सबसे सरल अर्धचालक घटक- डायोड -विद्युत प्रवाह के प्रवाह की दिशा के प्रबंधन के अपने मुख्य उद्देश्य से संबंधित विभिन्न प्रकार के उपयोगी कार्यों को प्रभावित करता है। डायोड्स केवल एक दिशा में उनके माध्यम से बहने की अनुमति देते हैं।
पूरी तरह से कुशल डायोड एक नकारात्मक वोल्टेज के साथ खुले सर्किट प्रतीत होते हैं और वे अन्यथा शॉर्ट सर्किट की तरह दिखते हैं। लेकिन क्योंकि डायोड कुछ अक्षमता को स्वीकार करते हैं, उनके वर्तमान-से-वोल्टेज संबंध nonlinear है।
इस प्रकार, आप डायोड के डेटाशीट से किसी भी दिए गए डायोड के आगे वोल्टेज के वक्र के ग्राफ को अपने आगे के वर्तमान के सापेक्ष देखने के लिए परामर्श करना चाहेंगे, ताकि आप अपने विशेष प्रोजेक्ट के लिए सही डायोड चुन सकें।
डायोड के अनुप्रयोग
साधारण दो-पिन सेमीकंडक्टर डिवाइस होने के बावजूद, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में डायोड महत्वपूर्ण हैं। डायोड के कुछ सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
- एक वोल्टेज को सुधारना, जैसे एसी को डीसी वोल्टेज में बदलना
- आपूर्ति से सिग्नल अलग करना
- सिग्नल के आकार को नियंत्रित करना
- मिश्रण सिग्नल
पावर रूपांतरण
डायोड का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करना है। एक एकल डायोड या चार डायोड का उपयोग आधे रास्ते (सिंगल डायोड) या पूर्ण-लहर (चार डायोड) रेक्टीफायर बनाने के द्वारा 110V घरेलू शक्ति को डीसी में बदलने के लिए किया जा सकता है। एक डायोड एसी वेवफ़ॉर्म के केवल आधे से यात्रा करने की इजाजत देता है। जब इस वोल्टेज नाड़ी का उपयोग संधारित्र को चार्ज करने के लिए किया जाता है, तो आउटपुट वोल्टेज एक छोटे वोल्टेज लहर के साथ एक स्थिर डीसी वोल्टेज प्रतीत होता है। एक पूर्ण-लहर सुधारक का उपयोग करके यह प्रक्रिया एसी दालों को रूट करके और भी अधिक कुशल बनाती है ताकि इनपुट साइन लहर दोनों के सकारात्मक और नकारात्मक हिस्सों को केवल सकारात्मक दालों के रूप में देखा जा सके, जिससे इनपुट दालों की आवृत्ति को संधारित्र को प्रभावी रूप से दोगुना कर दिया जा सके, इसे चार्ज रखने और अधिक स्थिर वोल्टेज देने में मदद करता है।
डायोड और कैपेसिटर्स का उपयोग छोटे एसी वोल्टेज लेने के लिए कई प्रकार के वोल्टेज गुणक बनाने के लिए भी किया जा सकता है और इसे बहुत अधिक वोल्टेज आउटपुट बनाने के लिए गुणा कर सकते हैं। कैपेसिटर और डायोड की सही कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके एसी और डीसी आउटपुट दोनों संभव हैं।
सिग्नल का डिमोडुलेशन
डायोड का सबसे आम उपयोग एसी सिग्नल के नकारात्मक घटक को हटाना है। चूंकि एसी वेवफ़ॉर्म का नकारात्मक हिस्सा आम तौर पर सकारात्मक आधे के समान होता है, इसलिए इसे कम करने की इस प्रक्रिया में बहुत कम जानकारी प्रभावी रूप से खो जाती है, जिससे अधिक कुशल सिग्नल प्रोसेसिंग होती है।
वाहक तरंग से रेडियो सिग्नल निकालने में मदद के लिए फ़िल्टरिंग सिस्टम के हिस्से के रूप में सिग्नल डिमोड्यूलेशन आमतौर पर रेडियो में उपयोग किया जाता है।
ओवर वोल्टेज प्रोटेक्शन
डायोड भी संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए सुरक्षा उपकरणों के रूप में अच्छी तरह से काम करते हैं। वोल्टेज संरक्षण उपकरणों के रूप में उपयोग किए जाने पर, डायोड सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत गैर-कंडक्टरिंग होते हैं लेकिन जमीन पर किसी भी उच्च वोल्टेज स्पाइक को तुरंत कम करते हैं जहां यह एक एकीकृत सर्किट को नुकसान नहीं पहुंचा सकता है। क्षणिक वोल्टेज सप्रेसर्स नामक विशेष डायोड विशेष रूप से ओवर-वोल्टेज सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और कम समय अवधि के लिए बहुत बड़ी पावर स्पाइक्स को नियंत्रित कर सकते हैं, वोल्टेज स्पाइक या इलेक्ट्रिक शॉक की विशिष्ट विशेषताएं, जो आम तौर पर घटकों को नुकसान पहुंचाती हैं और इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद के जीवन को कम करती हैं।
इसी प्रकार, एक डायोड एक क्लिपर या लिमिटर के रूप में सेवा करके वोल्टेज को नियंत्रित कर सकता है - एक विशेष उद्देश्य जो वोल्टेज को कैप्स करता है जो एक निश्चित बिंदु पर इसे पार कर सकता है।
वर्तमान स्टीयरिंग
डायोड का मूल अनुप्रयोग वर्तमान में चलना है और सुनिश्चित करें कि यह केवल उचित दिशा में बहती है। एक ऐसा क्षेत्र जहां डायोड की वर्तमान स्टीयरिंग क्षमता का उपयोग अच्छा प्रभाव के लिए किया जाता है, बैटरी से चलने वाली बिजली से बिजली की आपूर्ति से आने वाली बिजली से स्विचिंग में होता है। जब कोई डिवाइस प्लग और चार्ज हो जाता है- उदाहरण के लिए, एक सेल फोन या अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई-डिवाइस केवल बाहरी बिजली की आपूर्ति से बिजली खींचना चाहिए, न कि बैटरी, और बैटरी में डिवाइस प्लग होने पर डिवाइस ड्राइंग होनी चाहिए और रिचार्जिंग। जैसे ही बिजली स्रोत हटा दिया जाता है, बैटरी को डिवाइस को पावर करना चाहिए ताकि उपयोगकर्ता द्वारा कोई रुकावट न हो।
वर्तमान स्टीयरिंग का एक अच्छा उदाहरण रिवर्स वर्तमान सुरक्षा के माध्यम से है । उदाहरण के लिए, अपनी कार पर विचार करें। जब आपकी बैटरी मर जाती है और एक दोस्ताना पासरबी जम्पर केबल्स के साथ मदद करने के लिए ऑफ़र करता है, यदि आप लाल और काले केबल्स के ऑर्डर को मिलाते हैं तो आप अपनी कार की विद्युत प्रणाली को फ्राइंग नहीं करेंगे क्योंकि बैटरी के आस-पास डायोड गलत दिशा दिशा को अवरुद्ध करते हैं।
तर्क द्वार
कंप्यूटर बाइनरी-शून्य और एक के अंतहीन समुद्र में काम करते हैं। कंप्यूटिंग में द्विआधारी निर्णय पेड़ डायोड द्वारा सक्षम लॉजिक गेट्स पर आधारित होते हैं जो नियंत्रित करते हैं कि स्विच चालू है ("1") या बंद ("0")। यद्यपि लाखों डायोड आधुनिक प्रोसेसर में दिखाई देते हैं, लेकिन वे कामकाजी रूप से वही हैं जो आप इलेक्ट्रॉनिक्स स्टोर में खरीदते हैं-बस बहुत छोटे हैं।
डायोड्स और लाइट
एक एलईडी टॉर्चलाइट सिर्फ एक फ्लैशलाइट है जिसका रोशनी प्रकाश उत्सर्जक डायोड से प्राप्त होता है। सकारात्मक वोल्टेज की उपस्थिति में, एल ई डी चमक।
इसके विपरीत, एक फोटोोडीड, एक संग्राहक (जैसे मिनी सौर पैनल) के माध्यम से प्रकाश स्वीकार करता है और उस प्रकाश को वर्तमान की एक छोटी मात्रा में परिवर्तित करता है।