Skip to main content

Diyot Nedir ve Nasıl Çalışır ?

DİYOT SORULAR VE CEVAPLARI NEDİR ? 

Diyot nedir ? Diyotlarda ileri ve geri bias nedir ? Diyot PN bağlantısı nedir ? İdeal diyot , ters doygunluk akımı nedir ?  Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Diyot Sorular ve Cevapları Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

DİYOT SORU CEVAP

Diyotlarda PN bağlantısı nedir ?

Bir p-n bağlantı oluşturacak şekilde birlikte kaplanmış p-tipi ve n-tipi yarı iletken parçaların katmanları arasındaki temas yüzeyine p-n birleşimi/bağlantısı adı verilir.

Yarı iletken cihazların üretiminde silikon neden germanyum yerine tercih edilir?

Silisyum yarı iletken cihazları, genel olarak, genel PIV ve akım derecelerine ve germanyum yarı iletken cihazlara göre daha geniş bir sıcaklık aralığına sahiptir, bu yüzden yarı iletken cihazların imalatında silikonun germanyum üzerinde tercih edilmesinin nedeni budur.

Ok yönü, bir p-n bağlantısının şematik sembolünde neyi temsil etmektedir ?

Bir p-n bağlantısının şematik sembolündeki ok başı/yönü, diyot ileri doğru bastırıldığında akım akışının yönünü belirtir.

Bir p-n birleşiminde ki mevcut iki farklı bozulma nedir ?

Çığ ve zener bozulumları.

Arıza mekanizmasını bir p-n birleşimli diyot için ters bias koşul altında nasıl adlandırırız ?

Çığ dökümü.

Arıza mekanizmasını ters eğimli koşullar altında bir p-n birleşimli diyot için nasıl adlandırırız ?

Zener dağılımı.

İdeal diyotun ne olduğunu açıklayınız ? 

İdeal bir diyot, ileriye dönük olduğunda sıfır direnci olan ve tersine dönük olduğunda sonsuz direnci olan, iki kutuplu ve  kutuplara duyarlı bir cihazdır.

Ters doygunluk akımı nedir ?

Bir diyodun ters akımı azınlık taşıyıcılarından kaynaklanır ve diyotun ters yönlü olması durumunda ortaya çıkar. Tüm azınlık taşıyıcılarını bağlantı boyunca yönlendirmek için yalnızca çok küçük bir voltaj gerekir ve tüm azınlık taşıyıcıları akarken, bias voltajındaki daha fazla artış akımda artışa neden olmaz.Bu akıma ters doygunluk akımı denir

Bir diyotun ters doygunluk akımı ters bias gerilimden bağımsız mıdır ?

Evet.

10. Germanyum neden silikondan daha fazla sıcaklığa bağımlıdır ?

 Çünkü bir germanyum diyot durumunda rezerv doygunluk akımı yaklaşık 1.000 kat daha büyüktür.

 11. Sıcaklığın, bir diyotun ters doyma akımı üzerindeki etkisinin ne olduğunu açıklayın.

 Ters doygunluk akımı, teorik olarak, silikon için oC başına% 8 ve germanyum için oC başına% 11 artar. Ancak deneysel verilerden, ters satürasyon akımının hem silikon hem de germanyum için oC başına% 7 arttığı bulundu.

Bunun nedeni, ters doyma akımının yüzeysel kaçak akım bileşeninin sıcaklıktan bağımsız olmasıdır. (1.07) 10 = 2.0 (yaklaşık) olduğundan, ters doygunluk akımı sıcaklıktaki her 10oC’lik artış için yaklaşık iki katına çıkar.

 12. Diyotun statik direncinin ne olduğunu açıklayın.

 Bir diyotun statik veya dc direnci, onun tarafından doğrudan akıma sağlanan dirençtir. İlgili noktada diyot voltajı ve akım oranı olarak tanımlanır ve V-I karakteristik eğrinin şekline duyarlı değildir.

Diyot akımı veya voltajındaki artışla azalır.

13. Bir p-n birleşimli diyodun ileri bias koşulunda dinamik direncini tanımlayın. 

Bir p-n kavşak diyodunun değişen ileri akıma direnci, dinamik direnç olarak tanımlanır.

AC veya dinamik direnç, r = (İleri gerilimde küçük değişiklik) / (İleri akımda küçük değişiklik)

DİYOT SORU VE CEVAPLARI NEDİR SONUÇ : 

Bugün Diyot Soru ve Cevapları Nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı bilgiler edinmişsinizdir.

İyi Çalışmalar

Diyot Nedir – Nasıl Çalışır ? | Temel Elektronik Dersleri

DİYOT NEDİR ? 

Diyot nedir ? Diyot sembolü nedir ? Diyot çeşitleri nelerdir ? Diyot çalışma prensibi nedir ? Diyot nasıl kullanılır ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız Diyot Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.Diyotlarla ilgili seriye başlıyorken umuyorum faydalı bilgileri aktarabiliriz.

Başlayalım.

DİYOTLAR 

Bir diyot, nominal olarak belirtilen bir voltaj seviyesinde çalıştırıldığında sadece tek yönlü akım akışına izin veren bir cihazdır.

Bir diyot, ters gerilimi belirli bir aralıkta tersine çevirir, aksi halde ters gerilim sınır  kırılmaları meydana gelir ve buradaki meydana gelen bozulma gerilimine ters bozulma gerilimi adı verilir.

Diyot elektronik ve elektrik devrelerinde vana görevi görür.Bir PN bağlantısı, ön tarafa doğru olduğunda ideal olarak kısa devre olarak hareket eden ve ters yönde olduğunda ideal açık devre olarak hareket eden yarı iletken diyotun en basit şeklidir.

Basit PN eklemi diyotlarının yanında, temel prensipler az çok aynı olsa da farklı tiplerde diyotlar vardır.Dolayısıyla, özel bir diyot düzenlemesi ile AC’yi palsla DC’ye dönüştürebilir ve bu nedenle bazen bir doğrultucu olarak da adlandırılabilir.Diyot ismi iki elektrodlu bir cihaz anlamına gelen “di-ode” den türetilmiştir.

Diyot Sembolü

Bir diyotun sembolü resimde gösterilmiştir. Okun ucu, geleneksel akım akışı yönünde işaret eder.

Katkılar ile silikon ya da germanyum kristal bloku birleştirerek, bloğun orta kısmında bir parçanın birleşmesini sağlarız  ve bunun yanında bir kısım p-tipi olur  ve başka bir kısım n-tipi hale gelir.

Ayrıca, özel bir üretim tekniği ile birlikte bir p-tipi  ve n-tipi yarı iletken  birleştirerek bir PN eklemi oluşturabiliriz.Bu nedenle diyot, iki elemanlı bir cihazdır, p-tipi anotu oluşturur ve n-tipi katodu oluşturur.Bu terminaller harici bağlantıları yapmak için dışarı çıkarılır.

Diyot Çalışma Prensibi

Unbiased Diyot

N tarafının önemli sayıda serbest elektronu ve çok az deliği (termal uyarım nedeniyle) olurken, p tarafının yüksek bir delik yoğunluğu ve çok az serbest elektronu olacaktır.Bundan dolayı, difüzyon denilen bir süreç gerçekleşir.

Bu işlemde, n tarafındaki serbest elektronlar, p tarafına yayılacak ve orada bulunan boşluklar ile rekombinasyon yapacak, n ucunda pozitif hareketsiz iyonlar bırakacak ve diyotun p-tipi tarafında negatif hareketsiz iyonlar oluşturacaktır.

Bu nedenle, birleşme kenarına yakın n-tipi tarafta açığa çıkarılmamış pozitif iyonlar bulunur.Benzer şekilde, birleşme kenarına yakın p-tipi tarafta açığa çıkarılmamış negatif  iyonlar bulunur.

Bundan dolayı, n-tarafı ve p-tarafında sırasıyla pozitif iyon ve negatif iyonların sayısı birikir.Bu şekilde oluşan bölge, bölgedeki serbest taşıyıcıların “tükenmesi” nedeniyle tükenme bölgesi olarak adlandırılmaktadır.Bu pozitif ve negatif iyonların varlığı nedeniyle diyotun PN bağlantısında bariyer potansiyeli olarak adlandırılan statik bir elektrik alanı oluşturulur.

“Bariyer potansiyeli” olarak adlandırılır çünkü bir bariyer görevi görür ve birleşme noktasındaki deliklerin ve serbest elektronların daha fazla göçüne karşıdır.

Diyot nedir

Forward Unbiased Diyot

İleri voltaj uygulandığında bir PN eklemi diyotunda, bir kaynağın pozitif terminali p-tipi tarafa bağlanır ve kaynağın negatif terminali n-tipi tarafa bağlanır, diyotun ileride olduğu söylenir.

Birleşim boyunca bir bariyer potansiyeli olduğunu biliyoruz.Bu bariyer potansiyeli, uygulanan voltajın tersine yönlendirilir.Bu nedenle bir diyot, sadece uygulanan ileri voltajın birleşim noktasının bariyer potansiyelinden daha fazla olduğu zaman akımın ileri yönde akmasına izin verebilir.

Bu voltaj ileri yönlü gerilim olarak adlandırılır.Bir silikon diyot için, 0.7 volttur.Germanyum diyot için 0.3 volttur. İletilen gerilim, bu ileri yönlü voltajdan daha fazla olduğunda, diyotta ileri akım olacak ve diyot kısa devre olacaktır.

Bu nedenle, bu ileri yönlü voltajın ötesinde diyot boyunca daha fazla voltaj düşüşü olmayacak ve ileri akım sadece diyot ile seri bağlanmış harici dirençle sınırlandırılacaktır.Böylece, eğer uygulanan gerilim sıfırdan artarsa, diyot sadece bu voltaj bariyer potansiyelinin hemen üstüne geldikten sonra ya da bağlantının ön gerilimli geriliminden sonra çalışmaya başlayacaktır.

Bu giriş geriliminin bu değere ulaşması için geçen süre veya başka bir deyişle, bu giriş voltajı tarafından alınan ön gerilimin üstesinden gelmek için alınan zamana geri kazanım süresi denir.

Reverse Biased Diyot

Şimdi, eğer diyot ters yönlü ise, yani kaynağın pozitif terminali n-tipi uca bağlanır ve kaynağın negatif terminali diyotun p-tipi ucuna bağlanır, aksi takdirde diyot üzerinden akım olmaz.

Bunun nedeni, ters reverse biased durumunda, bağlantının depilasyon tabakasının, ters-yönlü voltajın artmasıyla daha geniş hale gelmesidir.Bununla birlikte, n-tipi uçtan, diyotta azınlık taşıyıcıları nedeniyle p-tipi uçtan akan küçük bir akım vardır.

Bu küçük akım ters doygunluk akımı olarak adlandırılır.Azınlık taşıyıcıları, sırasıyla, termal olarak üretilen serbest elektronlar ve sırasıyla p-tipi yarı iletken ve n tipi yarıiletken deliklerdir.

Şimdi, diyot boyunca tersine uygulanan voltaj sürekli olarak arttırılırsa, belirli uygulanan voltajdan sonra, tükenme tabakası yok olacak ve bu da büyük bir ters akımın diyot boyunca akmasına neden olacaktır.Bu akım harici olarak sınırlı değilse ve güvenli değerin ötesine ulaşırsa, diyot kalıcı olarak tahrip olabilir.

Bunun nedeni, ters voltajın büyüklüğü arttıkça, azınlık yük taşıyıcılarının kinetik enerjisinin de artmasıdır.

Bu hızlı hareket eden elektronlar, cihazdaki diğer atomlarla çarpışarak onlardan daha fazla serbest elektron ekarte eder.Bu şekilde serbest kalan serbest elektronlar, kovalent bağları kırarak atomlardan daha fazla serbest elektron açığa çıkarırlar.Bu süreç taşıyıcı çoğalma olarak adlandırılır ve p-n birleşiminden akımın akışında önemli bir artışa yol açar.İlgili durum ise; Çığ Tipi olarak adlandırılır.

Diyot Çeşitleri ;

Diyot çeşitleri aşağıdaki gibidir.

Zener diyot

P-N bağlantı diyotu

Tunnel diyot

Varactor diyot

Schottky diyot

Fotodiyot

PIN diyot

Lazer diyot

Çığ diyot

Işık yayan diyot (LED)

DİYOT NEDİR SONUÇ : 

Bugün Diyot Nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Diyotlarla ilgili yazı dizisine M. Sertaç Özdilek kardeşimin isteği üzerine başladım.Umuyorum faydalı bir yazı dizisi olur.

İyi Çalışmalar