Diyotlar

DİYOTLAR

Diyotların iki ucu arasında farklılık vardır. Bu bakımdan elektronik karta yerleştrilirken doğru yönde takılmalıdır. Çünkü elektrik akımı diyotlar içinden akarken sadece bir yönde akacaktır. (aynı lastik içindeki havanın sibop içinden sadece bir yönde akması gibi)

            Diyotlar iki bağlantı ucuna sahiptirler, biri anod diğeride katoddur.

Kart genellikle katodun bittiği noktaya (+) işareti ile işaretlenir. Diyotlar bütün şekillere ve ebatlara girebilirler. Onlar genellikle bir tip numara ile işaretlenir. Diyot karakteristiklerinin ayrıntıları tip numaralarına göre kataloglardan bulunarak öğrenilebilir.

Eğer ohm metre ile direnç ölçmeyi biliyorsanız o zaman diyodun sağlamlık tesitini yapabilirsiniz. Bir yönde düşük direnç gösterirken diğer yönde çok yüksek direnç gösterecektir.

Diyotların uygulamada kullanılan zener diyot ve LED diyot gibi değişik çeşitleri vardır.

  

YARI İLETKEN MADDELER

            Yarıiletkenlerin yapımında kullanılan en çok kullanılan maddeler silikon ve germanyumdur.  Plajdaki kum bir silikon  maddedir ve germanyum ise baca kurumundan temin edilebilir. Bu yüzden bu ham maddeler her yerde görünebilir. Bununla birlikte bu maddeler  olağanüstü derecelere kadar saflaştırılmalıdır. Bu maddeler saflaştırıldığı zaman tuz ve şeker gibi kristal bir yapıya sahip olurlar.  Bu maddeleri yapan atomlar birbirlerine pencere şeklinde birleşir atomlar içindeki elektronların hareket etmesi önlenir. Bunun anlamı şudur ki saf silicon ve germanyum iyi yalıtkandır. 

            Saflaştırmadan sonra katkı maddesi eklenir.  Bu katkılar kafes içerisine uygundur. Fakat boş olan elektronlarla ilişkiye girerek elektronların hareket etmesini sağlayarak bir elektron akımı meydana gelir.  Burada fazla miktarda negatif yüklü elektron bulunduğundan dolayı bu maddelere N tipi yarı iletken adı verilir.

            Katkı maddelerinin diğer tipleride silikon ve germanyumu saflaştırmak için eklenebilir. Bu kafes içerisinde elektron eksikliğine yol açar. Bu durumda kafes içerisinde boşluklar meydana gelecektir.  Elektronlar bu boşlukların içine atlayabilir ve böylece bir boşluk akışı meydana gelir.  Bu durum doktorların bekleme odasındaki sırada oturan hastalara benzetilebilir. Birisi doktorun yanına girdiği zaman sırada bir boşluk doğacaktır. İnsanlar (elektronlar) doktor odasına doğru ilerlerken o boşlukta tam aksi yönde ilerleyecektir. 

            Yarıiletkenlerin direnci iletkenler ile yalıtkanların arasında bir yerdedir. Bundan dolayı bunlara yarıiletkenler denilmiştir. Yarı iletkenler, diyot , transistör ve entegre gibi yarıiletken devre elemanları içerisinde kullanılır.

P-N  JONKSİYONU

  P-N jonksiyonu içerisine katkı maddesi eklenmiş tek bir kristalden oluşmaktadır.  N kısmında negatif elektronlar fazlayken P kısmında boşluklar fazladır.

BARİER

Jonksiyonda, elektronlar bütün boşlukları, hiçbir serbest boşluk ve elektron kalmayacak şekilde doldururlar. Aslında jonksiyon yalıtılmış bir tabakadır.  Akımın P-N jonksiyonu içerisinden akabilmesi için önce bu bariyerin aşılması gerekir.

DOĞRU POLARMALI JONKSİYON

Aynı yükler birbirini iterler farklı yükler birbirini çekerler bu temel kuralı unutmamak gerekir. Bir batarya şekildeki gibi bağlanırsa negatif uç negatif yüklü elektronları jonksiyon bölgesine doğru itekleyecektir. Bu sırada pozitif uçda boşlukları jonksiyona doğru itmektedir.  Eğer bataryanın voltajı yeterli olursa barier aşılmış olacaktır ve jonksiyon içerisinden akım geçecektir.  Silisyum diyot için diyot üzerindeki gerilim 0.6V , germanyum diyot için diyot üzerindeki gerilim 0.3V tur Silisyum diyot için diyot üzerindeki gerilim 0.6V , germanyum diyot için diyot üzerindeki gerilim 0.3V tur. Bu durumda jonksiyona doğru polarmalı denir.  Şekilde görüldüğü gibi diyodun anod tarafı P tipi maddedir, katodu ise N tipi maddedir. Şekildeki direnç ise devreden geçen akımı güvenli bir seviyeye sınırlar.

 TERS POLARMALI JONKSİYON

Batarya şekildeki gibi bağlanırsa pozitif uç, negatif yüklü elektronları bariyer den kendisine çekecektir. Negatif uç da bariyerdeki boşlukları kendisine çekecektir.  Sonuçta yalıtkan bariyer genişleyecektir ve akım akmayacaktır.  Bu durumda jonksiyon ters polarlanmıştır. Eğer ters polarma gerilimi aşırı yüksek olursa o zaman jonksiyon bozulacaktır ve anod dan katoda doğru bir elektron akımı meydana gelecektir. (Normal koşullarda doğru polarmada elektron katoddan anoda doğru akar)

DOĞRU VE TERS POLARMA

Sol tarafdaki şekilde ters polarmalı diyot görülmektedir. Burada katoda pozitif gerilim ve anoda negatif gerilim uygulanmaktadır. (Lamba yoluyla). Bu durumda hiçbir akım akmayacaktır.

            Sağ tarafdaki şekilde ise doğru polarmalı bir diyot görülmektedir. Bu durumda diyodun anoduna pozitif gerilim, katoduna negatif gerilim gelmektedir. Bunun sonucunda ise katoddan anoda doğru akımk akacaktır.

BİR DİYOT SORUSU

Yukarıdaki devrelerde hangi lambalar ışık vermektedir. (Bazı lambalar tam ışık vermeyebilir)

 DİYOT GERİLİMLERİ

 

Bir diyodu doğru yönde polarlamak için Anot gerilimi katod geriliminden daha pozitif olmak zorundadır.

·        Bir diyodu ters polarlamak için Anod gerilimi katod geriliminden daha az pozitif olmalıdır.

·        İletimdeki bir diyot eğer silikon diyot ise üzerine 0.6V, eğer germanyum diyot ise 0.3V gerilim düşecektir.

 DİYODUN KARAKTERİSTİK EĞRİSİ

Aşağıdaki  devrede diyot üzerine sıfırdan başlayıp bataryanın maksimum değerine kadar doğru polarma uygulayabiliriz.  Gerilim değeri ve buna karşılık gelen akım değeri ölçü aletlerinde kaydedilir. Eğer bu değerler şekil üzerinde gösterilmesi gerekirse, şekil (b)’deki 1. bölgede gösterilmiştir. Dikkat edilirse voltaj değeri artmasına karşılık akım değeri, voltaj değeri belli bir değere gelene kadar 0 değerindedir. Gerilimin bu değerinden sonra akım değeri hızlı bir şekilde artmaya başlayacaktır. Bu gerilim değeri silisyum diyot için 0.6 V germanyum diyot için 0.3V değerindedir.

                       (a)                                                                              (b)

Eğer bataryanın uçları ters çevrilirse tekrar akıma karşılık gerilim grafiği çizilir ve şekil (b)’de 3. bölgedeki eğri çizilir.  Bu durumda ters polarmadaki gerilim arttırılır ve gerilimin belli bir değerine kadar akım değerinde hiçbir değişiklik olmaz. Ters polarma gerilimin belli bir değerinde (zener bölgesi) akım değeri ters yönde aniden yüksek bir değere ulaşır. Bu değer diyodun bozulma değeri veya zener bölgesidir. Diyodun bu özelliğinden dolayı diyotların bir çeşidi olan zener diyotlar yapılmıştır.

 DİYOT BAĞLANTISI

 

Diyotlarda genellikle katod  ucu yukarıda olduğu gibi bazı işaretlerle işaretlenir.

YARIM DALGA DOĞRULTUCU

Yukarıdaki şekilde A noktasındaki voltaj B noktasındaki voltajın tersidir. A noktasındaki gerilim pozitif yönde artarken B noktasındaki gerilim ise negatif yönde artacaktır.  Sol tarafta gösterilen ilk yarım saykıl bayunca A noktası pozitif, B noktası ise negatifdir.  Doğru polarma alan diyot iletime geçer ve diyot üzerinden ve yük üzerinden bir akım akmaya başlar böylece transformatör üzerindeki gerilim yük üzerine transfer edilmiş olur. Çünkü yük içinden geçen akım ve üzerindeki gerilim transformatör üzerindeki gerilimle aynı orandadır. Bu durumda yük üzerindeki gerilim sağ tarafda gösterilen şekil gibi olacaktır.

            İkinci yarım saykıl boyunca A ve Anod negatifdir, B ve Katod pozitifdir. Yani diyot ters polarma altındadır ve diyot içinden hiçbir akım akmamaktadır. Bu durum sağ tarafdaki şekil yatay bir çizgi ile ifade edilmiştir. 

            Diyot sadece tek saykılda iletime geçmektedir. Her saykılın yüzde 50’sinde bir çıkış sinyali vardır.  Diyot sadece tek saykılda iletime geçtiği için bu devreye yarım dalga doğrultucu adını  veriyoruz. Doğrultulmuş gerilim DC dir. (her zaman pozitihf değerdedir.) Bununla birlikte bu gerilim düz bir DC gerilim değilşdir. Fakat nabazanlı DC gerilimdir.  Bu nabazanlı gerilimin kullanılmadan önce düzgünleştirilmesi gerekir. Eğer diyot ters çevrilirse bu durumda çıkış voltajı negatif olur.

 FİLTRE KONDANSATÖRÜ         

Yarım dalga doğrultucudan elde edilen nabazanlı doğru akımın kullanılması için düzgünleştirilmesi gerekmektedir. Bu düzgünleştirme işlemi bir filtre kondansatörü kullanmak suretiyle sağlanır.  Filtre kondansatörü sinyallerle şarj olur. Kondansatör  gerilim darbelerini depo eder ve yük, depo edilmiş bu sinyalleri sanki bir düzgün batarya alıyormuş gibi kullanır.

Yukarıdaki ilk dalga şekline baktığımızda, kırmızı çizgiyle çizilen kısım kondansatör üzerindeki gerilimi göstermektedir. İlk sinyal kondansatör üzerine uygulandığında kondansatör bu sinyalin tepe değerine şarj olur. Sinyal tepe değerinden aşağı doğru düşmeye başladığından itibaren kondansatör deşarj olmaya başlar. Bu durumda yük kondansatörden enerji  alır. Bununla birlikte bir sonraki sinyal, kondansatörün deşarj seviyesine gelmeden kondansatör düzgün bir şekilde düşer. Bir sonraki sinyal aynı seviye ye geldiğinde kondansatör tekrar bu sinyalin tepe değerine yeniden şarj olmaya başlar.  İkinci dalga şeklinde bir DC sinyali 50Hz’lik frekansa sahip ripıl sinyaliyle birlikte görebiliriz.

            Alçak frekanslarda kondansatörler genellikle elktrolitik tipdedir. Fakat yüksek frekanslarda daha düşük değerlikli kondansatörler  gereklidir.

 TAM DALGA DOĞRULTUCU

Yukarıdaki şekilde sol tarafdaki dalga şekli giriş sinyalidir. (Şebeke frekansı 50 Hz) A ve B noktasındaki gerilimler birbirlerine ters yönde değişim göstermektedir. A noktasındaki gerilim pozitif yönde artarken B noktasındaki gerilim negatif yönde artmaktadır.

İlk yarım saykıl boyunca A noktası pozitif ve B noktası  negatifdir. D1 ve D2 diyotlarının anodları pozitif gerilim aldığı için her iki diyotda doğru polarma altında olduğu için iletimdedir. Akım bu diyotlar üzerinden, transformatör sarımından ve yük üzerinden ikinci şekilde görüldüğü gibi devresini tamamlar. Yük üzerinden geçen akım yük üzerinde, sağ tarafdaki şekilde görüldüğü gibi bir gerilim meydana getirir.

İkinci saykıl boyunca a noktası negatif ve B noktası pozitifdir. D3 ve D4 diyotları anodlarına katodlarına göre daha pozitif bir gerilim aldıkları için her ikiside doğru polarma altındadır. En altdaki şekilde görüldüğü gibi yine aynı yönde transformatör, diyotlar ve yük üzerinden devresini tamamlayacaktır.

Bu devrede doğrultulmak üzere her iki sinyalde kullanıldığı için bu devreye TAM-DALGA doğrultucu denir. Çıkış sinyalinde giriş sinyalinin her yarım saykılı için iki sinyal olduğu için çıkış sinyalinin frekans değeri giriş sinyalinin frekans değerinin iki katıdır. Eğer giriş sinyalinin frekans değeri 50Hz ise çıkış sinyalinin frekans değeri 100Hz dir. Çıkış daki nabazanlı DC akım bir filtre kondansatörü ile düzgünleştirilir. Frekans değeri yarım dalgaya göre iki kat daha fazla olduğu için yarım dalga doğrultucuya nazaran daha kolay ve daha düzgün doğrultulur.

GERİLİM İKİLEYİCİ

A noktasındaki potansiyel ile B noktasındaki potansiyel birbirinin zıttıdır. A noktasındaki sinyal pozitif yönde artarken B noktasındaki sinyal negatif yönde artmaktadır. Bu durum sürekli bu şekilde devam eder.

A noktasındaki gerilim pozitif olduğunda, D1 diyodu doğru polarma alır ve C1 kondansatörü şekil-2 de görüldüğü gibi A noktasındaki sinyalin tepe değerine şarj olur. Bu sırada D2 diyodu ters polarma aldığı için yalıtımdadır.

A noktasındaki gerilim negatife gittiğinde D1 diyodu ters polarma alır ve iletime geçmez. Bu durumda D2 diyodu doğru polarma alır  ve şekil-3 de gösterildiği gibi C2 kondansatörünü B noktasındaki sinyalin tepe değerine şarj eder.

Şimdi bu durumda tepe değerlerine şarj olmuş her iki kondansatör birbirine seri bağlanmış konumdadır. Bunun sonucunda yük üzerindeki gerilim 2xVmax değerine eşit olacaktır. Yani giriş sinyali ikiye katlanmıştır.

KIRPICILAR VE LİMİTLEYİCİLER

Kırpıcı bir sinyalin pozitif veya negatif tepelerini kırpar. Silisyum diyot anoduna, katoduna göre yaklaşık 0.6V’luk bir gerilim uygulanmadığı sürece iletime geçmez. Bu devre, 0.6V değerleri için diyot yüksek direnç göstermesi, 0.6V’dan yüksek durumlarda düşük direnç değeri göstermesi açısından.bir gerilim bölücü devreye benzer .

Şekil-1’de kırpıcı içindeki dalga şeklini göstermektedir. Şekil-2’de pozitif kırpıcının çıkış dalga şekli görünmektedir. Şekil-3’de ise negatif kırpıcının çıkışının dalga şekli gösterilmektedir. Şekil-4’de de her iki tepe sinyali kırpılır. Bu devre çıkış sinyal değeri 1.2V değerini aşamayan bir limitleyici .olarak bilinir.

YÖNELTİCİ DİYOT

 

Eğer AC güç kaynağının değeri düşerse veya bozulursa bu durumda cihaz otomatikmen yedek batarya tarafından beslenir. AC kaynak mevcutken D1 diyodunun anoduna 15V gelir ve diyod doğru yönde polarmalandırılır. Diyod üzerine 0.6V düşeceği için diyodun katodunda 14.4V vardır. Bu gerilim cihazı besler. Bu sırada D2 diyodunun anoduna, katoduna göre daha az bir gerilim geldiği için ters polarmalandırılmıştır ve yalıtımdadır. Dolayısıyla batarya yalıtılmıştır.

            Eğer güç kaynağı kesilirse 15V’luk gerilim kaybolur ve D2 diyodu doğru yönde polarmalandırılır ve cihazı beslemek üzere iletime geçer.

            Diyotlar gerilimleri yönlendirir.

 KAPI DİYODU

Elektronik bir kapı bir sinyalin bir kısmına açıktır diğer kalan kısmına kapalıdır. Bu koyuınların, gerçek bir kapı kullanarak keçilerin arasından ayrılmasına benzer. Devrede diyotların katodları anoduna göre daha pozitif olduğu için diyotlar ters polarma altındadır ve yalıtımdadırlar. Bu durumda devrenin çıkışı, girişinden yalıtılmış durumdadır.

Negatif kapı sinyali geldiği zaman katodlar anodlaraa göre daha negatif olacaktır ve diyotlar doğru yönde polarma alacaktır ve iletime geçecektir. Çıkış direk olarak girişe bağlı olduğu için kapı sinyali boyunca giriş sinyali çıkışda görülecektir. Şekilde giriş sinyalinin en küçük dalga şekli çıkışda görülmektedir.

 LED’IN KULLANILMASI

LED (Light emitting diode) gösterge olarak yaygınca kullanılır. Led üzerinde bir güç varsa ışık vermek suretiyle bunu dışarıya yansıtır. LED’ler şekilde görüldüğü gibi anoduna pozitif katoduna negatif gelecek şekilde bir DC kaynaktan beslenmesi gerekmektedir.

Devredeki seri direncin değerini hesaplayabilmek için Led’in doğru polarma altında üzerine düşen gerilim değerini ve içinden geçen akım değerini bilmemiz gerekmektedir. Bu gerekli bilgiyi bulmak için katalog ve data booklara bakmak gerekmektedir. Bizim örneğimizde bu değerler 2Volt ve 20mA dir.

LED üzerine 2 volt gerilim düştüğü için ve batarya gerilimide 12V olduğu için direnç üzerine düşecek gerilim değeri 12-2=10V’dur. Diyot dirençle birlikte seri bağlandığı için her ikisinin üzerinden de 20mA akım geçer. Şimdi direnç üzerindeki gerilimi ve içinden geçen akım değerini biliyoruz. Ohm kanunundan direnç değerini hesaplayabiliriz.

Direnç = Gerilimin akıma bölünmesi = 10/0.02 =500 W

500W değeri standart değer olmadığı için 470W’luk veya 560W’luk direnç değerlerinden birini kullanabiliriz.

 

7 SEGMENTLİ DISPLAY

7 segmentli display çoğu ölçüm cihazlarında sayısay gösterge olarak kullanılır. Bu display, ayrı ayrı beslenebilen led diyodların bir araya toplanmasından oluşur. Bunlar çoğunlukla kırmızı ışık yayarlar. Ve şekilde görüldüğü gibi numaralandırılır.

8 rakamaını yazmak için bütün ledlerin beslenmesi gerekir. 3 rakamını yazmak için a,b,c,d, g ledlerinin beslenmesi gerekmektedir. 0 ile 9 arasındaki bütün numaralar gösterilebilir. Sağ tarafda bulunan d.p (decimal point) ondalık noktayı göstermektedir.www.diyot.net

Şekilde gösterilen display ortak anodludur. Çünkü bütün anodlar birlikte beslemenin pozitif ucuna bağlıdır. Bu durumda katodlar ayrı ayrı şase potansiyeline bağlanır. Her bir led diyoda, akım sınırlaması yapması için seri direnç bağlanması gerekmektedir. Önceleri kol saatlerinde bu tip displayler kullanılmakta idi. Ancak displayler o kadar fazla akım çekiyordu ki bunun için displayler normalde kapalı idi ve zamanı öğrenmek için butona basmak zorunda kalıyordunuz.

Bütün katodların ortak bağlandığı ortak katodlu displaylerde ayrıca kullanılmaktadır. Likid kristal displaylerde aynı işlevi yerine getirir. Ancak bunlar displaylere göre daha az güç harcarlar. Ayrıca harfleri gösteren alfanümerik displaylerde kullanılmaktadır.

 ZENER DİYOT

Zener diyotlar ters polarma altında çalışırlar (diyodun katoduna pozitif gerilim uygulanır). Ters polarma gerilimi, diyodun katalog değerleri arasında bulunan ters bozulma gerilimidir.

            İki temel uygulaması vardır.

1.      Üzerindeki gerilim, başka bir gerilim ile kıyaslanacak ise referans kaynağı olarak kullanılır.

2.      Güç kaynaklarında voltaj regülatörü olarak kullanılır. Burada yük üzerine düşen değişken gerilim sabitleştirilir.

Voltaj regülatörü olarak kullanıldığı zaman eğer yük üzerindeki gerilim artmaya başlarsa zener diyot üzerinden büyük bir akım geçmeye başlayacaktır. Zener diyota seri bağlı direnç içinden geçen akım artacağından üzerine düşen gerilimde artar. Dolayısıyla yük üzerine düşmesi gereken voltaj düşer. Geri kalan kısım zener diyota seri direnç üzerinde düşecektir. Aynı şekilde yük üzerindeki voltaj düşmeye başladı andan itibaren zener üzerinden akan akım ve seri direnç üzerindeki gerilimde düşüşe geçecektir. Sonuçta yük üzerinde yine sabit bir gerilim düşümü yine sağlanacaktır.

VARİKAP DİYOT

Jonksiyon diyot ters yönde polarmaladırıldığı zaman, yalıtılmış barier daha da genişleyecektir. Daha yüksek ters polarma gerilimi barier bölgesinin daha fazla genişlemesine yol açacaktır.  Barier dielektrik bir bölge oluşturur. Katod ve anod kondansatörün her iki plakası gibi düşünülebilir. Burasını bir kondansatör gibi düşünürsek üzerine uygulanan gerilim ile kondansatörün kapasitesi sürekli değişmektedir.

            Şekilde ki devrede diyot ile bobin bir rezonans devresi kurmuştur. Diyodun kapasite değeri yani rezonans frekansı, varikap üzerine düşen gerilimi kontrol eden potansiyometre ile değiştirilir. Devredeki C kondansatörü potansiyometre üzerindeki voltajın bobin üzerinden kısa devre olmasını önleyecektir.

 DİYOTLU KORUMA DEVRELERİ

    Şekil A:

Bu devre bir transistör tarafından anahtarlanan bir role bobininden oluşmaktadır. Role anahtarı açıldığında role bobini üzerinde büyük bir ters EMK meydana gelir. Bu zıt EMK transistöre zarar verecek kadar birkaç bin voltluk değerlere ulaşabilir. Devredeki diyot normalde ters polarma altındadır. Zıt EMK ile birlikte doğru polarmaya geçecektir ve iletime geçecektir. İletime geçen diyot direnci düşeceğinden dolayı zıt EMK kısa devre olacaktır ve transistör korunmuş olacaktır.

      Şekil B:

Bu devre karşısında iki adet germanyum diyodun bağlandığı bir hareketli ölçü aletinden meydana gelmiştir. Göstergenin tam skala sapması yapması için sadece 100mV yeterlidir. Eğer bu gerilim 0.3V değerine ulaşırsa diyotlardan biri iletime geçecektir. Böylelikle ölçü alte korunmuş olacaktır.

Diyot, yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanıdır. Bir yöndeki dirençleri ihmal edilebilecek kadar küçük, öbür yöndeki dirençleri ise çok büyük olan elemanlardır.

Direncin küçük olduğu yöne "doğru yön" veya "iletim yönü", büyük olduğu yöne "ters yön" veya "tıkama yönü" denir. Diyot sembolü, aşağıda görüldüğü gibi, akım geçiş yönünü gösteren bir ok şeklindedir.

Ayrıca, diyodun uçları pozitif (+) ve negatif (-) işaretleri ile de belirlenir. "+" uca anot, "-" uca katot denir. Diyodun anoduna, gerilim kaynağının pozitif (+) kutbu, katoduna kaynağın negatif (-) kutbu gelecek şekilde gerilim uygulandığında diyot iletime geçer.

Kullanım alanları

Diyotlardan, elektrik alanında redresör (doğrultucu), elektronikte ise doğrultucu, detektör, modülatör, limitör, anahtar olarak çeşitli amaçlar için yararlanılmaktadır.

Çeşitleri

• Kristal diyot
• Zener diyot
• Tünel diyot
• Işık Yayan Diyot LED
• Foto diyot
• Ayarlanabilir Kapasiteli Diyot (Varaktör Varikap)
• Mikrodalga diyot
• Gunn diyot
• IMPATT diyot (Avalanş)
• Baritt (Schottky) Diyot
• Ani Toparlanmalı Diyot
• Pin Diyot

Diyotlar başlıca üç ana gruba ayrılır:

1. Lamba diyotlar
2. Metal diyotlar
3. Yarı iletken diyotlar

Lamba Diyotlar

Lamba diyotlar en yaygın biçimde redresör ve detektör olarak kullanılmıştır. Sıcak katotlu lamba, civa buharlı ve tungar lambalar bu gruptandır. Sıcak katotlu lamba diyodun iç görünüşü ve çalışma şekli verilmiştir. Şekilde görüldüğü gibi ısınan katotdan fırlayan elektronlar atom tarafından çekilmekte ve devreden tek yönlü bir akım akışı sağlanmaktadır. Eskiden kalanların dışında bu tür diyotlar artık kullanılmamaktadır

Metal Diyotlar

Bakır oksit (CuO) ve selenyumlu diyotlar bu gruba girmektedirler.

Bakır oksitli diyotlar ölçü aletleri ve telekominikasyon devreleri gibi küçük gerilim ve küçük güçle çalışan devrelerde, selenyum diyotlar ise birkaç kilowatt 'a kadar çıkan güçlü devrelerde kullanılır

Yarı İletken Diyotlar

Yarı iletken diyotları, P ve N tipi germanyum veya Silikon yarı iletken kristallerinin bazı işlemler uygulanarak bir araya getirilmesiyle elde edilen diyotlardır. Hem elektrikte hemde elektronikte kullanılmaktadır. tipik bir örnek olarak kuvvetli akımda kullanılan bir silikon diyot verilmiştir.Yarı iletken diyotlar, tıpkı öbür diyotlar gibi elektronik malzemelerdir.

Yapıları

Kristal Diyot

Nokta temaslı diyot elektronik alanında ilk kullanılan diyottur. 1900-1940 tarihleri arasında özellikle radyo alanında kullanılan galenli ve pritli detektörler kristal diyotların ilk örnekleridir.galen veya prit kristali üzerinde gezdirilen ince fosfor-bronz tel ile değişik istasyonlar bulunabiliyordu. Günlük hayatta bunlara, kristal detektör veya diğer adıyla kristal diyot denmiştir.nokta temaslı germanyum veya silikon diyotlar geliştirilmiştir.

Germanyum veya silikon nokta temaslı diyodun esası; 0.5 mm çapında ve 0.2 mm kalınlığındaki N tipi kristal parçacığı ile "fosfor-bronz" veya "berilyum bakır" bir telin temasını sağlamaktan ibarettir.

Bu tür diyotta, N tipi kristale noktasal olarak büyük bir pozitif gerilim uygulanır. Pozitif gerilim temas noktasındaki bir kısım kovalan bağı kırarak elektronları alır. Böylece, çok küçük çapta bir P tipi kristal ve dolayısıyla da PN diyot oluşur. Bu oluşum şekil 3.12 (b) 'de gösterilmiştir.

Bugün nokta temaslı diyotların yerini her ne kadar jonksiyon diyotlar almış ise de, yinede elektrotları arasındaki kapasitenin çok küçük olması nedeniyle yüksek frekanslı devrelerde kullanılma alanları bulunmaktadır. Ters yön dayanma gerilimleri düşük olup dikkatli kullanılması gerekir.

Böyle bir diyodun elektrotlar arası kapasitesi 1 pF 'ın altına kadar düşmektedir. Dolayısıyla yüksek frekanslar için diğer diyotlara göre daha uygun olmaktadır.

Nokta temaslı diyotların kullanım alanları

Nokta temaslı silikon diyotlar en çok mikro dalga karıştırıcısında, televizyon, video dedeksiyonunda, germanyum diyotlar ise radyofrekans ölçü aletlerinde (voltmetre, dalgametre, rediktör vs...) kullanılır.

Zener diyot

Üzerinden geçen voltajın sabitlenmesine yarayan bir diottur. Mesela 5,6V değerinde bir zenere 10V girerse çıkışta 5,6V oluşur. Fazla voltajı geçirmez...

Tek bir Zener diyotlu ile yapılan regülatörler fazla güç istemeyen devrelerde rahatlıkla kullanılabilir. Eğer devremiz fazla güç istiyorsa o zaman  zener başına tek başına kullanılmaz. Bir regülatör devresinin referansı olarak kullanılır.

Şimdi basit bir Zener regülatör devresini inceleyelim.

Vi kaynak gerilimi Vz zener geriliminden büyük olmalıdır. Vi değeri yaklaşık olarak Vz değerinden 1,2 yada 1,4 katı  büyük olması yeterlidir. Zener üzerinden geçen Iz akım  küçük zenerler için 10-20mA civarındadır. Daha doğru bir  değer bulmak için mutlaka kataloga bakmak gereklidir.  Burada zener üzerindeki voltaj ya zener üzerinden doğrudan okunur yada katalogdan bakılır. Örneğin BZX79C9V1 9,1V luk zener diyot olup doğrudan diyot üzerinden okunabilir. 1N960  diyoduda 9,1 voltluk zener diyot olup, zener voltaj değeri  katalogtan bakılarak anlaşılır.

Yukarıdaki devremizde bilinmesi gereken nokta Rs direncinin nasıl bulunduğudur. Rs=(Vz-Vi)/Iz formülü ile bulabiliriz. Iz değeri küçük zener diyotlar da 10-20mA olarak alınabilir.  Yukarıdaki devre çıkışında sabit bir voltaj elde edilecektir.  Böyle bir devre bir regülatör devresi için referans voltajı  olarak kullanılabilir. Şimdi yukarıdaki  devreyi doğrudan bir  elektronik devrenin regüle besleme kaynağı olarak kullanalım. Yani devreden biraz akım çekelim. O zaman yukarıdaki  devremiz aşağıdaki şekle dönüşecektir.

 

Bu durumda zener üzerinden geçen akım sabit kalmakla  birlikte Rs direnci üzerinden birde yük akımı geçmektedir. 

O zaman
I_RS=Iz+IL,  IRS=10 + 90,  IRS=100mA olur.
Vz=9,1V yaklaşık 9V kabul edelim.
Rs=(Vi-Vz)/Iz+IL;    Rs=(12-9)/10+90   Rs=30 ohm bulunur. 

Rs direncinin gücüde bulunmalıdır.
P_Rs=IRS2 x RS
P_Rs=0,12 x 30
P_Rs=0,3W dan büyük olmalıdır. 
Burada seçilecek direnç 27 yada 33 ohm, 0,5W dir.

Bu örnekte dikkat edilecek konu, yük direncinin devreye  sürekli olarak mutlaka bağlı kalması yada bir başka deyişle  yük akımının mutlaka çekiliyor olmasıdır. Eğer yük direnci  devreden çıkarılacak olursa, zener üzerinden geçen akım

Iz=(12-9)/30,
Iz=0,1A akım olur.

Eğer buradaki zener bu akıma dayanacak güçte değilse  bozulacaktır. Bu nedenle devredeki zener bütün akımda  üzerinden geçirebilecek güçte olmalıdır. Fakat bu bazen  mümkün olmayabilir. Yada yük sürekli olarak devreye bağlı olarak kalmalıdır. 

Tünel Diyot

Tünel diyotlar, özellikle mikro dalga alanında yükselteç ve osilatör olarak yararlanılmak üzere üretilmektedir. Tünel diyoda, esaslarını 1958 'de ilk ortaya koyan Japon Dr. Lee Esaki 'nin adından esinlenerek "Esaki Diyodu" dan denmektedir.

P-N birleşme yüzeyi çok ince olup, küçük gerilim uygulamalarında bile çok hızlı ve yoğun bir elektron geçişi sağlanmaktadır. Bu nedenledir ki Tünel Diyot, 10.000 MHz 'e kadar ki çok yüksek frekans devrelerinde en çok yükselteç ve osilatör elemanı olarak kullanılır.

Tünel diyoda uygulanan gerilim Vt1 değerine gelinceye kadar gerilim büyüdükçe akım da artıyor. Gerilim büyümeye devam edince, akım A noktasındaki It değerinden düşmeye başlıyor. Gerilim büyümeye devam ettikçe, akım B noktasında bir müddet IV değerinde sabit kalıp sonra C noktasına doğru artıyor. C noktası gerilimi Vt2, akımı yine It 'dir. Bu akıma "Tepe değeri akımı" denilmektedir.

Gerilimi, Vt2 değerinden daha fazla arttırmamak gerekir. Aksi halde geçen akım, It tepe değeri akımını aşacağından diyot bozulacaktır.

I = f(V) eğrisinin A-B noktaları arasındaki eğimi negatif olup, -1/R ile ifade edilmekte ve diyodun bu bölgedeki direnci de negatif direnç olmaktadır. Tünel diyot A-B bölgesinde çalıştırılarak negatif direnç özelliğinden yararlanılır.

Tünel Diyodun üstünlükleri:

• Çok yüksek frekansta çalışabilir.
• Güç sarfiyatı çok düşüktür. 1mW 'ı geçmemektedir.

Tünel Diyodun dezavantajları:

• Stabil değildir. Negatif dirençli olması nedeniyle kontrolü zordur.
• Arzu edilmeyen işaretlere de kaynaklık yapmaktadır.

Tünel Diyodun kullanım alanları

Yükselteç Olarak: Tünel diyot, negatif direnci nedeniyle, uygun bir bağlantı devresinde kaynaktan çekilen akımı arttırmakta, dolayısıyla bu akımın harcandığı devredeki gücün yükselmesini sağlamaktadır.

Osilatör Olarak: Tünel diyotlardan MHz mertebesinde osilatör olarak yararlanılabilmektedir. Bir tünel diyot ile osilasyon sağlayabilmek için negatif direncinin diğer rezonans elemanlarının pozitif direncinden daha büyük olması gerekir. Tünel diyoda Şekil 3.20 'de görüldüğü gibi seri bir rezonans devresi bağlanabilecektir. Tünel diyodun negatif direnci - R=80 Ohm olsun. Rezonans devresinin direnci 80 Ohm 'dan küçük ise tünel diyot bu devrenin dengesini bozacağından osilasyon doğacaktır.

Anahtar Olarak: Tünel diyodun önemli fonksiyonlarından biri de elektronik beyinlerde multivibratörlerde, gecikmeli osilatörlerde, flip-flop devrelerinde ve benzeri elektronik sistemlerde anahtar görevi görmesidir.

Işık Yayan Diyot (Led)

Işık yayan diyotlar, doğru yönde gerilim uygulandığı zaman ışıyan, diğer bir deyimle elektriksel enerjiyi ışık enerjisi haline dönüştüren özel katkı maddeli PN diyotlardır.

Bu diyotlara, aşağıda yazılmış olduğu gibi, İngilizce adındaki kelimelerin ilk harfleri bir araya getirilerek LED (Light Emitting Diode; Işık yayan diyot) veya SSL (Sloid State Lamps; Katkı hal lambası) denir.

Özellikleri

• Çalışma gerilimi 1.5-2.5V arasındadır. (Kataloğunda belirtilmiştir.)
• Çalışma akımı 10-50mA arasındadır. (Kataloğunda belirtilmiştir.)
• Uzun ömürlüdür. (ortalama 105 saat)
• Darbeye ve titreşime karşı dayanıklıdır.
• Kullanılacağı yere göre çubuk şeklinde veya dairesel yapılabilir.
• Çalışma zamanı çok kısadır. (nanosaniye)
• Diğer diyotlara göre doğru yöndeki direnci çok daha küçüktür.
• Işık yayan diyotların gövdeleri tamamen plastikten yapıldığı gibi, ışık çıkan kısmı optik mercek, diğer kısımları metal olarak ta yapılır.

Bir LED 'in üretimi sırasında kullanılan değişik katkı maddesine göre verdiği ışığın rengi değişmektedir.

Katkı maddesinin cinsine göre şu ışıklar oluşur:

• GaAs (Galliyum Arsenid): Kırmızı ötesi (görülmeyen ışık)
• GaAsP (Galliyum Arsenid Fosfat): Kırmızıdan - yeşile kadar (görülür)
• GaP (Galliyum Fosfat): Kırmızı (görülür)
• GaP (Nitrojenli): Yeşil ve sarı (görülür)

Diyot kristali, iki parçalı yapıldığında uygulanacak gerilimin büyüklüğüne göre kırmızı, yeşil veya sarı renklerden birini vermektedir.

Işık yayan diyot ısındıkça, ışık yayma özelliği azalmaktadır. Bu hal etkinlik eğrisi olarak gösterilmiştir. Bazı hallerde fazla ısınmayı önlemek için bir soğutucu üzerine monte edilir.

Ayrıca LED 'in aşırı ısınmasına yol açmamak için kataloğunda belirtilen akımı aşmamak gerekir. Bunun için gösterilmiş olduğu gibi devresine seri olarak bir R direnci konur. Bu direncin büyüklüğü LED 'in dayanma gerilimi ile besleme kaynağı gerilimine göre hesaplanır.

Kirşof kanununa göre: 9=I*R+2 'dir. I=0.05A olup

R=9-2/0.05 = 7/0.05 = 140 Ohm olarak bulunur.

140 Ohm 'luk standart direnç olmadığından en yakın standart üst direnci olan 150 Ohm 'luk direnç kullanılır.

Foto Diyot

Foto diyot ışık enerjisiyle iletime geçen diyottur. Foto diyotlara polarma geriliminin uygulanışı normal diyotlara göre ters yöndedir. Yani anoduna negatif (-), katoduna pozitif (+) gerilim uygulanır.

Başlıca foto diyotlar şöyle sıralanır:

• Germanyum foto diyot
• Simetrik foto diyot
• Schockley (4D) foto diyodu

Germanyum FotoDiyot

Aslı alaşım yoluyla yapılan bir NP jonksiyon diyotudur. Cam veya metal bir koruyucu içerisine konularak iki ucu dışarıya çıkartılır. (Şekil 3.26).

Koruyucunun bir tarafı, ışığın jonksiyon üzerinde toplanmasını sağlayacak şekilde bir mercek ile kapatılmıştır.

Diyodun devreye bağlanması sırasında firmasınca uçlarına konulan işarete dikkat etmek gerekir. Hassas yüzeyi çok küçük olduğundan, 1.-3mA 'den daha fazla ters akıma dayanamaz.

Aşırı yüklemeyi önlemek için, bir direnç ile koruyucu önlem alınır. Işık şiddeti arttırıldıkça ters yön akımı da artar Foto diyot ters polarmalı bağlandığından üzerine ışık gelmediği müddetçe çalışmaz. Bilindiği gibi ters polarma nedeniyle P-N birleşme yüzeyinin iki tarafında "+" ve "-" yükü bulunmayan bir nötr

birleşme yüzeyine ışık gelince, bu ışığın verdiği enerji ile kovalan bağlarını kıran P bölgesi elektronları, gerilim kaynağının pozitif kutbunun çekme etkisi nedeniyle N bölgesine ve oradan da N bölgesi serbest elektronları ile birlikte kaynağa doğru akmaya başlar.

Diğer taraftan, kaynağın negatif kutbundan kopan elektronlar, diyodun P bölgesine doğru akar.

Simetrik FotoDiyotlar

Alternatif akım devrelerinde kullanılmak üzere NPN veya PNP yapılı simetrik fotodiyotlar da üretilmektedir.

Işığa Duyarlı Diyotların Kullanım Alanları: Uzaktan kumanda, alarm sistemi, sayma devreleri, yangın ihbar sistemleri, elektronik hesap makineleri, gibi çeşitli konuları kapsamaktadır.

Ayarlanabilir Kapasiteli Diyot (Varaktör - Varikap)

Bir P-N jonksiyon diyoda ters yönde gerilim uygulandığında, temas yüzeyinin iki tarafında bir boşluk (nötr bölge) oluştuğu ve aynen bir kondansatör gibi etki gösterdiği, kondansatörler bölümünde de açıklanmıştı.

Varaktör diyotta da P ve N bölgeleri kondansatörün plakası görevi yapmaktadır.

C = A/d = *Plaka Yüzeyi / Plakalar Arası Açıklık kuralına göre:

Küçük ters gerilimlerde "d" boşluk bölgesi dar olduğundan varaktör kapasitesi ("C") büyük olur. Gerilim arttırıldıkça d boşluk bölgesi genişleyeceğinden, "C" de küçülmektedir.

Varaktör değişken kondansatör yerine kullanılabilmekte ve onlara göre hem ucuz olmakta, hem de çok daha az yer kaplamaktadır. Kaçak akımının çok küçük olması nedeniyle varaktör olarak kullanılmaya en uygun diyotlar silikon diyotlardır.

Varaktörün Tipik Özellikleri:

• Koaksiyel cam koruyuculu, mikrojonksiyon varaktör 200GHz 'e kadar görev

yapabilmektedir.

• Kapasitesi 3-100pF arasında değiştirilebilmektedir.
• 0-100V gerilim altında çalışabilmektedir.
• Varaktöre uygulana gerilim 0 ile 100V arasında büyütüldüğünde, kapasitesi 10 misli küçülmektedir.

Yüksek frekanslarda L selfi birkaç nanohenri (nH), Rs birkaç Ohm olmaktadır.

Varaktörün başlıca kullanım alanları: Ayarlı devrelerin uzaktan kontrolü, TV ve FM alıcı lokal osilatörlerinde otomatik frekans kontrolü ve benzeri devrelerde kullanılır.

Telekominikasyonda basit frekans modülatörleri, arama ayar devreleri, frekans çoğaltıcılarda, frekansın 2-3 kat büyütülmesi gibi kullanım alanları vardır.

Diğer Diyotlar

Mikrodalga Diyotları

Mikrodalga frekansları; uzay haberleşmesi, kıtalar arası televizyon yayını, radar, tıp, endüstri gibi çok geniş kullanım alanları vardır. Giga Hertz (GHz) mertebesindeki frekanslardır.

Mikro dalga diyotlarının ortak özelliği, çok yüksek frekanslarda dahi, yani devre akımının çok hızlı yön değiştirmesi durumunda da bir yönde küçük direnç gösterecek hıza sahip olmasıdır.www.diyot.net

Mikrodalga bölgelerinde kullanılabilen başlıca diyotlar şunlardır: Gunn (Gan) diyotları Impatt (Avalanş) diyotları Baritt (Schottky)(Şotki) diyotları Ani toparlanmalı diyotlar P-I-N diyotları

Gunn Diyotları

İlk defa 1963 'te J.B. Gunn tarafından yapıldığı için bu ad verilmiştir. Gunn diyodu bir osilatör elemanı olarak kullanılmaktadır.

Yapısı, N tipi Galliyum arsenid (GaAs) veya İndiyum fosfat (InP) 'den yapılacak ince çubukların kısa kısa kesilmesiyle elde edilir.

Gunn diyoda gerilim uygulandığında, gerilimin belirli bir değerinden sonra diyot belirli bir zaman için akım geçirip belirli bir zamanda kesimde kalmaktadır. Böylece bir osilasyon oluşmaktadır.

Örnek: 10µm boyundaki bir gunn diyodunun osilasyon periyodu yaklaşık 0,1 nanosaniye tutar. Yani osilasyon frekansı 10GHz 'dir.

Impatt (Avalans) Diyot

Impatt veya avalanş (çığ) diyotlar Gunn diyotlara göre daha güçlüdürler ve çalışma gerilimi daha büyüktür. Mikrodalga sistemlerinin osilatör ve güç katlarında yararlanılır.

1958 'de Read (Rid) tarafından geliştirilmiştir.Bu nedenle Read diyodu da denir. P+ - N - I - N+ veya N+ - P - I - P+ yapıya sahiptir. Ters polarmalı olarak çalışır.

Yapımında ana elemanlar olarak Slikon ve Galliyum arsenid (GaAs) kullanılır. Diyot içerisindeki P+ ve N+ tipi kristaller, içerisindeki katkı maddeleri normal haldekinden çok daha fazla olan P,N kristalleridir.

"I" tabakası ise iyonlaşmanın olmadığı bir bölgedir. Taşıyıcılar buradan sürüklenerek geçer ve etrafına enerji

Baritt (Schottky) Diyot

Baritt Diyotlar 'da nokta temaslı diyotlar gibi metal ve yarı iletken kristalinin birleştirilmesi ile elde edilmektedir. Ancak bunlar jonksiyon diyot tipindedir. Değme düzeyi (jonksiyon) direnci çok küçük olduğundan doğru yön beslemesinde 0.25V 'ta dahi kolaylıkla ve hızla iletim sağlamaktadır.Ters yöne doğru akan azınlık taşıyıcıları çok az olduğundan ters yön akımı küçüktür. Bu nedenle de gürültü seviyeleri düşük ve verimleri yüksektir.www.diyot.net

Farklı iki ayrı gruptaki elemandan oluşması nedeniyle baritt diyotların dirençleri (lineer) değildir.

Dirençlerin düzgün olmaması nedeniyle daha çok mikrodalga alıcılarında karıştırıcı olarak kullanılır. Ayrıca, modülatör, demodülatör, detektör olarak ta yararlanılır.

Ani Toplamalı Diyot

Ani toparlanmalı (Step-Recovery) diyotlar varaktör diyotların daha da geliştirilmişlerdir. Varaktör diyotlar ile frekansların iki ve üç kat büyütülmeleri mümkün olabildiği halde, ani toparlanmalı diyotlar ile 4 ve daha fazla katları elde edilebilmektedir.

Pin Diyot

P-I-N diyotları P+-I-N+ yapıya sahip diyotlardır. P+ ve N+ bölgelerinin katkı maddesi oranları yüksek ve I bölgesi büyük dirençlidir.

Alçak frekanslarda diyot bir P-N doğrultucu gibi çalışır. Frekans yükseldikçe I bölgesi de etkinliğini gösterir. Yüksek frekanslarda I bölgesinin doğru yöndeki direnci küçük ters yöndeki direnci ise büyüktür.

Diyodun direnci uygulama yerine göre iki limit arasında sürekli olarak veya kademeli olarak değiştirilebilmektedir.

P-I-N diyotlar değişken dirençli eleman olarak, mikrodalga devrelerinde, zayıflatıcı, faz kaydırıcı, modülatör, anahtar, limitör gibi çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır.

Büyük Güçlü Diyotlar

2W 'ın üzerindeki diyotlar Büyük Güçlü Diyotlar olarak tanımlanır. Bu tür diyotlar, büyük değerli DC akıma ihtiyaç duyulan galvano-plasti, ark kaynakları gibi devrelere ait doğrultucularda kullanılmaktadır
 

Diyot:

Diyot tek yöne elektrik akımını ileten bir devre elemanıdır. Diyotun P kutbuna "Anot", N kutbuna da "Katot" adı verilir. Genellikle AC akımı DC akıma dönüştürmek için Doğrultmaç devrelerinde kullanılır. Diyot N tipi madde ile P tipi maddenin birleşiminden oluşur. Bu maddeler ilk birleştirildiğinde P tipi maddedeki oyuklarla N tipi maddedeki elektronlar iki maddenin birleşim noktasında buluşarak birbirlerini nötrlerler ve burada "Nötr" bir bölge oluşturular. Yandaki şekilde Nötr bölgeyi görebilirsiniz. Bu nötr bölge, kalan diğer elektron ve oyukların birleşmesine engel olur. Yandaki şekilde diyotun sembolünü görebilirsiniz. Şimdide diyotun doğru ve ters polarmalara karşı tepkilerini inceleyelim.

Doğru Polarma:

Anot ucuna güç kaynağının pozitif (+) kutbu katot ucunada güç kaynağının negatif (-) kutbu bağlandığında P tipi maddedeki oyuklar güç kaynağının pozitif (+) kutbu tarafından, N tipi maddedeki elektronlar da güç kaynağının negatif (-) kutbu tarafından itilirler. Bu sayede aradaki nötr bölge yıkılmış olur ve kaynağın negatif (-) kutbunda pozitif (+) kutbuna doğru bir elektron akışı başlar. Yani diyot iletime geçmiştir. Fakat diyot nötr bölümü aşmak için diyot üzerinde 0.6 Voltluk bir gerilim düşümü meydana gelir. Bu gerilim düşümü Silisyumlu diyotlarda 0.6 Volt, Germanyum diyotlarda ise 0.2 Volttur. Bu gerilime diyotun "Eşik Gerilimi" adı verilir. Birde diyot üzerinde fazla akım geçirildiğinde diyot zarar görüp bozulabilir. Diyot üzerinden geçen akımın düşürülmesi için devreye birdr seri direnç bağlanmıştır. İdeal diyotta bu gerilim düşümü ve sızıntı akımı yoktur.

Ters Polarma:

Diyotun katot ucuna güğ kaynağının pozitif (+) kutbu, anot ucuna da güç kaynağının negatif (-) kutbu bağlandığında ise N tipi maddedeki elektronlar güç kaynağının negatif (-) kutbu tarafından, P tipi maddedeki oyuklarda güç kaynağının pozitif (+) kutbu tarafında çekilirler. Bu durumda ortadaki nötr bölge genişler, yani diyot yalıtıma geçmiş olur. Fakat Azınlık Taşıyıcılar bölümündede anlattığımız gibi diyota ters gerilim uydulandığında diyot yalıtımda iken çok küçük derecede bir akım geçer. Bunada "Sızıntı Akımı" adı verilir. Bu istenmeyen bir durumdur.

2 - Zener Diyot:

Zener diyotlar normal diyotların delinme gerilimi noktansından faydalanılarak yapılmıştır. Zener diyot doğru polarmada normal diyot gibi çalışır. Ters polarmada ise zener diyota uygulanan gerilim "Zener Voltajı" 'nın altında ise zener yalıtıma geçer. Fakat bu voltajın üzerine çıkıldığında zener diyotun üzerine düşen gerilim zener voltajında sabit kalır. Üzerinden geçen akım değişken olabilir. Zenerden arta kalan gerilim ise zenere seri bağlı olan direncin üzerine düşer. Üretici firmalar 2 volttan 200 volt değerine kadar zener diyot üretirler. Zener diyotlar voltajı belli bir değerde sabit tutmak için yani regüle devrelerinde kullanılır. Yan tarafta zener diyotun simgesi, dış görünüşü ve ters polarmaya karşı tepkisi görülmektedir.

3 - Tunel Diyot:

Saf silisyum ve Germanyum maddelerine dafazla katkı maddesi katılarak Tunel diyotlar imal edilmektedir. Tunel diyotlar ters polarma altında çalışırlar. Üzerine uygulanan gerilim belli bir seviyeye ulaşana kadar akım seviyesi artarak ilerler. Gerilim belli bir seviyeye ulaştıktan sonrada üzerinden geçen akımda düşüş görülür. Tunel diyotlar bu düşüş gösterdiği bölge içinde kullanılırlar. Tunel diyotlar yüksek frekanslı devrelerde ve osilatörlerde kullanılır. Yan tarafta tunel diyotun sembolü ve dış görünüşü görülmektedir.

4 - Varikap Diyot:

Bu devre elemanını size anlatabilmem için ilk önce ön bilgi olarak size kondansatörden bahsetmem gerekecek. Kondansatörün mantığı, iki iletken arasında bir yalıtkan olmasıdır. Ve bu kondansatördeki iletkenlerin arasındaki uzaklık artırılarak ve azaltılarak kapasitesi değiştirilen kondasatörler mevcuttur. Fakat bunların bir dezanatajı var ki bu da çok maliyetli olması, çok yer kaplaması ve elle kumanda edilmek zorunda olması. Bu kondansatör türüne "Variable Kondansatör" diyoruz. Şimdi varible kondansatörlere her konuda üstün gelen bir rakip olan "Varikap Diyotu" anlatacağım. Varikap diyot, uclarına verilen gerilime oranla kapasite değiştiren bir ayarlı kondansatördür ve ters polarma altında çalışır. Boyut ve maliyet olarak variable kondansatörlerden çok çok kullanışlıdır. Diyot konusunda gördüğünüz gibi diyot da kondansatör gibi iki yarı iletken maddenin arasında nötr bölge yani yalıtkandan oluşur.Yan tarafta görüldüğü gibi üzerine uygulanan ters polarma gerilimi arttığı taktirde aradaki nötr bölge genişliler. Bu da iki yarı iletkenin aralarındaki mesafeyi arttırır. Böylece diyotun kapasitesi düşer. Gerilim azaltıldığında ise tam tersi olarak nötr bölge daralır ve kapasite artar. Bu eleman televizyon ve radyoların otomatik aramalarında kullanılır.

5 - Şotki (Schottky) Diyot:

Normal diyotlar çok yüksek frekanslarda üzerine uygulanan gerilimin yön değiştirmesine karşılık veremezler. Yani iletken durumdan yalıtkan duruma veya yalıtkan durumdan iletken duruma geçemezler. Bu hızlı değişimlere cevap verebilmesi için şotki diyotlar imal edilmiştir. Şotki diyotlar normal diyotun n ve p maddelerinin birleşim yezeyinin platinle kaplanmasından meydana gelmiştir. Birleşim yüzeyi platinle kaplanarak ortadaki nötr bölge inceltilmiş ve akımın nötr bölgeyi aşması kolaylaştrılmıştır. www.diyot.net

6 - Led Diyot:

Led ışık yayan bir diyot türüdür. Lede doğru polarma uygulandığında p maddesindeki oyuklarla n maddesindeki elektronlar birleşim yüzeyinde nötrleşirler. Bu birleşme anında ortaya çıkan enerji ışık enerjisidir. Bu ışığın gözle görülebilmesi için ise p ve n maddelerinin birleşim yüzeyine "Galyum Arsenid" maddesi katılmıştır. Ledlerin, yeşil, kırmızı, sarı ve mavi olmak üzere 4 çeşit renk seçeneği vardır.

7 - İnfraruj Led:

İnfraruj led, normal ledin birleşim yüzeyine galyum arsenid maddesi katılmamış halidir. Yani görünmez (mor ötesi) ışıktır. infraruj ledler televizyon veya müzik setlerinin kumandalarında, kumandanın göndediği frekansı televizyon veya müzik setine iletmek için kullanılır. Televizyon veya müzik setinde ise bu frekansı alan devre elemanına "Foto Diyot" denir. İnfraruj led ile normal ledin sembolleri aynıdır.

8 - Foto Diyot:

Foto diyotlar ters polarma altında kullanılırlar. Doğru polarmada normal diyotlar gibi iletken, ters polarmada ise n ve p maddelerinin birleşim yüzeyine ışık düşene kadar yalıtkandır. Birleşim yüzeyine ışık düştüğünde ise birleşim yüzeyindeki elektron ve oyuklar açığa çıkar ve bu şekilde foto diyot üzerinden akım geçmeye başlar. Bu akımın boyutu yaklaşık 20 mikroamper civarındadır. Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında kullanılır.

9 - Optokuplörler:

Optokuplorler içinde bir adet foto diyot ve bir adet de infaruj led barındıran bir elektronik devre elemanıdır. Bu infaruj led ve foto diyotlar optokuplörün içerisine birbirini görecek şekilde yerleştrilmişlerdir. İnfraruj ledin uclarına verilen sinyal aynen foto diyotun uclarından alınır. Fakat foto diyotun uçlarındaki sinyal çok çok düşük olduğu için bir yükselteçle yükseltilmesi gerekir. Bu devre elemanının kullanım amacı ise bir devreden diğer bir devreye, elektriksel bir bağlantı olmaksızın bilgi iletmektir. Aradaki bağlantı ışıksal bir bağlantıdır.