Teknologi Dioda Lainnya

Varicap atau dioda varactor

Dioda kapasitansi variabel dikenal sebagai dioda varicap atau sebagai varaktor . Jika dioda dibias mundur, daerah penipisan isolasi terbentuk di antara dua lapisan semikonduktor. Dalam banyak dioda lebar daerah penipisan dapat diubah dengan memvariasikan bias balik. Ini memvariasikan kapasitansi. Efek ini ditekankan dalam dioda varicap. Simbol skema ditunjukkan pada gambar di bawah, salah satunya dikemas sebagai dioda ganda katoda umum.

Dioda Varicap:Kapasitansi bervariasi dengan bias terbalik. Ini memvariasikan frekuensi jaringan resonansi.

Jika dioda varicap adalah bagian dari rangkaian resonansi seperti pada gambar di atas, frekuensi dapat divariasikan dengan tegangan kontrol, Vkontrol. Sebuah kapasitansi besar, Xc rendah, secara seri dengan varicap mencegah Vkontrol dari korsleting oleh induktor L. Selama kapasitor seri besar, ia memiliki efek minimal pada frekuensi rangkaian resonansi. Opsional dapat digunakan untuk mengatur frekuensi resonansi tengah. Vcontrol kemudian dapat memvariasikan frekuensi tentang titik ini. Perhatikan bahwa sirkuit aktif yang diperlukan untuk membuat jaringan resonansi berosilasi tidak ditampilkan. Untuk contoh penerima radio AM yang disetel dioda varicap, lihat “penyetelan dioda varicap elektronik”, Bab 9

Beberapa dioda varicap dapat disebut sebagai tiba-tiba, hyperabrupt, atau super hyperabrupt. Ini mengacu pada perubahan kapasitansi sambungan dengan mengubah bias balik sebagai tiba-tiba atau hiper-tiba-tiba, atau super-mendadak. Dioda ini menawarkan perubahan kapasitansi yang relatif besar. Ini berguna ketika osilator atau filter disapu pada rentang frekuensi yang besar. Memvariasikan bias varicaps mendadak di atas batas pengenal, mengubah kapasitansi dengan rasio 4:1, hyperabrupt sebesar 10:1, super hyperabrupt sebesar 20:1.

Dioda Varactor dapat digunakan dalam rangkaian pengali frekuensi. Lihat “Sirkuit semikonduktor analog praktis”, Pengganda Varactor

Snap diode

dioda jepret , juga dikenal sebagai dioda pemulihan langkah dirancang untuk digunakan dalam pengganda frekuensi rasio tinggi hingga 20 GHz. Ketika dioda diberi bias maju, muatan disimpan di sambungan PN. Muatan ini ditarik keluar karena dioda dibias mundur. Dioda terlihat seperti sumber arus impedansi rendah selama bias maju. Ketika reverse bias diterapkan masih terlihat seperti sumber impedansi rendah sampai semua muatan ditarik. Kemudian "terkunci" ke keadaan impedansi tinggi yang menyebabkan impuls tegangan, kaya akan harmonik. Aplikasi adalah generator sisir, generator banyak harmonik. Pengganda 2x dan 4x daya sedang adalah aplikasi lain.

dioda PIN

Dioda PIN adalah dioda switching kapasitansi rendah yang cepat. Jangan bingung antara dioda pengalihan PIN dengan fotodioda PIN. Dioda PIN dibuat seperti dioda switching silikon dengan daerah intrinsik ditambahkan di antara lapisan sambungan PN. Ini menghasilkan daerah penipisan yang lebih tebal, lapisan isolasi di persimpangan dioda bias terbalik. Ini menghasilkan kapasitansi yang lebih rendah daripada dioda switching dengan bias mundur.

Dioda pin:Penampang melintang sejajar dengan simbol skema.

Dioda PIN digunakan sebagai pengganti dioda switching dalam aplikasi frekuensi radio (RF), misalnya, sakelar T/R. Dioda daya tujuan umum 1n4007 1000 V, 1 dilaporkan dapat digunakan sebagai dioda pengalihan PIN. Peringkat tegangan tinggi dioda ini dicapai dengan dimasukkannya lapisan intrinsik yang membagi sambungan PN. Lapisan intrinsik ini membuat 1n4007 menjadi dioda PIN. Aplikasi dioda PIN lainnya adalah sebagai sakelar antena di sini untuk penerima pencari arah.

Dioda PIN berfungsi sebagai resistor variabel ketika bias maju bervariasi. Salah satu aplikasi tersebut adalah attenuator variabel tegangan. Karakteristik kapasitansi rendah dari dioda PIN, memperluas respons datar frekuensi attenuator ke frekuensi gelombang mikro.

Dioda IMPATT

IMPact Avalanche Transit Time diode adalah generator frekuensi radio (RF) berdaya tinggi yang beroperasi dari 3 hingga 100 GHz. Dioda IMPATT dibuat dari silikon, galium arsenida, atau silikon karbida.

Dioda IMPATT dibias mundur di atas tegangan tembus. Tingkat doping yang tinggi menghasilkan daerah penipisan yang tipis. Medan listrik tinggi yang dihasilkan dengan cepat mempercepat pembawa yang membebaskan pembawa lain dalam tabrakan dengan kisi kristal. Lubang disapu ke wilayah P+. Elektron hanyut menuju daerah N. Efek cascading menciptakan arus longsoran yang meningkat bahkan ketika tegangan melintasi persimpangan menurun. Pulsa arus tertinggal dari puncak tegangan melintasi persimpangan. Efek "resistensi negatif" dalam hubungannya dengan sirkuit resonansi menghasilkan osilasi pada tingkat daya tinggi (tinggi untuk semikonduktor).

Dioda IMPATT:Sirkuit osilator dan lapisan P dan N yang didoping berat.

Rangkaian resonansi pada diagram skema dari gambar di atas adalah rangkaian yang disamakan dari bagian pandu gelombang, di mana dioda IMPATT dipasang. Bias balik DC diterapkan melalui choke yang menjaga agar RF tidak hilang dalam suplai bias. Ini mungkin bagian dari pandu gelombang yang dikenal sebagai Tee bias. Pemancar RADAR berdaya rendah dapat menggunakan dioda IMPATT sebagai sumber daya. Mereka terlalu berisik untuk digunakan di receiver. [YMCW]

Dioda Gunn

Dioda, gunn Dioda Gunn

Sebuah dioda senjata hanya terdiri dari semikonduktor tipe-N. Dengan demikian, itu bukan dioda yang sebenarnya. Gambar di bawah menunjukkan lapisan N yang didoping ringan dikelilingi oleh N+ . yang didoping berat lapisan. Tegangan yang diterapkan pada dioda gunn galium arsenide tipe-N menciptakan medan listrik yang kuat di seluruh lapisan N yang didoping ringan.

Dioda Gunn:Rangkaian osilator dan penampang dioda semikonduktor tipe-N saja.

Ketika tegangan meningkat, konduksi meningkat karena elektron dalam pita konduksi energi rendah. Ketika tegangan dinaikkan melebihi ambang batas sekitar 1 V, elektron berpindah dari pita konduksi yang lebih rendah ke pita konduksi energi yang lebih tinggi di mana mereka tidak lagi berkontribusi pada konduksi. Dengan kata lain, ketika tegangan meningkat, arus berkurang, kondisi resistansi negatif. Frekuensi osilasi ditentukan oleh waktu transit elektron konduksi, yang berbanding terbalik dengan ketebalan lapisan-N.

Frekuensi dapat dikontrol sampai batas tertentu dengan menanamkan dioda gunn ke dalam rangkaian resonansi. Setara sirkuit yang disamakan yang ditunjukkan pada Gambar di atas sebenarnya adalah saluran transmisi koaksial atau pandu gelombang. Dioda gunn gallium arsenide tersedia untuk pengoperasian dari 10 hingga 200 GHz pada daya 5 hingga 65 mw. Dioda Gunn juga dapat berfungsi sebagai amplifier. [CHW] [IAP]

Dioda kejut

Dioda kejut adalah thyristor 4-lapisan yang digunakan untuk memicu thyristor yang lebih besar. Ini hanya berjalan dalam satu arah ketika dipicu oleh tegangan yang melebihi tegangan putus , sekitar 20 V. Lihat “Thyristor,” Dioda Shockley. Versi dua arah disebut diac . Lihat “Thyristor,” DIAC.

Dioda arus konstan

Sebuah dioda arus konstan , juga dikenal sebagai dioda pembatas arus , atau dioda pengatur arus , melakukan persis seperti namanya:ia mengatur arus yang melaluinya ke tingkat maksimum tertentu. Dioda arus konstan adalah versi dua terminal dari JFET. Jika kita mencoba untuk memaksa lebih banyak arus melalui dioda arus konstan daripada titik pengaturan arusnya, itu hanya "melawan" dengan menjatuhkan lebih banyak tegangan. Jika kita membangun rangkaian pada gambar (a) di bawah (a) dan memplot arus dioda terhadap tegangan dioda, kita akan mendapatkan grafik yang naik pada awalnya dan kemudian turun pada titik pengaturan arus seperti pada gambar (b) di bawah (b).

Dioda arus konstan:(a) Rangkaian uji, (b) karakteristik arus vs tegangan.

Salah satu aplikasi untuk dioda arus konstan adalah untuk secara otomatis membatasi arus melalui LED atau dioda laser pada rentang tegangan catu daya yang luas seperti pada gambar di bawah.

Aplikasi dioda arus konstan:mengemudi dioda laser.

Tentu saja, titik pengaturan dioda arus konstan harus dipilih agar sesuai dengan arus maju optimal LED atau dioda laser. Ini sangat penting untuk dioda laser, bukan untuk LED, karena LED biasa cenderung lebih toleran terhadap variasi arus maju.

dioda SiC

Dioda yang dibuat dari silikon karbida mampu beroperasi pada suhu tinggi hingga 400 °C. Ini bisa terjadi di lingkungan bersuhu tinggi:penebangan sumur minyak di bawah lubang, mesin turbin gas, mesin mobil. Atau, operasi di lingkungan sedang dengan disipasi daya tinggi. Aplikasi nuklir dan luar angkasa menjanjikan karena SiC 100 kali lebih tahan terhadap radiasi dibandingkan dengan silikon. SiC adalah konduktor panas yang lebih baik daripada logam apa pun. Dengan demikian, SiC lebih baik daripada silikon dalam menghantarkan panas. Tegangan tembus adalah beberapa kV. Perangkat daya SiC diharapkan dapat mengurangi kerugian energi listrik di industri listrik dengan faktor 100.

Dioda polimer

Dioda berdasarkan bahan kimia organik telah diproduksi menggunakan proses suhu rendah. Polimer konduktif kaya lubang dan kaya elektron dapat dicetak inkjet berlapis-lapis. Sebagian besar penelitian dan pengembangan menggunakan LED organik (OLED). Namun, pengembangan tag RFID (identifikasi frekuensi radio) organik yang dapat dicetak murah sedang berlangsung. Dalam upaya ini, penyearah organik pentacene telah dioperasikan pada 50 MHz. Rektifikasi ke 800 MHz adalah tujuan pembangunan. logam isolator logam yang murah (MIM) dioda yang bertindak seperti pemotong dioda zener back-to-back telah dikembangkan. Juga, perangkat seperti dioda terowongan telah dibuat.