دیود دو-پایانه ای (Two-Terminal Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود دو-پایانه ای (Two-Terminal Diode) :
دیود دو-پایانه ای (Two-Terminal Diode) یک اصطلاح بسیار کلی است که به هر نوع دیودی اطلاق می شود که دقیقا دو پایانه (الکترود) برای اتصال به مدار خارجی داشته باشد. این ساده ترین شکل یک قطعه الکترونیکی فعال است و تمام دیودهای کلاسیک (یکسوساز، زنر، شاتکی، LED، فتودیود و غیره) در این دسته قرار می گیرند. برخلاف ترانزیستورها که سه پایانه دارند، دیودها فقط دو پایانه (آند و کاتد) دارند.
خاصیت اصلی یک دیود دو-پایانه ای، هدایت جریان در یک جهت و جلوگیری از هدایت در جهت دیگر (یا هدایت محدود در جهت معکوس) است. این خاصیت یکسوسازی (Rectification) نامیده می شود. با این حال، دیودهای دو-پایانه ای می توانند کاربردهای دیگری نیز داشته باشند: دیود زنر برای تثبیت ولتاژ، دیود واراکتور به عنوان خازن متغیر، دیود تونلی با مقاومت منفی، و غیره.
مشخصه جریان-ولتاژ (I-V Curve) یک دیود دو-پایانه ای رابطه بین جریان عبوری و ولتاژ دو سر آن را نشان می دهد. این مشخصه برای انواع دیودها متفاوت است. دیود یکسوساز یک مشخصه نمایی دارد. دیود زنر یک شکست در ولتاژ معکوس. دیود تونلی یک ناحیه مقاومت منفی. دیود شاتکی یک ولتاژ آستانه پایین تر. این تنوع در مشخصه I-V باعث کاربردهای گسترده دیودها شده است.
پارامترهای مهم در یک دیود دو-پایانه ای به نوع آن بستگی دارد. پارامترهای عمومی شامل حداکثر جریان مستقیم (I_F)، حداکثر ولتاژ معکوس (V_RRM)، افت ولتاژ مستقیم (V_F)، و جریان نشتی معکوس (I_R) است. پارامترهای خاص مانند ولتاژ زنر (V_Z) برای دیود زنر، زمان بازیابی معکوس (t_rr) برای دیودهای سریع، و ظرفیت خازنی (C_j) برای دیود واراکتور نیز مهم هستند.
ساختار یک دیود دو-پایانه ای می تواند بسیار ساده (مانند پیوند PN) یا پیچیده (مانند ساختارهای چندلایه در دیودهای PIN یا دیودهای تونلی) باشد. با این حال، صرف نظر از پیچیدگی داخلی، در نهایت فقط دو نقطه اتصال (آند و کاتد) به بیرون هدایت می شود. این سادگی ظاهری، طراحی مدار را آسان می کند.
کاربرد دیودهای دو-پایانه ای آنقدر گسترده است که می توان گفت هر مدار الکترونیکی حداقل از یک دیود استفاده می کند. از یکسوسازی ولتاژ AC در منابع تغذیه، حفاظت در برابر قطبیت معکوس، مدارات منطقی، تثبیت ولتاژ، تا تولید نور (LED) و تشخیص نور (فتودیود).
در مقابل دیودهای دو-پایانه ای، قطعات سه پایه ای مانند ترانزیستورها (BJT، FET) و قطعات چهارپایه ای مانند اپتوکوپلرها قرار دارند. قطعات دو-پایانه ای ساده ترین بلوک های سازنده الکترونیک هستند و درک عملکرد آنها برای یادگیری قطعات پیچیده تر ضروری است.
شناسایی پایانه های دیود (آند و کاتد) معمولا با نشانه هایی روی بدنه انجام می شود. در دیودهای محوری (از طریق سوراخ)، یک نوار (باند) در یک سمت بدنه نشان دهنده کاتد است. در دیودهای SMD، گاهی یک نوار، یک نقطه، یا یک بریدگی روی بسته، کاتد را مشخص می کند. در LEDها، پایه بلندتر معمولا آند است.
نماد مداری دیود دو-پایانه ای یک مثلث با یک خط عمودی در رأس آن است. مثلث نشان دهنده جهت هدایت جریان (از آند به کاتد) و خط عمودی نشان دهنده کاتد (مانع) است. انواع دیگر دیودها (زنر، شاتکی، LED، واراکتور) با تغییرات کوچکی در این نماد نشان داده می شوند.
در نهایت، دیود دو-پایانه ای اساسی ترین قطعه فعال الکترونیک است. با وجود سادگی ظاهری، دنیایی از فیزیک و کاربرد را در خود نهفته دارد. از نخستین گیرنده های رادیویی کریستالی تا پیشرفته ترین سیستم های مخابرات نوری، ردپای این قطعه کوچک و دوپایه دیده می شود.
