เนื้อหา
ไดโอดเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สองขั้วที่ดำเนินการไฟฟ้าในทิศทางเดียวเท่านั้นและเฉพาะเมื่อมีความต่างศักย์หรือแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่แน่นอนซึ่งถูกนำไปใช้กับเทอร์มินัลสองตัว ไดโอดแรกถูกนำมาใช้เพื่อแปลง AC เป็น DC และเพื่อกรองสัญญาณในวิทยุ ไดโอดนั้นกลายเป็นที่แพร่หลายใช้ในการปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่องสว่างบ้านของเราและสัญญาณการควบคุมระยะไกล
โครงสร้างพื้นฐาน
เพื่อทำความเข้าใจพื้นฐานของการใช้ไดโอดจะช่วยในการดูโครงสร้างของไดโอดมาตรฐาน p-n diode มาตรฐานมีสองเซมิคอนดักเตอร์ที่ทำให้การติดต่อสร้างอินเทอร์เฟซ เซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์ไม่ได้ดำเนินการดังนั้นสิ่งสกปรกโลหะจะถูกเพิ่ม ในเซมิคอนดักเตอร์ตัวหนึ่งของ p-n diode โลหะที่ปนเปื้อนจะทำให้เกิดอิเล็กตรอนได้ง่าย อีกอย่างคือเจือด้วยโลหะที่รับอิเล็กตรอนได้อย่างง่ายดายเช่นเดียวกัน ที่ส่วนต่อประสานอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งทำให้อะตอมที่อิเล็กตรอนปล่อยประจุบวกและประจุลบที่ได้รับ การเบี่ยงเบนจากความเป็นกลางนี้เกิดขึ้นที่อินเตอร์เฟสเท่านั้น มันสร้างสนามไฟฟ้าเพื่อให้อิเล็กตรอนที่ไหลเข้ามาจากกระแสภายนอกส่วนใหญ่ไปจากด้านที่รับอิเล็กตรอนไปยังด้านที่รับอิเล็กตรอน
Early Diodes: Radios
สถานที่ให้บริการแบบทิศทางเดียวนี้ถูกนำไปใช้ประโยชน์ครั้งแรกในวิทยุ AM สัญญาณวิทยุจะแกว่งไปมาและสร้างกระแสสลับในเสาอากาศ ก่อนที่จะขยายสัญญาณจะต้องทำในทิศทางเดียว ดังนั้นไดโอดของวิทยุจึงปล่อยสัญญาณครึ่งหนึ่งผ่านการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในทิศทางเดียว แต่ไม่ใช่อีกครึ่งหนึ่ง กล่าวโดยย่อคือ AC เปลี่ยนเป็น DC ตัวเก็บประจุจะกรองความถี่สูงออกจากสัญญาณเสียงเท่านั้นพร้อมสำหรับการขยาย
LED
หากคุณใช้แรงดันไฟฟ้าข้ามไดโอดอิเล็กตรอนจากกระแสไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ วงจรไฟฟ้าจะปล่อยแสงความยาวคลื่นเฉพาะเมื่อติดกับสิ่งเจือปนที่ยอมรับอิเล็กตรอน นี่คือวิธีที่ไดโอดเปล่งแสง (LED) ผลิตแสง อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ข้ามส่วนต่อประสานเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากสนามไฟฟ้าอยู่ระหว่างข้ามเซมิคอนดักเตอร์ที่ให้อิเล็กตรอนและดำเนินต่อไปที่ปลายด้านหลังของแหล่งกำเนิดแรงดันเพื่อทำให้วงจรเสร็จสมบูรณ์
โฟโตไดโอดและไดโอดไวต่อแสง
เช่นเดียวกับไดโอดที่สามารถผลิตแสงพวกเขายังสามารถสร้างกระแสเมื่อพวกเขาได้รับมัน ทั้งสองประเภททำงานร่วมกันในอุปกรณ์ควบคุมระยะไกลตัวอย่างเช่นสำหรับโทรทัศน์ของคุณ สิ่งหลังคือแผงโซลาร์เซลล์ทำงานอย่างไร ไดโอดสองตัวเปล่งแสงจากระยะไกลของคุณ: หนึ่งแสงที่ส่องออกมาเพื่อแจ้งให้คุณทราบว่ากำลังส่งสัญญาณ อื่น ๆ ปล่อยสัญญาณไบนารีที่ความยาวคลื่นที่มองไม่เห็น (ดังนั้นความต้องการโฟโตไดโอดที่มองเห็นได้) โฟตอนกระทบกับเซมิคอนดักเตอร์ที่บริจาคอิเล็กตรอนทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกและให้พลังงานจลน์กับพวกมัน พลังงานจลน์สามารถแปลในทิศทางเดียวเท่านั้นเนื่องจากอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าเพียงทิศทางเดียว นี่เป็นวิธีเดียวกับที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำงานแปลโฟตอนจากดวงอาทิตย์เป็นกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวเท่านั้น
ป้องกันวงจร
ไดโอดสามารถป้องกันวงจรจากแบตเตอรี่ที่ใส่ไม่ถูกต้อง กระแสไฟฟ้าจะไม่ถูกต้อง แต่จะไม่เกิดความเสียหายกับวงจรที่ผ่านไดโอดซึ่งจะช่วยให้เพียงกระแสจาง ๆ ไดโอดยังมีบทบาทในการป้องกันไฟกระชาก ที่เรียกว่า "ถล่ม" ไดโอดนำไปสู่สายดิน แต่พวกเขาจะไม่ปล่อยให้กระแสปกติผ่านเพราะทิศทางของพวกเขาทิศทางเดียว ที่แรงดันไฟฟ้าสูงพอไดโอดจะให้แรงดันไฟฟ้าผ่าน เมื่อแรงดันสูงเกินระดับการปฏิบัติงานไดโอดหิมะถล่มจะเปิดขึ้นและปล่อยให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มผ่านสายกราวด์