VAKUM DİYOT NEDİR ?
Vakum diyot nedir ? Vakum diyot’un tarihçesi nedir ? Vakum diyot nerelerde kullanılır ? Vakum diyot’un çalışma prensibi nedir ? Vakum diyot çeşitleri nedir ? Bugün Vakum Diyot Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.
Başlayalım.
VAKUM DİYOT
Vakum Diyodunun Tarihçesi
16 Kasım 1904’te ilk vakum diyotu Sir John Ambrose Fleming tarafından icat edildi ve aynı zamanda ilk termiyonik valf , Fleming valf olarak adlandırıldı.O günlerde elektronik alanda bir p-n birleşimi yoktur.Vakum diyodunun kavramsal bir gösterimi resim üzerinde gösterilmiştir.
Vakum Tüp Diyot Nasıl Çalışır?
Burada vakum diyotu daha çok modern diyot gibi çalışır.Fakat boyutu daha büyüktür.İçinde katot ve anot bulunan bir vakum kabından oluşur.Bu katot ve anot bir voltaj kaynağına bağlanır.
Anot pozitif voltaj ile katoda göre uygulanır.Termiyonik emisyon prensibi üzerinde çalışır.Bir filaman bu katodu ısıtır.Bundan dolayı, elektronlar katottan yayılır ve anod’a doğru çekilir.Anotta uygulanan pozitif voltaj yeterli değilse, anot sıcak filaman nedeniyle katodun yaydığı elektronları çekemez.
Sonuç olarak, katot ve anot arasındaki alanda bir elektron bulutu birikmiştir. Buna uzay yükü denir. Bu alan şarjı nedeniyle, yayılan elektronlar yeniden alınır ve katoda geri döner.Böylece neredeyse elektron emisyonu durur.Devreden akım akmaz.
Anot ile katot arasındaki uygulanan gerilim kademeli olarak artarsa, daha fazla yer şarjı elektronu anotta gelir ve daha fazla yayılan elektronlar için boş alan yaratır. Böylece anot ve katot boyunca voltaj artışı ile, elektronların emisyon oranını artırabiliriz.
Aynı zamanda, uzay yükü yavaş yavaş yok olur ki anotta nötralize olur.Anot ve katot arasında uygulanan belirli bir voltaj için, tüm alan şarjı ortadan kalkar.Katottan elektron emisyonu için daha fazla engel yoktur.Daha sonra bir elektron ışını boşluktan, katottan anod’a serbestçe akmaya başlar. Sonuç olarak, akım anoddan katoda akar.
Diğer taraftan anot katoda göre negatif yapılırsa, sıcak olmadığı için elektron emisyonu yoktur.Artık ısıtılmış katodun yaydığı elektronlar anod’a gelmemektedir.Negatif anodun itilmesine bağlı olarak anot ve katot arasında güçlü bir yer şarjı birikecektir.
Yine, bu alanın itilmesinden ötürü, tüm yayılan elektronlar katoda geri dönmekte, dolayısıyla sanal bir emisyon oluşmamakta ve dolayısıyla devre içinde herhangi bir akım akmamaktadır.Bu nedenle, vakum diyotu akımın sadece bir yönde akmasına izin verir.
Ters bias altında vakum diyot çalışmamaktadır.Vakum tüpü yirminci yüzyılın ilk yarısında elektronik bileşenlerin temel bileşeniydi.Radyo, televizyon, radar, ses takviyesi, ses kayıt sistemi, telefon, analog ve dijital bilgisayarlar ve endüstriyel proses kontrol devresinde mevcut ve yaygındı.
V-I -> Vakum Diyodunun Özellikleri
Vakum diyotunun V-I özellikleri resimde grafikte gösterilmiştir.
Uzay yükünün büyüklüğü, uzay yükünün oluşumu sırasında katottan elektron emisyonuna bağlıdır. Elektronların emisyonu ayrıca katodun ısıtıldığı sıcaklığa bağlıdır.Dolayısıyla, sıcaklık arttığında, yer şarjı miktarı da artar.Böylece alan yükünü nötralize etmek için gerekli anot voltajı da daha fazla olacaktır.Böylece aynı vakum diyotu farklı katot sıcaklıklarında farklı V-I karakteristik grafikleri olacaktır.
Resimdeki şekil üzerinde sadece üç tane gösterdik. Ta C’den bir sıcaklık için, diğeri de Ta C’den daha fazla ve diğeri de Ta C’den daha düşük bir sıcaklık için Ta C için bir grafiktir.Anot voltajı kademeli olarak sıfırdan artırıldığında anottan katoda olan akım orantılı olarak artar.
Alan yükü katot emisyonunu sınırlandırdığından, alan şarj gücünün azalmasıyla orantısal olarak arttırılır.Özelliklerin bu bölgesi, şekilde gösterildiği gibi alan şarj sınırlama bölgesi olarak adlandırılır.
Alan yükü ortadan kaldırıldıktan sonra elektron emisyonu sabit hale gelir ve yalnızca katodun sıcaklığına bağlıdır.Burada vakum diyotundaki akım doygun hale gelir.Anotta gerilim uygulanmadığında, devrede herhangi bir akım olmamalı, fakat gerçek durum böyle değildir.
Hızdaki istatistiksel dalgalanmalar nedeniyle, anotta voltaja sahip olmayan bazı elektronlar anotta ulaşacak kadar enerjilidirler.Bu olayın neden olduğu küçük akım sıçrama akımı olarak bilinir.
Vakum Tüp Diyotlarının Kullanımı
Yavaş yavaş p-n bağlantı yarı iletken piyasaya geldi ve vakum tüpleri bu sebeple değiştirildi.Vakum tüpünün en temel yapısı vakum diyodudur.Hala bugün bir yerlerde vakum tüpleri yaygın olarak kullanılıyor.Vakum tüplerinin uygulandığı/uygulanabilir olduğu alanlar ;
Atomik Saatler
Ses Sistemleri
Araba Panoları
Hücresel Telefon Uyduları
Bilgisayar monitörleri
DVD Oynatıcılar ve Kayıt Cihazları
Elektromanyetik test
Elektron Mikroskopları
Gaz Tahliye Sistemleri
Gazlı Lazerler
Gitar amplifikatörleri
Amatör radyo
Yüksek hızlı devre anahtarlama
Endüstriyel Isıtma
İyon Mikroskopları
İyon sevk sistemleri
Lazerler
LCD Bilgisayar Ekranları
Aydınlatma
Mikrodalga Sistemleri
Mikrodalga fırınlar
Askeri sistemler
Cep Telefonu, Bluetooth ve Wi-Fi Mikrodalga Bileşenleri
Enstrüman Amplifikatörleri
Parçacık Hızlandırıcıları
Fotoğraf çarpanı Tüpler
Plazma Panel Ekranları
Plazma Tahrik Sistemleri
Profesyonel Ses Ekipmanları
Radar Sistemleri
Radyo iletişimi
Radyo istasyonları
Kayıt stüdyoları
Güneş panelleri
Sonar Sistemleri
Stroboskop ışıkları
Uydu Yer İstasyonları
Yarıiletken Vakum Elektronik Sistemler
TV istasyonları
Vakum Elektron Cihazları
Vakum Panel Ekranları
Vakum Diyot Çeşitleri
Vakum diyot tüpleri sınıflandırması ;
Frekans aralığı yöntemi (ses, radyo, mikrodalga)
Güç derecesi yöntemi (küçük sinyal, ses gücü)
Katot/filament tipi yöntemi (dolaylı ısıtmalı, direkt ısıtmalı)
Uygulama yöntemi (tüpler, verici tüpler, amplifikatör veya anahtarlama)
Özelleştirilmiş parametreler yöntemi (uzun ömürlü, çok düşük mikro fonetik duyarlılık ve düşük gürültülü ses amplifikasyonu)
Özelleştirilmiş fonksiyonlar yöntemi (ışık veya radyasyon detektörleri, video görüntüleme tüpleri)
VAKUM DİYOT NEDİR SONUÇ :
Bugün Vakum diyot nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Diyotlarla ilgili seriye devam ederken umuyorum faydalı bilgiler ediniyoruzdur.Diğer bir yazımızda görüşmek üzere.
İyi Çalışmalar