Elektronik devrelerde sıklıkla kullanılan diyot, terimsel olarak tek yönde akım geçiren yarı iletken devre elemanıdır. Tek yönde kullanıldıkları için genelde doğrultma devrelerinde kullanılırlar.
İçindekiler
Diyot Nedir ve Ne İşe Yarar?
Diyotun anot ve katot adında iki adet bacağı bulunur. Üzerinden akımı sadece anottan katoda doğru iletir. Diyot’un P kutbuna Anot, N kutbuna da katot denir. Diyot N ve P maddelerinin birleşiminden oluşur. İki yarı iletkenin kesişiminin tam ortasında Nötr bölge oluşur. Bu bölge yalıtkan bölge olarak herhangi bir akımın geçmesine izin vermez. Diyotun iletime geçmesi şu şekilde olur; pozitif taraftan negatif tarafa doğru pozitif voltaj uygulandığında iki malzeme arasındaki nötr bölge kaybolur ve akım pozitif kutuptan negatif kutupa doğru akmaya başlar. Bu sayede diyot iletime geçmiş olur. (Doğru Polarma)
Negatif taraftan pozitif tarafa doğru voltaj uygulandığında ise nötr bölge genişleyerek akımın akmasına karşı direnç gösterir. Buna rağmen az da olsa akım akar. Buna “sızıntı akımı” denir. (Ters Polarma)
Uygulamalarda kullanılan diyotlar temel olarak doğrultmaç ve sinyal diyotları olmak üzere 2’ye ayrılır.
Doğrultmaç Diyotlar
Güç kaynaklarında AC akımlarını DC akımlarına çevirir. Yüksek akımları taşıyabilir ve yüksek sert tepe gerilimlerine dayanabilirler. Genel olarak 50 – 60 Hz gibi düşük frekanslı devrelerde kullanılırlar.
Sinyal Diyotları
Yüksek frekanslarda çalışmaya duyarlı, Düşük akım ve gerilimlerde çalışabilen devre elemanlarıdır. Lojik (sayılal) devre elemanı ya da radyo frekans (RF) devrelerinde sinyal ayırıcı (demodülatör) olarak kullanılır.
Diyot Karakteristiği
Diyot karakteristiği (Karakteristik: Bir devre elemanının davranışı), diyota uygulanan polarma gerilimi ve akımlarına bağlı olarak diyotun davranışını verir.
Diyotun karakteristiğini, akım gerilim grafiğine bakarak anlayabiliriz.
Grafiği okuduğumuzda şunları çıkarıyoruz:
- Diyotun ileri kutuplama bölgesinde çalışırken akım geçirmesi için Vf ile belirtilen eşik gerilimine ulaşması gereklidir. Bu değer germanyumda 0.3V civarındadır. Silikon diyotlarda da 0.7 V civarındadır.
- Ters kutuplama bölgesinde Vbr ile belirtilen max ters gerilimine kadar akım geçirmez. Bu değer aşıldığında diyot kırılma bölgesinde olup diyot üzerinden ters akım geçişi olur. 1N4001 diyot için bu değer 50 V’tur.
İdeal Diyot
Doğru polarlama durumunda direkt iletime geçen eşik gerilimi bulunmayan diyottur. Anot terminaline göre katot terminaline negatif bir gerilim uygulanan diyot, doğru (ileri) yönde polarmalandırılmış olur. Diyot doğru yönde polarmalandığında kapalı bir anahtar gibi davranır. Yani buradan hareketle ideal diyotu tek yönlü bir anahtar olarak düşünebiliriz.
Diyot Çeşitleri
Kristal (Doğrultucu) Diyotlar
En eski olan ve en çok kullanılan diyotlardır. Nokta temaslı diyotlar olarak da bilinir. Doğrultma amaçlı kullanılırlar. Kısa devre olması istenilmeyen yerler bu diyot çeşidi ile kesime uğratılır. Küçük akımlar veya yüksek frekanslarda, kırpıcı devrelerde, radyo, televizyon ya da dijital elektronik devrelerde kullanılır.
Köprü Tipi Diyotlar
4 adet kristal diyotun birbiri ile bağlanmasıyla elde edilir. 4 bacaklı olarak üretilirler. Bacaklardan ikisi alternatif akıma bağlanır. Diğer iki bacağı da “+” ve “-” uçtur. 4 diyotlu tam dalga doğrultma devrelerinde kullanılır.
Zener Diyotlar
Normal şartlarda kristal diyotlar ile aynı işi yapar. Devreye ters bağlandığında ise kırılma gerilimine (Zener Gerilimi) kadar elektriği iletmez, kırılma gerilimi aşıldığı anda ise çok hızlı bir şekilde akım geçirir ve iletime devam eder. Ters gerilim kalkınca diyot da normale döner. Zener diyotlar devreye ters bağlanırlar.
Tünel Diyotlar
Tünel diyotlar oldukça hızlı yarı iletken diyotlardır. Bu sebeple yüksek frekans uygulamalarında kullanılırlar. Diğer yarı iletken diyotlardan farkı, tünel olarak adlandırılan kuantum mekanik etkisine sahip olmasıdır. Bu etki sayesinde osilatör ve yükselteç devrelerinde kullanılan I-V karakteristiğinde ters negatif direnç alanı sağlanır.
Işık Yayan Diyotlar
Elektriksel enerjiyi ışık enerjisi haline dönüştüren özel katkı maddeli PN diyotlardır. Genelde LED veya SSL ile isimlendirilirler.
