دورة احتراف الالكترونيات – 2 – الدايود الثنائي Diode -

السلام عليكم ممتبعي مدونة السحابة الالكترونية مع هدا الدرس التاني من دورة احتراف الالكترونيات

وبسم الله  نتعرف على الدايود الثنائي 

وجد أن عندما يتم وضع شريحة سلكونية موجبة p-type  .. وشريحة سالبة  n-type فأن التيار الكهربائي سيمر في جهة واحده فقط عبر الشريحتين .. لتشكر عنصر الكتروني يسمي الدايود او الموحد او الثنائي Diode .. وهو العنصر الأهم والأشهر في عالم أشباه الموصلات semiconductor

يمكن لشريحة سليكون موجبه p-type .. مع شريحة سالبة n-type ان تعمل كأي موصل للتيار الكهربائي

تطلق على  حركة التيار من الشريحة الموجبة إلى السالبة بأسم الانحياز الأمامي او forward biased .. في هذه الحالة يعمل الدايود كأي موصل جيد للتيار ..

اما حالة عدم التوصيل اي جهد موجب على الشريحة السالبة .. وسالب على الشريحة الموجبة .. فهذا ما يسمى reverse biased.

يوجد فرق جهد صغير على طرفي الدايود 0.6 فولت للدايود المصنوع من مادة السليكون Si .. وتقريبا  0,3 للمصنوع من مادة الجرمانيم ..

يمكن استخدام هذا الجهد الصغير لاختبار  وفحص دائرة الكترونية موصله بالمصدر وتحتوي على موحدات .. فإذا كان الدايود المفحوص سليم فانه سيعطي جهد صغير بين أطرافه في حالة التوصيل بالانحياز الأمامي..

اما إذا أعطى قيمه جهد أعلى من 1 فولت او 0 فولت فهذا يعنى أن هذا الدايود تالف.

يتم تشبيه عمل الدايود كحنفية ماء تسمح بالمرور في جهة واحده فقط .. ولهذا تم استغلال هذه الخاصية المتميزة لإنشاء الكثير من التطبيقات المفيدة ..

احد اشهر هذه التطبيقات .. هي تحويل التيار المتردد (AC) والتي تتغير قطبيتة باستمرار إلى تيار مستمر (DC) أحادي القطبية ..

كل مصادر الطاقة في المنازل تعطي تيار متردد بينما البطاريات تزودنا بالتيار المستمر ..

وعملية التحويل التي تتم لاستبدال التيار المتذبذب إلى تيار مستمر .. تسمي تقويم او rectification

الصورة التالية توضح الإشارة الداخلة والخارجة من الدايود .. وهذه الطريقة في التقويم تسمى تقويم نصف موجه لانها تقوم بإخراج نصف الموجه الاصليه .. وإلغاء ” Block ” للنصف الأخر ..

أما الطريقة الثانية والأكثر كفاءة والتي تستفيد من كامل الإشارة المتردد الداخلة هي دائرة تقويم موجه كاملة والصورة توضح طريقة القنطرة Bridge ” أربع موحدات ” للحصول على النتيجة المطلوبة ..

أنواع الثنائيات – الدايود Diode Types

Types of diodes

Various symbols of Diode

ثنائي الجرمانيوم Germanium Diode :
هو ذلك الثنائى – الموحد المصنوع من الجرمانيوم ومحقون بشوائب تكون بلورة موجبة مع شوائب أخرى تكون بلورة سالبة ، بحيث تكون البلورتان الموجبة والسالبة متجاورتين .

ثنائي السيليكون Silicon controlled rectifier Diode :
هي الموحدات المصنوعة من السيليكون ومحقون بشوائب تكون بلورة موجبة مع شوائب اخرى تكون بلورة سالبة ، بحيث تكون البلورتان الموجبة ولسالبة متجاورتين .

ثنائى الانبعاث الضوئي Light Emitting Diode LED :

ثنائي الأنبعاث الضوئي ال L.E.D يشع الضوء عندما يثار بإشارة كهربية.
ويوصل ثنائى الأ نبعاث الضوئى كما في الشكل في الاتجاه الأمامي وتعتمد نظرية عمل هذا الثنائي على أن الطاقة الكهربية المعطاة له بالتوصيل الأمامي تعمل على تحريك حاملات الشحنة مما يؤدي الى تولد فوتونات حرة تنبعث في كل الاتجاهات مسببة اشعاع الضوء .
وتوصل دائما مقاومة قيمتها مابين 680أوم إلى 1 كيلو أوم لتحمي الثنائي البعث للضوء LED

الثنائى الضوئى Photodiode:
تتكون الدايودات المستقبلة للضوء من شبه موصل موجب P وأخر سالب N ونافذة شفافة منفذة للضوء كما يتضح من الشكل. عندما يسقط الضوء على الثنائي الضوئي ، يقوم الضوء بكسر الروابط البلورية ويتحرر عدد من الشحنات التي تسمى بـشحنات الأقلية ، يزداد هذا العدد بزيادة الضوء الساقط مكونا تيارا يسمى بتيار التسريب يستخدم في الدوائر الالكترونية .

الثنائى السعوى Varactor Diode:
تستخدم الثنائيات السعوية كمكثفات متغيرة اعتمادا على الجهد الواقع عليها.

ثنائي زينر Zener diode

دايود شوكلى Shockley diode

موحد السكوتكي – شوتكى Schotky Diode – Schottky Diodes

Small signal or Small current diode
Large signal diodes
Constant current diodes
Step recovery diodes
Tunnel diodes
PIN diodes
LASER diode
Transient voltage supression diodes
Gold doped diodes
Super barrier diodes
Point contact diodes
Peltier diodes
Gunn diode
Crystal diode

Avalanche diode
هذا النوع من الصمام الثنائي يعمل في الانحياز العكسي  ” reverse bias “

اختبار الدايودات :

- اختبار الدايود باستخدام الافوميتر
- استخدام الأفوميتر الرقمى

يوجد بالافوميتر الرقمى وضع خاص بأختبار الدايود وعادة ما توضع عليه علامة هى رمز الدايود .
وصل الطرف الاحمر (+) إلى الأنود والطرف الاسود (-) إلى الكاثود .
يجب أن يوصل الدايود ويبين المقياس قيمة ( عادة تكون هى الفولت بين طرفى الدايود بالملى فولت أى حول رقم 700 وهو يعنى 0.7V) .
أعكس طرفى الأفوميتر يجب ألا يوصل الدايود ويعطى المقياس دلالة انه خارج المدى.
ب‌- استخدام الأفوميتر التناظرى (ذو المؤشر) :
ضع المقياس على وضع قياس مقاومة واختار تدريج منخفض وليكن X10 .

من المهم جدا معرفة أن قطبية أطراف الأفوميتر التناظرى تكون معكوسة وهو فو وضع قياس المقاومة .لذلك فالطرف الأسود هو الموجب (+) والطرف الأحمر هو السالب (-) .
وصل الطرف الاسود (+) إلى الأنود والطرف الأحمر (-) إلى الكاثود .
يجب أن يوصل الدايود ويظهر العداد قيمة مقاومة منخفضة .
إعكس أطراف المقياس .
يجب ألا يوصل الدايود ويظهر العداد مقاومة مالانهاية .

2- اختبار الدايود بدائرة اختبار بسيطة :
3- الدائرة عبارة عن بطارية ومقاومة ودايود مشع لاختبار توصيل الدايود فى اتجاه واحد وعدم التوصيل فى الاتجاه الاخر .
قد يستخدم مصباح بدلا من الدايود المشع فى الدايودات الكبيرة فقط (لا تستخدم مع دايودات الاشارة وإلا تلفت

 )

المصدر من  القرية الالكترونية