1. Diyot Çeşitleri ve Yapıları 1.1 Giriş 1.2 Zener Diyotlar 1.3 Işık Yayan Diyotlar (LED) 1.4 Fotodiyotlar. Konunun Özeti

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "1. Diyot Çeşitleri ve Yapıları 1.1 Giriş 1.2 Zener Diyotlar 1.3 Işık Yayan Diyotlar (LED) 1.4 Fotodiyotlar. Konunun Özeti"

Iskander Levni
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Elektronik Devreler

2 1. Diyot Çeşitleri ve Yapıları 1.1 Giriş 1.2 Zener Diyotlar 1.3 Işık Yayan Diyotlar (LED) 1.4 Fotodiyotlar Konunun Özeti

3 * Diyotlar yapım tekniğine bağlı olarak; Nokta temaslı diyotlar, Yüzey birleşmeli diyotlar olmak üzere iki gruba ayrılır. * Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte sadece yüzey birleşmeli diyotlar kullanılmaktadır. * Kullanım alanlarına göre diyotlar; Zener diyotlar, Işık yayan diyotlar, Varikap diyotlar, Tunnel diyotlar, Foto diyotlar, Kristal diyotlar, Schottky diyotlar, PIN diyotlar olarak gruplandırılabilir.

4 * Zener diyot, ters polarma altında çalışan ve gerilim regülasyonunda kullanılan bir diyot çeşididir. * PN birleşiminin ters polarma altındaki kırılma noktasından yararlanılarak geliştirilmiş özel diyotlardır. * Zener diyotlar doğru polarma altında normal bir kristal diyot gibi (Germanyum 0.3V, Silisyum 0.7V) iletime geçer. * Zener diyotun farklı gösterim şekilleri, ters polarma altında çalışmasını gösteren örnek uygulama devresi ve karakteristik eğrisi aşağıda görülmektedir. 4

5 * Zener bölgesinin konumu (kırılma gerilimi), katkılama düzeyleri değiştirilerek ayarlanabilir ve eklenen katkı maddelerinin sayısı artırılarak zener potansiyeli değiştirilebilir. * Zener diyotların yapımında genelde, yüksek sıcaklık ve akım kapasitesi nedeniyle silisyum tercih edilir. * Zener diyodunun eşdeğer devresi aşağıda gösterildiği gibi küçük bir dinamik dirençten (iç direnç) ve zener potansiyeline eşit bir DC kaynaktan oluşur. NOT: Zener eşdeğer direnci, kullanılan harici dirençlerden çok küçük olduğu için ihmal edilerek, uygulamalarda aşağıda gösterilen yaklaşık zener eşdeğer devresi kullanılacaktır. 5

6 * Zener diyodun en sık görülen kullanımı, öngerilimleme ve karşılaştırmaya yönelik sabit bir referans gerilimi sağlamaktır. * V i veya R L deki değişimlere karşı yük üzerinde sabit bir V Z gerilimi sağlamak için tasarlanmış olan aşağıdaki devre incelenirse, göz önünde bulundurulması gereken iki durum söz konusudur: Giriş geriliminin sabit olup, R L nin değişeceği durum. R L nin sabit olup V i nin değişeceği durum.

İletim bandındaki bir elektron valans bandındaki bir oyukla birleştiğinde, elektron ısı ve ışık formunda enerji açığa çıkartır ve daha düşük enerji konumuna düşer.

7 İletim bandındaki bir elektron valans bandındaki bir oyukla birleştiğinde, elektron ısı ve ışık formunda enerji açığa çıkartır ve daha düşük enerji konumuna düşer. Bazı maddelerde (örneğin silisyum), enerjinin çoğu ısıya çevrilir, diğerlerinde ise bu ışık şeklinde olur. Eğer madde yarı saydam ise ve açığa çıkan ışık görünebilir ise, bu özelliklere sahip PN eklemine ışık yayan LED (Light Emittind Diode) adı verilir. 7

8 İletim bandı ve valans bandı arasındaki enerji farkına enerji boşluğu (energy gap) denir ve elektron volt (ev) cinsindendir. Kullanılan maddenin cinsine bağlı olan enerji boşluğu yayılan ışığın dalga boyunu etkiler. Silisyumda E.G»1.1 ev λ=1.24*10-6 / E.G =1.24*10-6 / 1.1 = 1.13*10-6 m Bu dalga boyu, ışık spektrumunun infrared bölgesindedir. Kızılötesi görünemediğinden ve çoğu enerji ısıyla açığa çıktığından, Silisyum ve Germanyum LED imalinde kullanılmaz. LED imalinde GaAs, GaP ve GaAsP kullanılır. Bu maddeler tarafından yayılan ışığın rengi (kırmızı, yeşil ve sarı) katkılamanın tipi ve derecesiyle kontrol edilebilir. 8

LED'lerin çok yaygın bir kullanım alanı ise 7-parçalı göstergelerdir. 7 parçalı göstergeler dekoder adı verilen bir lojik devre ile sürülür.

9 LED'ler bütün görüntülü yerlerde kullanılabilirler. En önemli dezavantajı düşük güçlü devrelerde dikkate değer bir akım çekmesidir. LED'leri hızlı aralıklarla ON ve OFF yaparak güç sarfiyatı azaltılır. Böylece LED'ler gözün aldanması sebebiyle devamlı yanıyor gibi görünür. LED'lerin çok yaygın bir kullanım alanı ise 7-parçalı göstergelerdir. 7 parçalı göstergeler dekoder adı verilen bir lojik devre ile sürülür. Her bir parça bir LED diyota karşılık gelmektedir. Hangi diyot doğru polarmalandırılırsa o bölüm ışık vermeye başlar. Bundan yararlanarak çeşitli karakterler oluşturulabilir. 9

10 Üzerine ışık düştüğünde iletken olarak katot ucundan anot ucuna doğru akım geçirirler. Devreye ters bağlanırlar ve ışık ile ters yöndeki sızıntı akımlarının artması suretiyle kontrol yaparlar. İletim akımı ma, uçlarındaki gerilim ise 0,14-0,15 V arasında değişir. Çalışma hızı çok yüksektir (yaklaşık 1 ns ile 0,2 ms). Hem bir gerilim üreteci hem de ışık algılayıcı olarak kullanılabilir. Enfraruj (kızıl ötesi) ışınlara karşı duyarlıdır. 10

11 Fotodiyotlar uzaktan kumanda cihazlarında, otomatik kapılarda, elektronik sayıcılarda ve otomatik aydınlatma sistemlerinde kullanılmaktadır. 11

12 Diyot Çeşitleri Diyotlar yapım tekniğine bağlı olarak; Nokta temaslı diyotlar, Yüzey birleşmeli diyotlar olmak üzere iki gruba ayrılır. Zener diyot, ters polarma altında çalışan ve gerilim regülasyonunda kullanılan bir diyot çeşididir. PN birleşiminin ters polarma altındaki kırılma noktasından yararlanılarak geliştirilmiş özel diyotlardır. Zener diyotlar doğru polarma altında normal bir kristal diyot gibi (Germanyum 0.3V, Silisyum 0.7V) iletime geçer. Zener diyodun en sık görülen kullanımı, öngerilimleme ve karşılaştırmaya yönelik sabit bir referans gerilimi sağlamaktır. Zener diyot iki farklı durumda regülasyon gerçekleştirir: Giriş geriliminin sabit olup, R L nin değişeceği durum. R L nin sabit olup V i nin değişeceği durum. Işık yayan diyot (Ligth Emitting Diode veya kısaca LED diye adlandırılır), adından da anlaşılacağı gibi enerji verildiği zaman görülebilir bir ışık yayan diyottur LED'lerin çok yaygın bir kullanım alanı 7-parçalı göstergelerdir. Her bir parça bir LED diyota karşılık gelmektedir. Konunun Özeti

Benzer belgeler

ZENER DİYOTLAR. Hedefler

ZENER DİYOTLAR. Hedefler ZENER DİYOTLAR Hedefler Bu üniteyi çalıştıktan sonra; Zener diyotları tanıyacak ve çalışma prensiplerini kavrayacaksınız. Örnek devreler üzerinde Zener diyotlu regülasyon devrelerini öğreneceksiniz. 2