mikrodenetleyici tabanlı projeler veya diğer elektronik ve elektrik projeleri, elektrik ve elektronikte elemanlar olarak sınıflandırılan bazı temel bileşenler kullanılarak tasarlanır. Pasif elemanlar olarak adlandırılan enerjiyi depolayan veya dağıtan elementler ve enerji akışını sağlayan veya besleyen unsurlara Aktif elementler denir. Bu temel unsurlar şunları içerir: elektriksel Dirençler , İndüktörler, farklı Diyot türleri Kristal diyotlar, Gunn diyotlar, Peltier diyotlar, Zener diyotlar, Tünel diyotlar, Varaktör diyotlar, vb. dahil Transformatörler, Kapasitörler, Yarı İletkenler, Transistörler, Tristörler, Entegre devreler, Optoelektronik cihazlar , Vakum tüpleri, Sensörler, Memristor, Transdüserler, Dedektörler, Antenler vb. Bu yazıda, en sık kullanılan kristal diyot bileşeni hakkında konuşacağız.
Kristal Diyot
Germanyum Kristal Diyot
Yarı iletken diyot veya P-N bağlantı diyotu, akımın yalnızca bir yönde akmasına izin veren ve başka bir yönde akım akışını engelleyen iki terminalli bir cihazdır. Bu iki terminal anot ve katottur. Anot voltajı katot voltajından büyükse, diyot iletimi başlatır. Kristal diyot ayrıca Cat's-whisker diyot veya Noktasal temas diyodu veya Kristaller olarak da adlandırılır. Bu diyotlar mikrodalga-yarı iletken cihazlar, II.Dünya Savaşı sırasında, mikrodalga alıcıları ve dedektörleri .
Kristal Diyot Devresi Çalışması
Kristal diyotun çalışması, yarı iletken kristal ile nokta arasındaki temas basıncına bağlıdır. İki bölümden oluşur: bir bölüme sahip küçük bir dikdörtgen N-tipi silikon kristali ve başka bir bölüm oluşturmak için kristale baskı yapan Cat bıyık teli olarak adlandırılan ince bir berilyum-bakır, bronz-fosfor ve tungsten tel. Kristalin etrafında P tipi bölge oluşturmak için, kristal diyotun veya nokta temaslı diyotun üretimi sırasında kedi bıyığından silikon kristale büyük bir akım geçirilir. Bu nedenle, bir PN bağlantısı oluşur ve normal PN bağlantısına benzer şekilde davranır.
Nokta Temaslı Diyot
Ancak kristal diyotun özellikleri, PN bağlantı diyotunun özelliklerinden farklıdır. İleri önyargı durumunda, nokta temas diyotunun direnci, genel PN-bağlantı diyotuna kıyasla yüksektir. Ters öngerilim koşulunda, nokta temas diyotu durumunda, diyot içinden geçen akım akışı, bağlantı diyotunda olduğu gibi kristale uygulanan voltajdan bağımsız değildir. Kedi bıyığı ile kristal arasındaki kapasitans, diyotun her iki tarafı arasındaki bağlantı diyot kapasitansına kıyasla daha azdır. Bu nedenle, kapasitans için tepki yüksektir ve yüksek frekansta devrede çok küçük bir kapasitif akım akar.
Kristal Diyotun Şematik Sembolü
Genel olarak, anot voltajı katot voltajından daha büyük olduğunda P-N bağlantı diyotunun veya yarı iletken diyotun iletken olduğunu biliyoruz. Devre üç şekilde gerçekleştirilebilir: yaklaşık model, basitleştirilmiş model ve ideal model. Her model için çalışan kristal diyot devresi aşağıda gösterilmiştir. İleri bir Vf voltajı uygularsak, diyotun özellikleri Vf vs If şeklinde gösterilmiştir.
Yaklaşık Model
Kristal diyot devresinin yaklaşık modeli, seri bağlı ideal diyot, ileri direnç Rf ve potansiyel bariyer Vo'dan oluşur. Gerçek diyot, potansiyel Vo bariyerini ve dahili damla VfRf'yi aşmalıdır. Akım nedeniyle diyot boyunca voltaj düşüşü görülür. Dahili direnç Rf'den akıyorsa.
Yaklaşık Model
Diyot, yalnızca uygulanan ileri gerilim Vf potansiyel bariyer gerilimini Vo aşarsa iletime başlar.
Basitleştirilmiş Model
Bu modelde, iç direnç Rf dikkate alınmaz. Bu nedenle, eşdeğer devre yalnızca potansiyel Vo bariyerinden oluşur. Diyot devre analizi için bu model en sık kullanılan modeldir.
Basitleştirilmiş Model
İdeal Model
Bu modelde, hem dahili direnç Rf hem de potansiyel Vo bariyeri dikkate alınmaz. Aslında pratikte ideal diyotlar yoktur ve bazı diyot devre analizleri için ideal diyotlar olduğu varsayılır.
İdeal Model
Kristal Diyot Uygulamaları
Bu diyotlar, kristal radyo alıcısı gibi birçok uygulamada kullanılmaktadır. Bu yazıda en sık kullanılan kristal diyot uygulamaları kristal diyot doğrultucu ve kristal diyot detektörü gibi örnekler aşağıda belirtilmiştir.
Kristal Diyot Doğrultucu
Alman fizikçi Ferdinand Braun, 1874 yılında elektrik ve elektrolit ileten kristallerin özelliklerini incelerken, metallerin ve bazı kristalin malzemelerin temas noktalarında düzeltme etkisini keşfetti. En yüksek saflıkta malzemeler mevcut olmadığında, kurşun sülfit bazlı nokta temas doğrultucu icat edildi.
Kristal Diyot Doğrultucu
Kristal diyot, AC'yi DC'ye dönüştürmek için bir doğrultucu olarak kullanılabilir. Normal diyota benzer şekilde sadece bir yönde ilettiği ve akım akışını ters yönde engellediği için yarım dalga, tam dalga ve köprü doğrultucu devreleri .
Kristal Diyot Dedektörü
1900'lerde, öncelikle bir sinyal dedektörü olarak bir kristal radyo setinde kullanılır. Kristal yüzey, ince metal prob ile temas eder. Böylece, nokta temas diyotu, açıklayıcı bir isim aldı. kedi bıyık detektörü . Bunlar eskimiştir ve anot görevi gören ince, keskinleştirilmiş bir metal telden ve katot görevi gören yarı iletken kristalden oluşur. Kedinin bıyık teli olarak adlandırılan bu anot ince metal tel, katot kristaline bastırılır. Bu kristal diyot dedektörleri, 1900'lerin başında geliştirildi ve bölgedeki sıcak noktayı bulmak için kullanıldı. yarı iletken malzeme En iyi radyo dalgası tespiti için manuel olarak ayarlanan kristal katot.
Bunlar öncelikle 1906'da galen mineral kristalleri veya bir parça kömür kullanılarak geliştirildi, ancak son diyotların çoğu silikon, selenyum ve germanyum kullanılarak geliştiriliyor. Bu diyot akımın yalnızca bir yönde akışına izin verdiğinden, DC voltajı kulaklıkları çalıştırmak için rektifiye edilmiş taşıyıcı sinyal tarafından sağlanır. 1946'da Sylvania, ilk kez 1N34 ticari kristal diyotunda germanyum kullanımına öncülük etti.
Kristal Diyotun Manuel Ayarı
Öncelikle, titreşimi nedeniyle kısa sürede kaybolabilecek olan tüm yüzey araştırılarak hassas noktanın belirlenmesi gerekir. Bu nedenle, tüm yüzeyi hassas hale getirmek ve hassas nokta aramaktan kaçınmak için bu mineral, N katkılı yarı iletken ile değiştirildi.
1906'da bilim adamı G.W. Pickard, sivri uçlu metal temas kullanarak yarı iletken içinde lokalize bir P-tipi bölge üreterek bu cihazı mükemmelleştirdi. Elektriksel ve mekanik olarak kararlı hale getirmek için, tüm nokta temas diyotu, metal bir nokta yerine sabitlenerek silindirik bir gövde içinde kapsüllendi. Bağlantı diyotları ve modern yarı iletkenler gibi birçok diyot olmasına rağmen, yine de bu kristal diyotlar mikrodalga frekans dedektörleri düşük kapasitanslarından dolayı.
Bu makaleyi okuduktan sonra kristal diyot hakkında kısa bir fikir edinebileceğinizi umuyoruz. Bu konuyla ilgili herhangi bir teknik yardım için ve ayrıca elektrik ve elektronik projeler , diğer okuyucuları bilgilerini geliştirmeye teşvik etmek için fikirlerinizi, yorumlarınızı ve önerilerinizi gönderebilirsiniz.
Fotoğrafa katkı verenler:
- Germanyum Kristal Diyot Bugünkü devreler
- Kristal Diyot Dedektörü tarih web sitesi
