Funkcie a aplikácie diód

Dióda je jednou z najzákladnejších a najviac používaných komponentov sémikovodníckych materiálov. Jej hlavnou charakteristikou je jednosmerná vodiivosť – umožňuje priebeh prúdu len od anódy ku katóde. Toto umožňuje diódam vykonávať viaceré kľúčové úlohy v elektronickej obvodení.

1. Pravútok: Diódy sa používajú na prevod AC na DC v obvodoch zdrojov napätia. Toto zahŕňa polový a plný pravútok (napr., mostkové pravútky). Dióda vodi len počas kladného poloväku, čo efektívne vytvára pulzujúci DC z AC.

2. Prepinanie: Používa sa ako preklopenkový spínač v digitálnom logickom obvode, modulácii signálu alebo vysokofrekvenčných obvodoch. Prepinanie sa dosahuje prepnutím medzi dopredným a opačným polarizovaním.

3. Regulácia napätia: Zenerove diody sú navrhnuté tak, aby udržiavali konštantné napätie od momentu, keď je dosiahnute prahové reverzne prelomené napätie, čo ich robí ideálnymi pre aplikácie ako referenčné napätie a regulácia.

4. Ochrana pred opačnou polárnostou: Pripojené sériovo k vstupu napäťa na blokovanie prúdu pri opačnej polárnosti, čím sa zabráni poškodeniu komponentov na výstupe.

5. Ochrana proti voľnému otáčaniu: Diody sú pripojené paralelne s induktívnymi zátěžami, ako sú relé alebo motory, aby absorbovali spätné EMF (elektromotornú silu), keď je vypnuté napätie, chrániace tým ostatné komponenty obvodu.

6. Zamedzenie napätia: Brání nadmerne veľkému napätiu na citlivých vstupných pinoch (napr. ADC, GPIO). Diody ohraničujú napätie na bezpečné úrovne odvádzaním navyše napätia na napájecie trati alebo do zeme.

7. Demodulácia: Používané v AM rádiu a iných prijímačoch RF na extrahovanie nízkočastotných signálov z modulovaných nosných vln pomocou obálkového detekovania.

8. Orezávanie: Prienikové signály nesmú prekročiť definovanú amplitúdu, čo chráni komponenty obvodu alebo zabezpečuje lineárne spracovanie signálov.

9. Ochrana pred ESD & prehodnými výkyvmi: Diody na ochranu pred ESD alebo TVS absorbuje a omezuje elektrostatické výboje alebo prechodné výkyvy na ochranu citlivých komponentov v dátových a napájaciech rozhraniach.

10. Násobenie napätia: Obvody na násobenie napätia používajú diody a kondenzátory na zvýšenie vstupného napätia – bežne sa používajú v vysokonapäťových zdrojoch napájania.

11. Fotoelektrická prevod: Fotodiody prevádzajú svetlo na elektrické signály, ktoré sa používajú v priemerníkoch infrčervenej sústavy, optických senzoroch a systémoch prenosu svetla.

12. Vydávanie svetla: LED vyemitujú svetlo pri predpojení vpred. Často sa používajú v osvetlení, indikátorech, displeoch a jednotkách na pozadie.