Elektronik / Elektronik Kaynakları/

Diyotlar hakkında genel bilgi nedir nasıl çalışır çeşitleri

Sponsorlu Bağlantılar

Elektronik devrelerde çok kullanılan bir eleman “Diyotlar hakkında detaylı bilgiler bulunuyor. Emeği geçen hazırlayan kişilere teşekkürler.

Diyot Nedir ?: Diyotlar yarı iletken elektronik devre elemanlarının temel yapı taşıdır. Bütün transistorler, lojik kapılar, entegreler diyotların birleşiminden imal edilmektedir. Diyot genel anlamda bir yönde akım geçiren, diğer yönde akım geçirmeyen elektronik devre elemanıdır. Kısacası üzerinden sadece tek yönde akım geçişine izin veren elemandır.

Diyotlar imal şekline bağlı olarak nokta temaslı diyotlar ve PN yüzey birleşmeli diyotlar olmak üzere iki ana grupta toplanırlar. İlk olarak nokta temaslı diyot üretimi ile yarı iletken diyotlar ve ardından transistörler elektronik alanında kullanılmaya başlanmış ve bu andan itibaren elektronik alanında çok kısa zamanda çok hızlı gelişmeler yaşanmıştır.

Diyotların Çalışma Mantığı: Teknolojinin gelişmesiyle PN yüzey birleşmeli (jonksiyonlu) diyotlar, ardından aynı teknikle transistörler, entegreler, çipler imal edilerek elektronik alanında akıllara durgunluk verecek derecede çok kısa sürede çok hızlı gelişmelerin meydana geldiği görülmüştür. Nokta temaslı diyotlar; düşük akım düşük sıcaklık ve güçlerde çalıştıklarından yerlerini daha iyi özellikleri olan PN yüzey birleşmeli diyotlara bırakmışlardır. Günümüzde nokta temaslı diyotların kullanım alanları çok sınırlıdır.

Diyot doğru polarize edilirse yani anoduna pozitif(+) katoduna negatif gerilim uygulanırsa iletken olur ve üzerinden, uygulanan gerilim miktarı ve oluşan ısı ile doğru orantılı olarak akım akmaya başlar.

İmal edilen her diyotun yapısına bağlı olarak uygulanabilecek maksimum doğru polarma gerilimi, çalışma sıcaklık bandı ve üzerinden geçebilecek akım miktarı imal edilence hazırlanan kataloglarda belirtilmiştir. Bu değerler kesinlikle aşılmamalıdır.

Diyot Katalog Kavramları: Is(Sızıntı Akımı): Diyot ters polarize edilirse yani anotuna(-) katotuna(+) gerilim uygulanırsa yalıtkan olur ve üzerinden akım geçişine izin vermez.ancak azınlık akım taşıyıcıları nedeniyle değeri çok küçük (µA kadar) ve ihmal edilebilir bir ters yön akımı akar.Bu akıma sızıntı akımı denir.

PIV Voltajı: İmal edilen her diyotun yapısına bağlı olarak uygulanabilecek maksimum ters polarma gerilimi, çalışma sıcaklık bandı imal edilence hazırlanan kataloglarda belirtilmiştir. Bu değerler kesinlikle aşılmamalıdır.

Bu açıklamalardan sonra diyotun tanımını daha açık olarak şu şekilde yapabiliriz: Diyot doğru polarma edildiğinde üzerinden akım geçişine izin veren ters polarma edildiğinde üzerinden akım geçişine izin vermeyen elektronik devre elemanı olarak tanımlayabiliriz.

Diyotun ters polarma geriliminin artırılmasıyla bir değerden sonra iletime geçtiği noktaya diyotun ters yön devrilme noktası adı verilir. Bazı diyotlar (Zener diyot, foto diyot, varikap diyot ) ters yön devrilme noktasında çalıştırılır.

Diyotların kullanıldıkları devrenin özelliklerine göre davranış göstermesi beklenir. Bu nedenle diyotlar yapım tekniğine, yapısındaki malzeme türüne, kullanım alanlarına uygun olarak çeşitli olarak üretilmektedir.

Diyotlar yapım tekniğine bağlı olarak ;

  • 1-Nokta temaslı diyotlar
  • 2-Yüzey birleşmeli diyotlar olmak üzere iki gruba ayrılır.

Diyotlar yapımında kullanılan malzemeye göre;

  • 1-Germenyum diyotlar,
  • 2-Silisyum diyotlar olmak üzere iki gruba ayrılır.

Diyotlar kullanım alanlarına göre;

  • 1_Kristal diyotlar,
  • 2_Zener diyotlar,
  • 3_Tunnel diyotlar,
  • 4_ LED diyotlar,
  • 5- Varikap diyotlar,
  • 6_Foto Diyotlar,
  • 7_Gunn diyotlar,
  • 8_İmpatt diyotlar,
  • 9_Schottky diyotlar,
  • 10_PIN diyotlar gibi çok çeşitli şekilde isimlendirilirler.

KRİSTAL DİYOTLAR

Kristal diyotları kullanım alanlarına göre;

  • 1.Doğrultmaç diyotları,
  • 2.Dedektör diyotları,
  • 3.Anahtar diyotları olarak gruplayabiliriz.

Doğrultma diyotları; diyotların tek yönde akım geçirme özelliğinden yararlanılarak DC güç kaynağı devrelerinde AC gerilimi DC gerilime çevirmede kullanılırlar. Çeşitli gerilim ve akımlarda çalışmak üzere çok değişik fiziki görünüşlerde üretilirler. Yapımlarında; yüksek akım ve gerilime dayanıklı olduğu için silisyum malzeme kullanılır.

ZENER DİYOT

Zener diyot ters polarma altında çalışan ve gerilim regülasyonunda kullanılan diyot çeşididir. Diyotun ters polarma altındaki devrilme noktasından yararlanılarak geliştirilmiş özel diyotlardır. Zener diyotlar doğru polarma yapılırsa bir kristal diyot gibi (Germenyum=0,3V, Silisyum=0,7V) iletime egeçerler.

TUNNEL DİYOT

Tunnel diyot doğru polarma altında çalışan genelde Germenyum malzemeye katkı malzemesi fazla katılarak üretilen özellikle mikro dalga alanında yükselteç ve osilatör devrelerinde kullanılan bir yarı iletken diyot türüdür.

LED (LIGHT EMITTING DIODE) DİYOT

Işık veren diyotlara kısaca ışık veren diyot kelimelerinin İngilizce karşılığının ilk harflerinin birleştirilmesi sonucu LED diyot denir.

Led diyotlar doğru polarma altında çalışan ve uçlarına uygulanan doğru polarma gerilimi miktarı ile doğru orantılı olarak ışık veren yarı iletken elemanlarıdır.

Led Diyotun Çalışma Prensibi: Led diyot doğru polarma yapılırsa enerji seviyeleri farklı elektron ve oyuklar birleşebilmek için enerjilerinin bir kısmını vermek zorundadırlar.elektronlar bu enerjilerini ısı ve ışık biçiminde ortama verirler. Eğer diyot şeffaf bir plastik kılıfla kaplanırsa diyot yapısında elektron oyuk birleşimi sırasında harcanan enerji ışık şeklinde ortama yayılır. Bizde böylece ışığı görmüş oluruz.

Genel olarak kırmızı, sarı,yeşil olmak üzere üç değişik renkte yapılırlar. Çalışma akımları 5mA ve 50mA arasındadır. Çalışma gerilimleri sırası ile kırmızının 1.5V, sarının 1,8V, yeşilin 2,2V civarındadır. Led diyotların verdikleri ışık rengi ve ışığın dalga boyu; yapımlarında kullanılan katkı maddelerinin oranlarına bağlıdır. Katkı maddeleri ve oranları değiştirilerek istenilen renk ve istenilen dalga boyunda ışık veren Led diyot yapılabilir. Gallium Arsenide (GaAs) katkısı ile gerçekleştirilen diyot kırmızı ötesi yani gözle görülmeyen ışık veren diyottur. İnfrared diyot veya kısaca IRED diyot olarak anılır. IRED diyot barkod cihazlarında delikli kart okuyucularda infrared uzaktan kontrol sistemlerinde infrared band ölçmede ve optokuplörlerde kullanılır.

Katkı maddesi ayarlanarak gerçekleştirilen hızlı GaAs IRED diyotları Mhz lere varan frekans bantlarında fiber optik kablolu optik veri aktarma sistemlerinde kullanılırlar. Özel olarak gerçekleştirilen yüksek performanslı kısa adıyla lazer diyotlar fiber optik kablolarda optik veri aktarımında kullanılır.

IRED diyotların ışıkları gözle görülmediği için özellikle alarm devrelerinde tercih edilirler. Led diyot deyimigenelde gözle görülebilir dalga boyunda ışık veren diyotlar için kullanılır. Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) ve Gallium Phosphide katkıları değişik oranlarda gerçekleştirilerek kırmızıdan yeşile kadar değişik renklerde görünür.ışık veren Led’ler yapılır.

Led Diyotun calisma Prensibi

VARİKAP DİYOT

Bir diyotta PN maddelerinin birleşim bölgesinin iki tarafında bir nötr bölge oluşmaktadır. Bu nötr bölgenin diyotun ters polarma edilmesiyle ve ters gerilim miktarı arttıkça daha da genişlediğini biliyoruz. Bu nötr bölge yalıtkan madde gibi davranıp diyot üzerinden akım geçişine izin vermez. Kondansatörün iki iletken levha arasına bir yalıtkan madde konularak yapıldığını biliyoruz.

O halde diyot bileşimindeki P madde kondansatörün iletken levhalarından birisi, N madde kondansatörün iletken levhalarından diğeri ve nötr bölgede kondansatörün dielektriği kabul edilir.

FOTO DİYOT

Foto diyot ters polarma altında çalışan ters polarma akımı üzerine gelen ışık şiddeti ile doğru orantılı olarak artan bir yarı iletken elemanıdır. Foto diyot elemanı üzerine ışık gelmezse yalıtkandır ve ters polarma akımı akmaz.

Foto diyot polarize edilmezse bir ışık pili gibi davranır yani üzerine ışık geldiği zaman uçlarında DC gerilim oluşur.

GUNN DİYOT

Gallium Arsenide (GaAs) veya indium Phosphode den (InP) yapıları malzemelerden elde edilir. Çok yüksek frekanslarda çalışan mikro dalga uygulamalarında kullanılan negatif direnç bölgesine sahip bir diyot türüdür.

IMPATT DİYOT

Yapımında silikon ve gallium arsenide (GaAs) kullanılan ters polarmadaçalışan mikro dalga uygulamalarında çok yüksek frekanslarda kullanılan diyot türüdür. Gunn diyoduna göre daha yüksek akım ve gerilim gerilimlerde kullanılırlar.Negatif direnç bölgesine sahiptir.

SCHOTTKY (BARİTT) DİYOTU

Schottky diyot doğru polarma altında çalışan gallium arsenide kullanılarak yapılan bir diyot türüdür. Düşük gürültü ve hızlı tepki zamanı gerektiren yüksek frekans uygulamalarında kullanılırlar. Radar sistemleri haberleşme sistemlerinde mikser ve dedektör devrelerinde ADC ve DAC devrelerinde TTL lojik kapı giriş devrelerinde ve devredeki transistör yapım tekniğinde kullanılırlar.

PIN DİYOT

PIN diyotu katkılı P ve N maddeleri arasında ince bir yalıtkan tabaka olan doğru polarmada ayarlı bir direnç ters polarmada ise sabit değerli bir kondansatör gibi çalışan bir diyot türüdür. PIN diyotlar AF’lı ses sinyalleri ile doğru polarmaları değiştirilerek HF’lı radyo sinyallerinin modülasyonunda doğru polarma gerilimi değiştirilerek elektronik zayıflatıcı eleman olarak ve uzaktan kontrol devrelerinde kumanda elemanı olarak kullanılırlar.

Led Diyot Uçlarının Belirlenmesi ve Sağlamlık Kontrolü
6V AC gerilimin Osilaskopta Ölçülmesi
Yarım Dalga Doğrultma Devresi Çıkış Sinyali, Frekans Ve Çıkış Gerilimi Ölçülmesi
Led Diyotun devreye bağlanması

KAYNAKLAR

[1].Elektronik Elemanlar ve Devre Teorisi, R. BOYLESTAD, L. NASHELSKY, İstanbul 2004, 5. Baskı, Milli Eğitim Basımevi,

[2].Temel Elektronik, H. BAYRAM, Ağustos 1999 , 3. Baskı, Özkan Matbaacılık

yukarıda özetler verildi kaynak dosya: Diyotlar hakkında genel bilgi nedir nasıl çalışır çeşitleri

Dosya indirme LINK listesi (TXT formatında) link-7976.zip şifre-pass: 320volt.com

  • ilker

    üstad eline sağlık, diğer devre elemanları ilede ilgili bir şeyler yazsanız keşke

  • http://320volt.com/mersin-universitesi-analog-elektronik-dersleri/ istediğiniz ve daha fazlası iyi çalışmalar

  • zübeyir

    Güzel olmuş emeğine sağlık

  • refik

    Emeği geçen ve yazan eller dert görmesin.

  • Mehmet

    diyot neden gerekli devrede kullanmasak ne olur?

  • ramazan

    çok süpersiniz ellerine sağlık süper bir çalışma daha sizden sizi hep takipciyiz süreklide takip edeceğiz

  • ecemnur

    çok güzel olmuş ellerinize sağlık