डायोड: यह कार्य सिद्धांत है, प्रकार, 7 महत्वपूर्ण अनुप्रयोग

अंतर्वस्तु

• परिभाषा
• डायोड प्रतीक
• महत्वपूर्ण विशेषताएं
• डायोड की बायसिंग तकनीक
• महत्वपूर्ण प्रकार
• डायोड के अनुप्रयोग

डायोड क्या हैं?

डायोड की परिभाषा:

"एक डायोड एक विशेष इलेक्ट्रॉनिक तत्व है जिसमें दो इलेक्ट्रोड हैं जिन्हें एनोड और कैथोड कहा जाता है"।

अधिकांश डायोड सिलिकॉन, जर्मेनियम या सेलेनियम जैसे अर्धचालक से बने होते हैं।

डायोड कैसे कार्य करता है?

डायोड का कार्य सिद्धांत:

एक डायोड की बुनियादी विशेषताओं में विद्युत प्रवाह को केवल एक दिशा में ले जाना है। यदि कैथोड को एनोड से अधिक वोल्टेज पर ऋणात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, तो एक निश्चित धारा जिसे 'फॉरवर्ड ब्रेक ओवर' कहा जाता है, इसके माध्यम से बहने लगती है।

जब एनोड के संबंध में कैथोड + वे चार्ज किया जाता है, तो यह किसी भी वर्तमान का संचालन नहीं करेगा। इन्हें एक रेक्टिफायर, स्विच और सीमा के रूप में संचालित किया जा सकता है।

वोल्टेज पर आगे का ब्रेक सिलिकॉन के लिए लगभग 0.6 वोल्ट, जर्मेनियम के लिए 0.3 वोल्ट और सेलेनियम सामग्री के लिए क्रमशः 1 वोल्ट है।

बिंदु पर आगे के ब्रेक पर, यदि डायोड के माध्यम से एक एनालॉग सिग्नल प्रवाह सिग्नल वेवफॉर्म गलत और विकृत है। उत्पन्न होने वाले सभी सिग्नल हार्मोनिक और अभिन्न गुणक हैं यदि इनपुट आवृत्ति। ये आम तौर पर वोल्टेज एप्लिकेशन के सही स्तर और ध्रुवता के साथ माइक्रोवेव आवृत्ति पर सिग्नल का उत्पादन करते हैं।

डायोड का प्रतीक:

डायोड की महत्वपूर्ण विशेषताएं:

• डायोड एक दो टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक घटक है
• इसका एक दिशा में प्रतिरोध कम और दूसरी दिशा में अधिक होता है
• अधिकांश डायोड सिलिकॉन से बने होते हैं
• आगे की बायस स्थिति के तहत वोल्टेज ड्रॉप 0.7 वोल्ट लगभग है।
• रिवर्स बायपासिंग में घटती परत के क्षेत्र में वृद्धि होगी।

विभिन्न प्रकार के डायोड:

1. पीएन जंक्शन डायोड -

"एक डायोड एक तरफ पी-प्रकार के साथ एक पीएन जंक्शन है और दूसरी तरफ एन-प्रकार है".

2. प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) -

"एलईडी एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत है जो प्रकाश का उत्सर्जन करता है जब इसके माध्यम से प्रवाह होता है"।

3. फोटो डायोड -

"यह एक अर्धचालक-आधारित पीएन जंक्शन डायोड है, अगर प्रकाश के संपर्क में आने से संभावित अंतर पैदा होता है"

4.   Schottky डायोड -

 "यह एक धातु के साथ एक अर्धचालक के जंक्शन द्वारा डिज़ाइन किया गया है। कभी-कभी गर्म वाहक डायोड के रूप में जाना जाता है ”।

5.   सुरंग डायोड -

" एक अर्धचालक डायोड जिसमें सुरंग के कारण प्रभावी रूप से नकारात्मक प्रतिरोध होता है ”।

6.   वैक्टर डायोड -

 "रिवर्स वोल्टेज के परिवर्तनों के साथ आंतरिक समाई बदलने वाला एक डायोड ”।

7.   ज़ेनर डायोड -

"एक विशेष प्रकार का डायोड, जिसे रिवर्स वोल्टेज लागू होने पर करंट को पीछे ले जाने की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है ”।

आदर्श डायोड क्या हैं?

एक आदर्श डायोड में, जब यह आगे के पूर्वाग्रह में होता है, तो डिवाइस से स्वतंत्र रूप से प्रवाह शुरू होता है। पक्षपाती होने पर आमतौर पर वोल्टेज ड्रॉप के बिना एक आदर्श में। अन्य सभी वोल्टेज स्रोतों को सर्किट प्रतिरोधों के पार गिरा दिया जाता है। जब रिवर्स बायस्ड होता है, एक आदर्श डायोड में शून्य वर्तमान प्रवाह होता है और इसमें अनंत प्रतिरोध होगा।

प्रैक्टिकल डायोड क्या हैं?

व्यावहारिक डायोड में, कुछ प्रतिरोध वर्तमान बायस को प्रवाह करने की अनुमति देते हैं। प्रतिरोधों की उपस्थिति के कारण, कुछ शक्ति तब छंट जाती है जब करंट पक्षपाती से होकर प्रवाहित होने लगता है। जब यह उल्टा पक्षपाती होता है, तो उच्च प्रतिरोध के कारण यह आचरण कर सकता है।

एक डायोड सामान्यतः पीएन जंक्शन होता है।

1. यह एक अवरोध क्षमता है। Pn जंक्शन पर एक अतिरिक्त वोल्टेज लागू करके इस समस्या को दूर करने के लिए, यह आचरण करने में सक्षम हो सकता है।
2. तो करंट पीएन जंक्शन से होकर गुजरेगा जब अवरोध क्षमता को छोड़ा जाएगा।
3. यह दो धातु चालन के साथ pn जंक्शन के रूप में जाना जाता है।
4. बाहरी वोल्टेज लगाने की प्रक्रिया चैनल बायसिंग है।

अग्र अभिनति:

• पी जंक्शन जंक्शन डायोड के पी-साइड से बैटरी से जुड़ा + वी टर्मिनल और फिर एन-टर्मिनल को एन साइड से कनेक्ट करें।
• यदि हम एक बाहरी वोल्टेज लागू करते हैं जो संभावित बाधा से अधिक है तो यह पास होने के लिए वर्तमान का संचालन करना शुरू कर देता है
• डायोड एक डीसी वोल्टेज स्रोत (वी) से जुड़ा हुआ है
• डायोड के पार वोल्टेज को जंक्शन जंक्शन डायोड की आगे की विशेषता कहा जाता है
• ए तक पहुँचने पर कोई डायोड करंट प्रवाहित नहीं होता क्योंकि बाहरी वोल्टेज वी_f  वोल्टेज में निर्मित द्वारा विरोध किया जा रहा है जिसका मूल्य 0 है।
• हालांकि ए से परे वोल्टेज बढ़ता है और डायोड करंट तेजी से घटता है।
• यदि आगे का वर्तमान बाहरी रूप से पिछड़ा है तो यह वोल्टेज अक्ष को काटता है जिसमें से V_k निर्धारित किया जा सकता है

विपरीत पूर्वाग्रह:

• यदि वोल्टेज को जंक्शन जंक्शन डायोड पर लागू किया जाता है -ve टर्मिनल पी-प्रकार अर्धचालक से जुड़ा होता है। इसी तरह, + वी टर्मिनल एन-प्रकार से जुड़ा हुआ है।
• पी-साइड से छेद को -ve टर्मिनल की ओर आकर्षित किया जाता है। जबकि एन-साइड से मुक्त इलेक्ट्रॉन + वी टर्मिनल की ओर आकर्षित होते हैं।
• चरणों में रिवर्स पूर्वाग्रह बढ़ता है और डायोड वर्तमान मनाया जाता है।
• जब रिवर्स पूर्वाग्रह बढ़ता है वी_BR डायोड रिवर्स करंट बहुत जल्द बढ़ता है।

डायोड की स्विचिंग प्रॉपर्टी:

आगे के पूर्वाग्रह में जब एक छोटा वोल्टेज लागू किया जाता है तो डायोड चालकता होती है जो ऑन-स्टेट के रूप में ज्ञात वोल्टेज में कटौती से अधिक होती है।

रिवर्स पूर्वाग्रह में केवल उल्टे लागू वोल्टेज से कम वोल्टेज वाले छोटे स्रोतों को चालू-ऑफ-स्टेट के रूप में जाना जाता है

डायोड की स्विचिंग संपत्ति में आगे के पूर्वाग्रह पर राज्य से रिवर्स बायस ऑफ-स्टेट या इसके विपरीत में स्विच किया जाता है।

एक डायोड के अनुप्रयोग

सुधार:

एक डायोड आमतौर पर एक रेक्टिफायर के रूप में कार्य करता है, एक एसी पावर स्रोत को एक निरंतर बिजली आपूर्ति में समतल करता है। यह एक दिशा में प्रवाह को बाधित करके और दूसरी दिशा से गुजरने के द्वारा इस कार्य को प्राप्त कर सकता है।

प्रकाश उत्सर्जन:  

एलईडी प्रकाश का अधिक कुशल स्रोत प्रदान करता है। बल्बों को उनके गरमागरम समकक्षों की तुलना में अधिक लागत आती है, क्योंकि उन्हें एसी पावर के साथ काम करने के लिए अतिरिक्त नियंत्रण सर्किटरी की आवश्यकता होती है।

आगमनात्मक लोड विघटन:

इस एप्लिकेशन में डायोड का उपयोग किया जाता है, जब एक आगमनात्मक भार को बंद कर दिया जाता है, तो इसे संग्रहीत ऊर्जा को कहीं जाना चाहिए। उचित सर्किट संरक्षण के बिना, संग्रहीत ऊर्जा वोल्टेज स्पाइक्स को जन्म दे सकती है जो स्विच में चाप कर सकती है और संभावित रूप से एक ट्रांजिस्टर को अधिभारित कर सकती है यह कॉन्फ़िगरेशन वर्तमान को प्रारंभ करनेवाला में फैलने की अनुमति देता है और यह बिजली की आपूर्ति में वापस फीड करता है और सर्किट की सुरक्षा करता है।

सेंसिंग एंड कंट्रोल:

अर्धचालक ऑप्टिकल प्रभावों के आधार पर आसानी से विद्युत आवेश उत्पन्न कर सकते हैं। सामान्य तौर पर, इन उपकरणों को इस तरह से पैक किया जाता है कि यह अनपेक्षित विद्युत गतिविधि से बचने के लिए प्रकाश को अवरुद्ध करता है। Photodiodes को इस आशय को अनुकूलित करने के लिए बनाया गया है। इन फोटोडियोड का उपयोग अक्सर अवरक्त स्पेक्ट्रम में किया जाता है, जैसे कि उपभोक्ता रिमोट कंट्रोल के अंदर।

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सौमली भट्टाचार्य

नमस्ते, मैं सौमाली भट्टाचार्य हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में मास्टर किया है।
वर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
मेरे लेख बहुत ही सरल लेकिन जानकारीपूर्ण दृष्टिकोण से कोर इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
मैं एक प्रतिभाशाली विद्यार्थी हूं और इलेक्ट्रॉनिक्स डोमेन के क्षेत्र में सभी नवीनतम तकनीकों से खुद को अपडेट रखने की कोशिश करता हूं।

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