Диоды

1.

Диоды
Выполнил:
Мерганов Руслан
Группа 204
2021 г.

2.

Определение
Диод— двухэлектродный электронный
прибор, обладает различной проводимостью в
зависимости от направления электрического
тока. Электрод диода, подключённый к
положительному полюсу источника тока, когда
диод открыт (то есть имеет маленькое
сопротивление), называют анодом,
подключённый к отрицательному полюсу —
катодом.

3.

Типы диодов
Диоды бывают электровакуумными (кенотроны),
газонаполненными (газотроны, игнитроны, стабилитроны),
полупроводниковыми и др. В настоящее время в подавляющем
большинстве случаев применяются полупроводниковые
диоды.

4.

Полупроводниковые диоды
Полупроводниковый диод — полупроводниковый
прибор с одним электрическим переходом и двумя
выводами (электродами). В отличии от других типов диодов,
принцип действия полупроводникового основывается на
явлении p-n-перехода.
Плоскостные p-n-переходы для полупроводниковых
диодов получают методом сплавления, диффузии и
эпитаксии.
Полупроводниковые диоды используют свойство
односторонней проводимости p-n перехода — контакта
между полупроводниками с разным типом примесной
проводимости, либо между полупроводником и металлом
(Диод Шоттки).

5.

Основные характеристики и
параметры диодов
Вольт-амперная характеристика
Постоянный обратный ток диода
Постоянное обратное напряжение диода
Постоянный прямой ток диода
Постоянное обратное напряжение диода
Диапазон частот диода
Дифференциальное сопротивление
Ёмкость
Пробивное напряжение
Максимально допустимая мощность
Максимально допустимый постоянный прямой ток
диода

6.

Классификация диодов
Типы диодов по назначению
Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в
постоянный.
Импульсные диоды имеют малую длительность переходных процессов, предназначены
для применения в импульсных режимах работы.
Детекторные диоды предназначены для детектированния сигнала
Смесительные диоды предназначены для преобразования высокочастотных сигналов в в
сигнал промежуточной частоты.
Переключательные диоды предназначены для применения в устройствах управлением
уровнем свехвысокочастотной мощности.
Параметрические
Ограничительные
Умножительные
Настроечные
Генераторные
Типы диодов по размеру перехода
Плоскостные
Точечные
Типы диодов по конструкции
Диоды Шоттки
СВЧ-диоды
Стабилитроны
Стабисторы
Варикапы
Туннельные диоды
Обращенные диоды
стабилитрон
туннельный
фотодиод
варикап
СВЧ-диод
Диод Шоттки

7.

Ламповые диоды
Электровакуумный диод — электронная лампа с двумя
электродами (катод и анод). Разновидность диода.
Используется в детекторах (амплитудных или частотных) и в
выпрямителях. Высоковольтная разновидность — кенотрон.
Ламповые диоды представляют собой радиолампу с двумя
рабочими электродами, один из которых подогревается нитью
накала. Благодаря этому, часть электронов покидает
поверхность разогретого электрода (катода) и под действием
электрического поля движется к другому электроду — аноду.
Если же поле направлено в противоположную сторону,
электрическое поле препятствует этим электронам и тока
(практически) нет.

8.

История
Принцип действия термионных
(электровакуумных) диодов был открыт
британским учёным Фредериком Гутри в
1873 году.

9.

Устройство
Электровакуумный диод представляет собой стеклянный или
металлический баллон, из которого откачан воздух и внутри которого
находятся катод и анод. От этих электродов сквозь стенки баллона
проходят выводы. Если баллон стеклянный, то выводы впаиваются в
стекло. Если же баллон металлический, то выводы выходят через
стеклянные или керамические бусинки, впаянные в металл.
Анод имеет один вывод. В зависимости от конструкции выделяют
катоды прямого накала и подогревные катоды. Катод прямого накала
греется за счёт проходящего через него тока имеет два вывода. Для
подогревного катода (который греется за счет близко расположенной
нити накала) делают два вывода от подогревающей нити и один от,
собственно, катода.
В практических конструкциях диодов анод обычно имеет форму
цилиндра или коробки без двух стенок (часто с закругленными
углами), окружающей катод. В последнем случае нить имеет вид
латинской буквы V или W. При таких конструкциях анодов все
излучаемые катодами электроны с одинаковой силой притягиваются
анодами.
Для уменьшения нагрева анода его часто снабжают рёбрами или
крылышками, которые способствуют лучшему отводу от него тепла.

10.

Принцип работы
При разогреве катода электроны начнут покидать
поверхность последнего за счёт термоэлектронной эмиссии.
Покинувшие поверхность электроны будут препятствовать
вылету других электронов, в результате вокруг катода
образуется своего рода облако электронов. Часть электронов с
наименьшими скоростями из облака падает обратно на катод.
При заданной температуре катода облако стабилизируется: на
катод падает столько же электронов, сколько из него вылетает.
При подаче на катод отрицательного напряжения, а на
анод — положительного возникает электрическое поле, которое
заставляет электроны двигаться от катода к аноду. Тем самым в
цепи появляется ток.
Если же на катод подан «+», а на анод «-», электрическое
поле препятствует движению электронов, которые покидают
катод и ток не течёт.

11.

Маркировка приборов
• Электровакуумные диоды маркируются по такому принципу, как и остальные
лампы:
Первое число обозначает напряжение накала, округлённое до целого.
Второй символ обозначает тип электровакуумного прибора. Для диодов:
–
–
–
Д — одинарный диод.
Ц — кенотрон (выпрямительный диод)
X — двойной диод, то есть содержащий два диода в одном корпусе с общим
накалом.
МХ — механотрон-двойной диод
МУХ — механотрон-двойной диод для измерения углов
Следующее число — это порядковый номер разработки прибора.
И последний символ — конструктивное выполнение прибора:
–
–
–
–
–
С — стеклянный баллон диаметром более 24 мм без цоколя либо с октальным
(восьмиштырьковым) пластмассовым цоколем с ключом.
П — пальчиковые лампы (стеклянный баллон диаметром 19 или 22,5 мм с
жёсткими штыревыми выводами без цоколя).
Б — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 10мм.
А — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 6мм.
К — серия ламп в керамическом корпусе.
Если четвертый элемент отсутствует, то это говорит о присутствии
металлического корпуса!

12.

Сравнение с полупроводниковыми
диодами
По сравнению с полупроводниковыми
диодами в электровакуумных диодах
отсутствует обратный ток, и они выдерживают
более высокие напряжения. Способны
кратковременно выдерживать большие
перегрузки (полупроводниковые «выгорают»
сразу). Стойки к ионизирующим излучениям.
Однако они обладают гораздо большими
размерами и меньшим КПД.