డయోడ్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క పరికరం మరియు సూత్రం

డయోడ్ అనేది ఈ రోజు ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం యొక్క ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లో కనిపించే సరళమైన సెమీకండక్టర్ పరికరం. అంతర్గత నిర్మాణం మరియు సాంకేతిక లక్షణాలపై ఆధారపడి, డయోడ్లు అనేక రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి: యూనివర్సల్, రెక్టిఫైయర్, పల్స్, జెనర్ డయోడ్లు, టన్నెల్ డయోడ్లు మరియు వరికాప్స్. వాటిని సరిదిద్దడం, వోల్టేజ్ పరిమితం చేయడం, గుర్తించడం, మాడ్యులేషన్ మొదలైన వాటి కోసం ఉపయోగిస్తారు. - వారు ఉపయోగించే పరికరం యొక్క ప్రయోజనం ఆధారంగా.

డయోడ్ యొక్క ఆధారం p-n-జంక్షన్రెండు రకాల వాహకత కలిగిన సెమీకండక్టర్ పదార్థాల ద్వారా ఏర్పడుతుంది. కాథోడ్ (నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్) మరియు యానోడ్ (పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్) అని పిలువబడే డయోడ్ క్రిస్టల్‌కు రెండు వైర్లు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. యానోడ్ వైపు p-రకం సెమీకండక్టర్ ప్రాంతం మరియు కాథోడ్ వైపు n-రకం సెమీకండక్టర్ ప్రాంతం ఉన్నాయి. ఈ డయోడ్ పరికరం దీనికి ఒక ప్రత్యేక లక్షణాన్ని ఇస్తుంది - యానోడ్ నుండి కాథోడ్ వరకు ఒక (ఫార్వర్డ్) దిశలో మాత్రమే కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, సాధారణంగా పనిచేసే డయోడ్ కరెంట్‌ను నిర్వహించదు.

యానోడ్ ప్రాంతంలో (p-రకం) ప్రధాన చార్జ్ క్యారియర్లు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన రంధ్రాలు మరియు కాథోడ్ ప్రాంతంలో (n-రకం) ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్లు. డయోడ్ లీడ్స్ కాంటాక్ట్ మెటల్ ఉపరితలాలు, వీటికి వైర్లు కరిగించబడతాయి.

డయోడ్ ఫార్వర్డ్ దిశలో కరెంట్‌ను నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, అది ఓపెన్ స్టేట్‌లో ఉందని అర్థం. p-n-జంక్షన్ ద్వారా కరెంట్ పాస్ చేయకపోతే, డయోడ్ మూసివేయబడుతుంది. అందువలన, డయోడ్ రెండు స్థిరమైన స్థితులలో ఒకటిగా ఉంటుంది: ఓపెన్ లేదా క్లోజ్డ్.

DC వోల్టేజ్ సోర్స్ సర్క్యూట్‌లో డయోడ్‌ను, సానుకూల టెర్మినల్‌కు యానోడ్ మరియు ప్రతికూల టెర్మినల్‌కు కాథోడ్‌ను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, మేము pn-జంక్షన్ యొక్క ఫార్వర్డ్ బయాస్‌ను పొందుతాము. మరియు సోర్స్ వోల్టేజ్ సరిపోతుందని తేలితే (సిలికాన్ డయోడ్‌కు 0.7 వోల్ట్లు సరిపోతుంది), అప్పుడు డయోడ్ తెరుచుకుంటుంది మరియు కరెంట్‌ను నిర్వహించడం ప్రారంభమవుతుంది. ఈ కరెంట్ యొక్క పరిమాణం అనువర్తిత వోల్టేజ్ పరిమాణం మరియు డయోడ్ యొక్క అంతర్గత నిరోధకతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

డయోడ్ వాహక స్థితికి ఎందుకు వెళ్ళింది? ఎందుకంటే డయోడ్ యొక్క సరైన స్విచ్ ఆన్‌తో, మూలం యొక్క EMF యొక్క చర్యలో n-ప్రాంతం నుండి ఎలక్ట్రాన్లు దాని సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు, p-ప్రాంతం నుండి రంధ్రాలకు పరుగెత్తాయి, అది ఇప్పుడు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు వెళుతుంది. మూలం, ఎలక్ట్రాన్లకు.

ప్రాంతాల సరిహద్దు వద్ద (p-n-జంక్షన్ వద్ద) ఈ సమయంలో ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాల పునఃసంయోగం, వాటి పరస్పర శోషణ ఉంది. మరియు మూలం నిరంతరంగా కొత్త ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలను p-n జంక్షన్ ప్రాంతానికి సరఫరా చేయవలసి వస్తుంది, వాటి ఏకాగ్రతను పెంచుతుంది.

అయితే డయోడ్ రివర్స్ చేయబడితే, కాథోడ్ మూలం యొక్క సానుకూల టెర్మినల్‌కు మరియు యానోడ్ ప్రతికూల టెర్మినల్‌కు మారినట్లయితే? రంధ్రాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు జంక్షన్ నుండి టెర్మినల్స్ వైపు వేర్వేరు దిశల్లో చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి మరియు ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల క్షీణించిన ప్రాంతం-ఒక సంభావ్య అవరోధం-జంక్షన్ సమీపంలో కనిపిస్తుంది. చాలా ఛార్జ్ క్యారియర్లు (ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు) వలన ఏర్పడే కరెంట్ కేవలం జరగదు.

కానీ డయోడ్ క్రిస్టల్ పరిపూర్ణంగా లేదు; ప్రధాన ఛార్జ్ క్యారియర్‌లతో పాటు, ఇందులో చిన్న ఛార్జ్ క్యారియర్‌లు కూడా ఉన్నాయి, ఇది మైక్రోఆంపియర్‌లలో కొలవబడిన చాలా తక్కువ డయోడ్ రివర్స్ కరెంట్‌ను సృష్టిస్తుంది. కానీ ఈ స్థితిలో డయోడ్ మూసివేయబడింది, ఎందుకంటే దాని p-n జంక్షన్ రివర్స్ బయాస్డ్‌గా ఉంది.

డయోడ్ క్లోజ్డ్ స్టేట్ నుండి ఓపెన్ స్టేట్‌కి మారే వోల్టేజ్‌ని డయోడ్ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ అంటారు (చూడండి — డయోడ్ల ప్రాథమిక పారామితులు), ఇది తప్పనిసరిగా p-n జంక్షన్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్, ఫార్వర్డ్ కరెంట్‌కు డయోడ్ యొక్క ప్రతిఘటన స్థిరంగా ఉండదు, ఇది డయోడ్ ద్వారా కరెంట్ యొక్క పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు అనేక ఓమ్‌ల క్రమంలో ఉంటుంది. డయోడ్ ఆఫ్ అయ్యే రివర్స్ పోలారిటీ వోల్టేజ్‌ని డయోడ్ రివర్స్ వోల్టేజ్ అంటారు. ఈ స్థితిలో డయోడ్ యొక్క రివర్స్ రెసిస్టెన్స్ వేల ఓంలలో కొలుస్తారు.

సహజంగానే, డయోడ్ ఓపెన్ స్టేట్ నుండి క్లోజ్డ్ స్టేట్‌కి మారవచ్చు మరియు దానికి వర్తించే వోల్టేజ్ యొక్క ధ్రువణత మారినప్పుడు దానికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. రెక్టిఫైయర్ యొక్క ఆపరేషన్ డయోడ్ యొక్క ఈ ఆస్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కాబట్టి సైనూసోయిడల్ AC సర్క్యూట్‌లో, డయోడ్ సానుకూల సగం-వేవ్ సమయంలో మాత్రమే కరెంట్‌ను నిర్వహిస్తుంది మరియు నెగటివ్ హాఫ్-వేవ్ సమయంలో బ్లాక్ చేయబడుతుంది.

ఈ అంశంపై కూడా చూడండి:పల్స్ డయోడ్లు మరియు రెక్టిఫైయర్ మధ్య తేడా ఏమిటి