Диод

Термин

Если разложить термин на части, их получится всего две – «ди» и «од». Можно заметить, что это – слово не имеющее корня,  и состоящее лишь из приставки и суффикса. В общем этот термина означает двухполюсник, или точнее – устройство имеющее 2 функциональных вывода. По логике, этим термином можно было бы обозначить любое устройство, имеющее 2 вывода, будь то резистор, конденсатор, или например, утюг и другие однофазные электроприборы, имеющие 2 вывода smiley. Да, представить такое – можно поржать от души: нас окружают сплошь одни диоды smiley. Но все приборы имеют свои вполне логичные названия, а диодами принято называть 2 типа устройств.

Первый из них, это предшественник полупроводникового диодаламповый диод. На самом деле это устройство имеет не 2, а 3 или 4 вывода, но из них функциональных* всё равно два.

Второй прибор, это полупроводниковый диод, имеющий два вывода.

Описание

Ламповый диод

Ламповый диод, это один из представителей вакуумных приборов. В основе принципа его работы лежит явление термоэлектронной эмиссии раскалённого тела. Металлическая спираль катода разогревается до высокой температуры (накал), при которой большая часть свободных электронов находится в возбуждённом состоянии, готовых в любой момент сорваться с поверхности спирали во внешнее пространство. Когда к раскалённому катоду подключается источник электронов (минус, или скажем так, электрод с большим электрическим потенциалом по отношению к аноду), а от анода отводится их излишек (подключением плюса источника питания или другого узла электрической схемы с меньшим электрическим потенциалом по отношению к катоду), высокий температурный фон катодного пространства (сильное колебательное возмущение) позволяет большому количеству свободных электронов относительно свободно покидать поверхность металла катодной нити, распространяясь в свободном пространстве. Достигая холодного анода, они легко осаждаются на нём. Такая миграция электронов обуславливает проводимость лампового диода, когда к его аноду подключен положительный, а к катоду отрицательный полюс питания. При смене полярности, избыток электронов по отношению к противоположному выводу диода оказывается на стороне холодного анода. Поскольку его температура значительно ниже, чем у раскалённого катода, электроны на его поверхности будут в сравнительно спокойном состоянии, их эмиссия во внешнее пространство будет ничтожно мала, и с избытком будет компенсироваться всё той же эмиссией электронов с горячего катода. Подробней работу лампового диода мы рассмотрим отдельно. Схематично конструкция ламповых диодов изображена на рисунке 1.

Устройство вакуумного диодаРисунок 1. Устройство лампового диода.

Полупроводниковый диод

Полупроводниковый диод, это целое семейство устройств, рабочим телом которых является полупроводниковый материал. В зависимости от назначения, диоды имеют отличающиеся друг от друга вольтамперные характеристики и области их применения. Основные общие черты этих приборов – полупроводниковый p-n (n-p) переход, 2 вывода (катод и анод), хорошая проводимость при прямом включении (низко-потенциальный плюс к аноду, высокопотенциальный минус к катоду) и высокое электрическое сопротивление при обратном включении, вплоть до увеличения напряжения на выводах до пробоя p-n перехода. Принцип действия диодов мы подробно будем рассматривать при изучении их разновидностей в отдельности. Пока достаточно просто усвоить одно важное свойство диода – он проводит ток в прямом направлении и не проводит (закрывается) в обратном.

Устройство полупроводникового диода представлена на рисунке 2.              

 

устройство полупроводниковых диодовРисунок 2. Устройство полупроводниковых диодов. а) точечного; б) плоскостного, изготовленного сплавным метом; в) плоскостного, изготовленного диффузионным методом.

Благодаря различным технологиям изготовления, диоды обладают разными свойствами и находят самое разнообразное применение в электронике и электротехнике.