse I0 qui est indépendant de la tension de polarisation inverse dans une certaine plage de tension inverse. Lorsque la tension inverse appliquée est élevée dans une certaine mesure, l'intensité du champ électrique dans la couche de charge d'espace à jonction pn atteint une valeur critique, ce qui entraîne un processus de doublement du porteur, un grand nombre de paires d'électrons-trous, ce qui entraîne une grande valeur d'inverse. courant de claquage, appelé phénomène de claquage des diodes.

Type de diode

Il existe de nombreux types de diodes, selon le matériau semi-conducteur utilisé, elles peuvent être divisées en diodes au germanium (tubes Ge) et en diodes au silicium (tubes Si). Selon ses différentes utilisations, il peut être divisé en diode de détection, diode de redressement, diode de régulateur de tension, diode de commutation, diode d'isolement, diode Schottky, diode électroluminescente, etc. Selon la structure de base, il peut être divisé en diode à contact ponctuel, diode à contact superficiel et diode plane. La diode à contact ponctuel est un fil métallique très fin pressé sur la surface d'une puce semi-conductrice lisse, via un courant pulsé, de sorte qu'une extrémité du fil et la puce soient fermement frittées ensemble pour former une « jonction PN ». Puisqu'il s'agit d'un contact ponctuel, seul un faible courant peut passer (pas plus de quelques dizaines de MA), ce qui convient aux circuits à petit courant haute fréquence, tels que la détection radio. La zone « jonction PN » de la diode face-contact est grande, permettant le passage d'un courant important (plusieurs ampères à plusieurs dizaines d'ampères), qui est principalement utilisé dans le circuit de « redressement » qui convertit le courant alternatif en courant continu. La diode planaire est une diode au silicium spéciale, qui peut non seulement transmettre un courant important, mais qui présente également des performances stables et fiables, et est principalement utilisée dans les circuits de commutation, d'impulsions et haute fréquence.

Circuit d'application de diodes

1. Circuit régulateur de tension cc simple à diode

Le circuit régulateur de tension simple à diode est principalement utilisé dans certains circuits d'alimentation en tension continue locaux, car le circuit est simple et peu coûteux, il est donc largement utilisé.

Dans le circuit régulateur de tension simple à diode, l'utilisation principale de la chute de pression du tube à diode est fondamentalement inchangée.

Les caractéristiques de chute de pression du tube de la diode : la chute de pression du tube est fondamentalement inchangée après la mise sous tension de la diode, et la chute de pression du tube est d'environ {{0}},6 V pour la diode au silicium et d'environ 0,2 V pour la diode au germanium.

2. Circuit de compensation de température de diode

Il est bien connu que la jonction PN présente une chute de pression d'environ {{0}},6 V (en référence à la jonction PN en silicium) après conduction, et que la jonction PN a également une propriété dépendante de la température : la pression La chute aux deux extrémités de la jonction PN diminue légèrement avec l'augmentation de la température, et plus la température est élevée, plus la diminution est importante. Bien entendu, la valeur absolue de la chute de tension aux deux extrémités de la jonction PN est assez faible pour 0,6 V, ce qui peut être utilisé pour former un circuit de compensation de température.

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