Diyot Nedir?

Diyot

Diyot Nedir?

     Diyot: Elektrik akımın sadece bir yönde akışına izin veren(belirli bir aralıkta), iki terminalli yarı iletken bir malzemeden oluşan elektronik bir komponenttir.

Bir diyot sadece ters yönde akımı geçirmezken, bu ters akım belirli bir aralıktan sonra eşik değerinin üzerine çıkıldığından diyotun bozulmasının gerçekleştiği gerilime ders dayanma gerili adı verilir.

AC (Alternatif Akım) ,DC (Doğru Akım) çevire bildiğinden bazen de doğrultucu olarak adlandırılır.

Bir PN bağlantı noktası, diyot ideal şartlarda iletim ileri yönlü olduğundan kısa devre ters yönlü olduğundan açık devre özelliği gösterir.

Aşağıda elektronik evrelerde kullanılan diyot sembolü ve gerçek hayatta kullanılan diyot komponenti gösterilmiştir

Diyot polarlanmasıv

Akımın akış yönü ileri taraflı olduğu durumda yani P den N ye doğru olduğundan bu anotun P tarafına bağlı olduğu ve katodun N bağlı olduğunu gösterir. Dış bağlantıların yapılması için bu uçlar çıkarılır.

Diyot Çalışma Prensibi

     Bir diyotun çalışma prensibi N tipi ve P tipi arasındaki etkileşime bağlıdır. N tipi yarı iletkende serbest elektron miktarı fazla boşluk miktarı ise azdır, başka bir değişle N tipi yarı iletkende serbest elektron yoğunluğu  boşlukların yoğunluğundan fazladır. N tipi yarı iletkendeki serbest elektronlar çoğunluk yük taşıyıcıları,N tipi yarı iletkendeki boşluklar azınlık yük taşıyıcılarıdır.

Diyot Junction

     P tipi bir yarı iletkende, yüksek yoğunlukta boşluk ,düşük yoğunlukta serbest elektron bulunur. P tipi yarı iletken deki boşluklar çoğunlukla yük taşıyıcılarıdır, ve P-tipi yarı iletken deki serbest elektronlar azınlık yük taşıyıcılardır.

N tarafında çok sayıda elektron ve çok az sayıda boşluk bulunurken, P tarafında yüksek miktarda boşluk ve çok az sayıda elektron bulunur. Bu sebeple difüzyon adı verilen bir işlem gerçekleşir. Bu işlemde N tarafındaki serbest elektronlar N tarafına yayılır  ve orada bulunan boşluklarla birleşir ve N tarafında pozitif bir hareketsiz  iyon bırakır. Dolayısıyla, P tarafındaki birkaç atom negatif iyonlara dönüştürülür. Benzer şekilde, N tarafındaki birkaç atom pozitif iyonlara dönüşür. Bu nedenle çok sayıda pozitif iyon ve negatif iyon sırasıyla N ve P tarafında birikir. Bu şekilde oluşturulan bölge, yalıtım bölgesi olarak adlandırılır. 

Bu pozitif ve negatif iyonların varlığından dolayı statik bir elektrik alanı diyotun PN kavşağında bariyer görevi görür ve kavşaktaki pozitif ve negatif iyonların akışına karşı çıkar.

Doğru polarizasyon :

Anot, beslemenn pozitif terminaline ve katodu negatif terminale bağlanır. Doğru polarizasyonun özelliklerinden biri diyotun 0,6 ila 0,7 V’luk bir voltaj düşümü ile iletilmesidir.

Uygulanan voltaj eşik potansiyelini aşar ve yayılım bölgesini(depletion region) azaltır. Anot, aslında bir boşluk kaynağı haline gelir ve katod, bir elektron kaynağı haline gelir, böylece boşluklar ve elektronlar,  sürekli olarak üretilir. Uygulanan voltaj potansiyelinin değerine (eşik değeri silisyum için 0,6 ila 0,7 V) eşiğinde olduğu için akım katlanarak artar. Bu etki, diyot denklemi ile sayısal olarak tanımlanmıştır:

Diyot Denklemi

ID:  Diyot üzerinden akan akımı ifade eder.
I0:   Koyu doygunluk akımıdır.
q :    Elektronun yüküdür,
VD: Diyot boyunca uygulanan voltajdır
K :   1.38 x 10 ^(-23) JK^-1  Boltzmann sabiti
T:    Kelvin’deki mutlak sıcaklıktır.

Ters polarizasyon :

     Anot, beslemein negatif terminaline ve katodu pozitif terminale bağlanır. Ters polarizasyonun özelliklerinden biri, diyotun iç direncinin değerinin çok yüksek olması ve dolayısıyla açık bir anahtar olarak işlev görmesidir. Anot, N tipi silisyuma, katodu p tipi silisyene bağlanır, yayılım bölgesi artar, bu da elektronların ve dolayısıyla akımın difüzyonunu engeller. Ters bir doygunluk akımı (Io) aksa da, son derece küçüktür (10-19 ila 10-15 A arasında).

Karakteristik Eğri

İdeal diyot için akım-gerilim karakteristiği eğrisi kırmızı renkle gösterilmiştir. Bu grafik, diyotun 0’dan büyük veya eşit herhangi bir voltaj için tamamen aktif olduğunu belirtir. Ayrıca, ters polarizasyona sahip olduğunda ters doyma akımının 0 olduğu varsayılır.

İdeal bir diyot  için doğru polarlanması  mavi çizgi ile gösterilmiştir, çünkü  polarizasyona sahipken silisyum diyot ile ölçülen gerçek voltaj düşüşümü 0,6 ila 0,7 V arasında değişir.

Diyot Karakteristik Eğrisi
Diyot Çeşitleri
  1. Zener diyot
  2. P-N junction diyot
  3. Tunnel diyot
  4. Varactor diyot
  5. Schottky diyot
  6. Photo diyot
  7. PIN diyot
  8. Laser diyot
  9. Avalanche diyot
  10. Light emitting diyot

Kimler Neler Demiş?

  Abone ol  
Bildir