Dioda: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
Brez povzetka urejanja |
m vrnitev sprememb uporabnika 193.2.42.2 (pogovor) na zadnje urejanje uporabnika SportiBot |
||
Vrstica 1:
[[Slika:Diode-photo.JPG|thumb|200px|right|Diode]]
'''Dioda''' je [[elektronski element]] z dvema priključkoma ([[anoda]] in [[katoda]]). Sprva so bile diode [[elektronka|elektronke]]. Danes so jih skoraj povsem izpodrinile [[polprevodnik|polprevodniške]] diode, ki so bile tudi prvi polprevodniški elementi.
Osnova današnjih polprevodniških diod je stik dveh različno dopiranih plasti [[silicij]]a ali [[germanij]]a ( t.i. ''PN spoj''). Ena od plasti vsebuje presežek pozitivnih [[ion]]ov (p-tip polprevodnika), druga plast pa presežek [[elektron]]ov (n-tip polprevodnika). Debelina PN spoja se glede na velikost in smer pritisnjene električne napetosti lahko razširi ali zoža,
Značilnost diode je nesimetrična in nelinearna [[električni tok|tokovno]]-[[električna napetost|napetostna]] karakteristika. V eni smeri dioda prepušča [[električni tok]], v drugi (zaporni) smeri pa ne. Zaradi tega je primerna za usmerjanje izmeničnih signalov.
Če je pritisnjena napetost v zaporni smeri višja od vrednosti zaporne napetosti, lahko pride do preboja diode in prevajanja toka v nasprotno smer.
== Zgodovina ==
Zgodovina diode sega v leto [[1873 v znanosti|1873]] ko je [[Frederick Guthrie]] ugotovil, da je hladen in pozitivno naelektren kos kovine možno razelektriti z razbeljenim in ozemljenim [[prevodnik]]om ne, da bi se prevodnika pri tem stikala. Poizkus je poizkušal izvesti tudi v nasprotni smeri, tako da je negativno naelektril hladen prevodnik vročega pa pozitivno, do razelektritve ni prišlo zato je sklepal, da lahko [[električni tok|tok]], pri danih razmerah, teče le v eno smer. Do podobnega odkritja je leta 1880 prišel tudi [[Thomas Edison]], ko je raziskoval zakaj ogljikova nitka v [[žarnica|žarnicah]] vedno pregori na pozitivni strani. V raziskovalne namene je izdelal posebno žarnico v kateri je bila žarilna nitka in kovinska ploščica. Med preizkusom žarnica je ugotovil, da med žarilno nitko in ploščico teče tok. To odkritje je postalo znano kot [[termionska emisija|Edisonov pojav]]. Edison ga je [[patent]]iral vendar odkritje ni imelo nobene vrednosti, saj ga v praksi v tistem obdobju ni bilo moč nikjer uporabiti.
Dvajset let po odkritju je [[John Ambrose Fleming]] prišel do ideje da bi lahko Edisonov pojav uporabil za izdelavo [[radio|radijskega sprejemnika]]. Tako je ta na podlagi Edisonovih patentov leta 1904 patentiral prvo [[elektronka|vakumsko diodo]]. Načelo delovanja diode pa je leta 1874 odkril tudi nemški fizik [[Karl Ferdinand Braun]], vendar se je to odkritje od drugih popolnoma razlikovalo. Braun je namreč odkril, da nekateri [[kristal]]i prepuščajo tok le v eno smer, to ugotovitev pa je kasneje uporabil tudi pri razvoji radija. Leta 1898 je izumil prvo kristalno diodo, s katero je nato [[Guglielmo Marconi]] izdelal prvi radio. Oba sta leta 1909 za ta izum prejela [[Nobelova nagrada za fiziko|Nobelovo nagrado za fiziko]]. Kmalu zatem so znanstveniki začeli razvijati tudi druge vrste kristalnih diod. Nekaj časa je bila zelo razširjen kristal svinčevega sulfita in [[silicij]], v petdesetih letih prejšnjega stoletja pa so se na tržišču pojavile tudi prve [[germanij]]eve diode.
Izraz dioda se je pojavil šele leta 1919, ko je [[William Henry Eccles]] skoval izraz dioda iz grškega korena dia (iz {{jezik-el2|δί}}: di), kar pomeni ''skozi'' in ode (iz {{jezik-el2|ὅδος}}: odos), kar pomeni ''pot''. To bi lahko prevedli kot pot skozi. Pred tem so se diode enostavno imenovale smerniki (rectifiers), ker so usmerjale električni tok skozi element.
== Vakumska dioda ==
[[Slika:6P1P trio.JPG|thumb|right|200px|Elektronike iz sedemdesetih in osemdesetih let.]]
Ta deluje na principu termične emisije elektronov. Ti krožijo na zunanjih oblah [[atom]]ov prevodnega materiala in potrebujejo zelo malo energije, da zapustijo atom. Pri sobni temperaturi je v [[kovina|kovini]] veliko število prostih elektronov, ki se neovirano gibajo po notranjosti kovine, ne morajo pa je zapustiti ker imajo premalo energije. Z višanjem temperature pridobivajo elektroni vse večjo [[Kinetična energija|kinetično energijo]], ko je ta dovolj visoka začnejo elektroni zapuščati kovino. Čim višja je temperatura, tem več je elektronov, ki zapustijo površino kovine. Temu pojavu pravimo termična emisija elektronov, delu, ki ga pri tem opravijo pa izstopno delo. Elektroni tvorijo na površini kovine elektronski oblak.
Ta pojav je zelo pomemben za delovanje vakumskih elementov. Omogoča da elektroni iz kovine izstopajo v prazen prosto, kjer delujejo električne sile. Elektronike imajo pod katodo žarilno nitko, ki služi za segrevanje [[katoda|katode]] (indirektno segrevanje). Kot katodo lahko uporabimo tudi samo žarilno nitko (direktno ogrevanje), vendar izmenična napetost, ki segreva nitko, povzroča neželjeno nihanje toka v elektroniki.
Vakumska dioda je sestavljena iz [[anoda|anode]], katode in žarilne nitke, ki so vse skupaj zaprte v stekleno bučko. Iz bučke je izsesan zrak, tako da je v njej zelo malo atomov in [[molekula|molekul]], ki bi preprečevale gibanje elektronov od katode do anode. Pri segrevanju katode, pride do termične emisije elektronov. Med anodo in elektrodo priključimo [[električna napetost|električno napetost]], tako da je anoda pozitivna. S tem nastane [[električno polje]], ki deluje na elektrone, ki so zapustili katodo, tako, da elektroni tečejo skozi [[vakum]] proti pozitivni anodi. Če napetostni vir med anodo in katodo obrnemo tok preneha teči. Vakumska dioda prevaja tok le v eno smer zato je bil to prvi usmerniški element.
Poleg vakumske diode poznamo tudi: vakumsko triodo, vakumsko tetrodo, vakumsko pentodo, tlivko, titratron in ignitron.
== Polprevodniška dioda ==
| |||