DIODE SEMICONDUCTOARE Cele mai des folosite diode semiconductoare sunt diode le redresoare . Ele functioneaza datorita proprietatii de a se comporta diferit la tensiuni de polarizare directe si tensiuni de polarizare inverse. Astfel la tensiuni de polarizare directe rezistenta directa este foarte mica iar la polarizarea inversa rezistenta inversa este foarte mare. Datorita acestei proprietati ca la aplicarea unei tensiuni alternative ele functioneaza pe alternanta pozitiva conducand un curent mare (de ordinul mA sau A). Pe alternanta negativa se vor bloca lasand sa treaca curenti foarte mici de ordinul mA sau mA care pot fi neglijati. Acest proces de transformare a unui semnal alternativ intr-un semnal continuu poarta numele de REDRESARE . Aceste diode sunt folosite la constructia redresoarelor care lucreaza cu semnale mari si frecvente mici (50Hz ) Se pot realiza atat din germaniu cat si din siliciu - cele cu siliciu au urmatoarele avantaje fata de cele cu germaniu: Curentul invers este mult mai mic. Tensiunea de strapungere este mult mai mare Temperatura maxima de lucru de 190 grade fata de 90 grade la germaniu Dezavantaj- se considera tensiunea de deschidere putin mai mare. Performantele unei diode redresoare sunt caracteristice prin 2 marimi limita care nu trebuie depasite in timpul functionarii : Intensitatea maxima a curentului direct Tensiunea inversa maxima. 23543mkl86gnt1l DIODA ZENER Este o dioda stabilizatoare de tensiune. Functionarea ei se bazeaza pe proprietatea jonctiunii p-n de a avea in regiunea de strapungere o tensiune la borne constanta intr-o gama larga de variatie a curentului invers. Dioda functioneaza intr-un regim de strapungere controlat in care atat curentul cat si puterea disipata sunt mentinute la valori pe care dioda le poate suporta in regim permanent fara sa se distruga. Dioda zener este construita din siliciu -cand este polarizata direct (+ pe anod si – pe catod) functioneaza ca o dioda cu jonctiune. -cand este polarizata invers (- pe anod si + pe catod) functioneaza in regim de strapungere. Functionarea diodei zener este caracteristica urmatoarelor marimi:1 Tensiunea de stabilizare ( este tensiunea la care apare regimul de strapungere; poate avea valori intre 4-200 V) 2 Rezistenta dinamica (este rezistenta interna a diodei in regiunea de strapungere) Rd = DU/DI - cu cat rezistenta dinamica este mai mica cu atat tensiunea diodei este mai mica. 3 Curentul invers maxim (este valoare maxima a curentului pe care o poate suporta dioda fara sa se deterioreze) 4 Putere maxima disipata (este produsul dintre tensiunea de strapungere si curentul invers maxim; are valori cuprinse intre 0,2-50 W) 5 Coeficientul de temperatura a tensiunii de stabilizare care reprezinta variatia tensiunii de stabilizare pentru o variatie a temperaturii de 1grad C Sz = DU/DT Uz - acest coeficient este negativ pentru tensiunea la bornele diodei adica Uz mai mic de 6V si pozitiv pentru tensiuni mai mari de 6V. Dioda cu contact punctiform Este folosita pentru frecvente inalte. Este alcatuita din: - o capsula de sticla strabatuta de 2 electrozi metalici. La capatul unui electrod se gaseste un monocristal de germaniu (semiconductor de tip n). Celalalt electrod se continua cu un conductor de wolfram care vine in contact cu monocristalul. Daca se trece un impuls de curent scurt dar puternic la contactul dintre conductori si monocristal in interiorul acestuia din urma se formeaza o regiune de tip p . Apare astfel o jonctiune de tip p-n de suprafata foarte mica, cu o capacitate foarte mica ( < 1pF ) Datorita acestei jonctiuni dioda functioneaza la frecvente foarte inalte. Acest tip de dioda poate fi folosit ca detector, schimbator de frecventa sau ca dioda de comutatie. Dioda VARICAP Sunt diode cu jonctiune care functioneaza in regim de polarizare invers pana la valoarea de strapungere . Aceste diode utilizeaza proprietatea jonctiunii p-n de a se comporta ca o capacitate ce depinde de tensiunea continua de polarizare inversa (acesta este capacitatea de bariera). Aceasta posibilitate de a varia o capacitate intr-un circuit prin varierea unei surse de polarizare este necesara in circuitele de schimbare a frecventei. Circuitele de reglaj automat al frecventei precum si modulatia frecventei. Diodele varicap au capacitati de ordinul pF sau zecilor de pF si se construiesc din siliciu pentru a avea o rezistenta interna mai mare in polarizarea inversa. In acest fel ele pot fi asimilate cu un condensator cu pierderi neglijabile. DIODA TUNEL Are o concentratie mare de impuritati ducand la micsorarea latimi regiunii de trecere pana la (10la-2 microni). Datorita acestei latimi mici o variere de potential; apare un fenomen numit efectul tunel. Datorita acestui efect electronii pot invinge bariera de potential chiar daca lipseste energia suplimentara. Datorita acestui efect apare curentul tunel care se suprapune peste curentul normal al unei jonctiuni p-n modificand caracteristica curent-tensiune, caracteristica ce se deosebeste de cea a unei diode semiconductoare prin:- in regiunea de polarizare inversa dependenta curent-tensiune este liniara deci dioda nu prezinta conductie unilaterala - in regiunea polarizarii directe pentru valori mici ale tensiunii caracteristica are forma de „N”. Aceasta caracteristica arata ca pe o anumita portiune la cresteri ale tensiunii corespund miscari ale curentului. In acest domeniu dioda prezinta o rezistenta negativa care de obicei este de valoarea zecilor de ohmi Pentru o buna functionare este de dorit ca raportul dintre curentul maxim si curentul minim sa fie cat mai mare. Daca se foloseste material semiconductor, arseniura de galiu acest raport depaseste valoare 15. Dioda tunel lucreaza la puteri mici de ordinul watilor. Caracteristica diodei nu depinde de variatiile de temperatura de aceea ea poate lucra la frecvente foarte inalte de ordinul 10 la a 4 MHz. Datorita caracteristicii in „N” si a functionarii la frecvente aceasta dioda este folosita la realizarea urmatoarelor circuite: Amplificatoare de frecvente foarte inalte Oscilatoare de frecvente foarte inalte circuite basculante monostabile, bistabile si astabile kn543m3286gnnt Dezavantajul diodei tunel este ca are numai doua borne si deci nu se poate face separarea intre circuitul de intrare si cel de iesire.
