Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Do czego służy dioda

Grafika przedstawia informacje o różnego typu diodach.

Po kliknięciu na cyfrę umieszczoną przy symbolu każdej z nich, ukazuje się jej nazwa i opis zastosowania, a sam symbol zostaje powiększony.

R1aXZmfl7YA44
1. Prostownicze def
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Opis grafiki interaktywnej.

W grafice interaktywnej przedstawiono symbole ośmiu diod wykorzystywane w schematach elektrycznych. Symbole diod narysowano czarnymi kolorem.

Jako pierwszy pokazano symbol diody prostowniczej. Diodę prostowniczą narysowano w postaci trójkąta równoramiennego. Jego wierzchołek skierowany w prawo jest styczny do pionowego odcinka prostego. Przez wierzchołek trójkąta równoramiennego przechodzi poziomy odcinek. Symbolizuje przewody, którymi do diody doprowadzony jest prąd elektryczny. Na obu końcach odcinka poziomego umieszczono małe okręgi. Symbolizują one podłączenie do prądu. Kierunek wyznaczony przez poziomy wierzchołek trójkąta symbolizuje kierunek przewodzenia prądu elektrycznego przez diodę. Symbol opisany cyfrą jeden uzupełnia informacja. że dioda prostownicza wykonana jest najczęściej z krzemu i germanu, a wykorzystywana jest do zamiany prądu przemiennego dostarczanego przez sieć energetyczną na prąd jednokierunkowy, potrzebny do zasilania urządzeń elektronicznych, takich jak ładowarki i różnego typu zasilacze.

Jako kolejny, opisany cyfrą dwa, pokazano symbol diody tunelowej. Diodę tunelową narysowano w postaci trójkąta równoramiennego ułożonego na poziomym odcinku. Wierzchołek trójkąta skierowany jest w prawo. Kierunek wyznaczony przez ten wierzchołek wyznacza kierunek przewodzenia prądu elektrycznego przez diodę tunelową. Do wierzchołka trójkąta styczny jest pionowy odcinek. Z górnego i dolnego końca odcinka wychodzą dwa krótsze odcinki skierowane w lewo. Na obu końcach poziomego odcinka umieszczono dwa małe okręgi, symbolizujące możliwość podłączenia elementu do układu elektrycznego. Symbol uzupełnia informacja, że dla pewnego zakresu napięć dioda tunelowa charakteryzuje się ujemnym oporem dynamicznym. Diody tunelowe są silnie domieszkowane i mają małą grubość złącza p‑n. Wykorzystuje się je między innymi do wzmacniania i generowania sygnałów mikrofalowych.

Kolejny pokazany symbol, opisany cyfrą trzy, to symbol diody pojemnościowej. Na poziomym odcinku narysowano trójkąt równoramienny, którego jeden wierzchołek skierowany jest poziomo w prawo. Do wierzchołka trójkąta styczny jest pionowy odcinek. Kierunek wyznaczony przez wierzchołek trójkąta opisuje kierunek przewodzenia prądu przez diodę pojemnościową. Nad trójkątem równoramiennym umieszczono symbol w postaci dwóch poziomych odcinków, oddzielonych od siebie dwoma pionowymi równoległymi odcinkami. Na obu końcach poziomego odcinka, na którym położony jest trójkąt umieszczono dwa małe okręgi, symbolizujące możliwość podłączenia elementu do układu elektrycznego. Symbol uzupełnia informacja, że diody pojemnościowe wykonane są zwykle z krzemu lub z arsenku galu. Wykorzystuje się w nich zmianę pojemności złącza p‑n w kierunku zaporowym zachodzącą przy zmianie napięcia. Znajdują zastosowanie w obwodach rezonansowych i powielaczach częstotliwości.

Symbol opisany cyfrą cztery to symbol diody laserowej. Symbol diody laserowej składa się z trójkąta równoramiennego, którego jeden wierzchołek skierowany jest w prawo i jest styczny do pionowego odcinka. Kierunek wyznaczony przez wierzchołek trójkąta określa kierunek przewodzenia prądu elektrycznego przez diodę. Pionowy odcinek oraz trójkąt wpisane są w okrąg. Nad okręgiem widoczne są dwie równoległe strzałki skierowane pionowo w górę. Symbol uzupełnia informacja, że diody laserowe wykonuje się z takich samych materiałów jak diody LED. Wykorzystuje się je w celu generacji monochromatycznego promieniowania elektromagnetycznego o małej rozbieżności. Promieniowanie to wykorzystywane jest do odczytu oraz zapisu płyt CD, DVD i Blu‑ray. Diody te znalazły również zastosowanie w technice światłowodowej. Wykorzystywane są także w drukarkach laserowych oraz wskaźnikach celu do pomiaru odległości i odczytu kodów kreskowych.

Z cyfrą pięć przedstawiono symbol diody Schottky’ego. Na poziomym odcinku pokazano trójkąt równoramienny, którego jeden wierzchołek skierowany jest poziomo w prawo. Kierunek wskazywany przez wierzchołek trójkąta oznacza kierunek przepływu prądu przez diodę. Prawy wierzchołek trójkąta styczny jest do pionowego odcinka. Z górnego i dolnego końca odcinka wychodzą dwie krzywe łamane. Pionowy odcinek wraz z krzywymi łamanymi przypomina literę S narysowaną odcinkami prostymi. Symbol uzupełnia informacja, że diody Schottky’ego do prostowania prądu wykorzystują złącze złożone z metalu i półprzewodnika. Mają mniejsze napięcie przewodzenia i pojemność elektryczną złącza niż diody półprzewodnikowe, dzięki czemu szybciej reagują na zmiany napięcia. Stosuje się je w układach o dużej częstotliwości, na przykład w falownikach i przetwornicach napięcia i częstotliwości w zakresie od 200 kiloherców do dwóch megaherców. Znalazły również zastosowanie w zasilaczach komputerowych.

Jako szósty przedstawiono symbol diody Zenera. Na poziomym odcinku narysowano trójkąt równoramienny, jeden z jego wierzchołków wskazuje kierunek poziomo w prawo. Oznacza to kierunek przewodzenia prądu przez diodę. Do prawego wierzchołka trójkąta styczny jest pionowy odcinek, z jego dolnego końca wychodzi krótszy poziomy odcinek skierowany w lewo. Na obu końcach poziomego odcinka umieszczono dwa małe okręgi, symbolizujące możliwość podłączenia elementu do układu elektrycznego. Symbol uzupełnia Informacja, że są to najczęściej diody krzemowe wykorzystujące efekt nagłego narastania prądu przy osiągnięciu napięcia przebicia około pięć do siedmiu woltów. Znajdują zastosowanie w stabilizatorach napięcia oraz do ochrony przed przepięciami prądu i skokami napięcia w urządzeniach elektronicznych.

Jako siódmy przedstawiono symbol diody LED. Na poziomym odcinku narysowano trójkąt równoramienny, którego wierzchołek wskazuje prawą stronę. Kierunek wskazywany przez wierzchołek trójkąta na prostym poziomym odcinku wyznacza kierunek przewodzenia prądu przez diodę LED. Do wierzchołka trójkąta skierowanego w prawo styczny jest pionowy odcinek. Nad nim oraz trójkątem równoramiennym umieszczono dwie czarne strzałki. Strzałki są do siebie równoległe. Wskazują kierunek w prawo i w górę. Na obu końcach poziomego odcinka umieszczono dwa małe okręgi, symbolizujące możliwość podłączenia elementu do układu elektrycznego. Symbol uzupełnia informacja, że diody LED zamieniają prąd elektryczny na światło. Najczęściej wykonuje się je ze związków galu Moc źródeł LED wynosi od ułamka wata w lampkach sygnalizacyjnych do kilkudziesięciu watów w różnego rodzaju oświetleniu. Diody emitują światło jednobarwne: światło białe uzyskuje się dzięki luminoforowi pobudzanemu do świecenia przez diodę niebieską. Zaletą oświetlenia LED jest niskie zużycie energii, duża trwałość i możliwość uzyskiwania dowolnej barwy.

Jako ósmy przedstawiono symbol diody transil. Na poziomym odcinku narysowano dwa trójkąty równoramienne skierowane wierzchołkami ku sobie. Pomiędzy wierzchołkami trójkątów znajduje się pionowy prostokąt. Na obu końcach poziomego odcinka, na którym położone są trójkąty umieszczono dwa małe okręgi, symbolizujące możliwość podłączenia elementu do układu elektrycznego. Symbol uzupełnia informacja, że jest to odmiana diody Zenera wykorzystywana do tłumienia przepięć i zabezpieczania układów elektronicznych.

Polecenie 1
RtW1IGNjbCHU3
Które z elementów występują w tej grafice jako fragmenty w symbolach wszystkich diod? Możliwe odpowiedzi: 1. Trójkąt, 2. Odcinek prostopadły do przewodów przyłączeniowych, 3. Okrąg, 4. Strzałka
Polecenie 2
R1D5ckoxdKums
Czy wszystkie diody wykorzystuje się podłączając do nich napięcie zgodnie z kierunkiem przewodzenia prądu? Możliwe odpowiedzi: 1. Nie, 2. Tak