Диод — это двухконтактный электронный компонент , который проводит ток преимущественно в одном направлении (асимметричная проводимость ). Он имеет низкое (в идеале нулевое) сопротивление в одном направлении и высокое (в идеале бесконечное) сопротивление в другом.
Полупроводниковый диод , наиболее часто используемый сегодня тип, представляет собой кристаллический кусок полупроводникового материала с p – n-переходом , соединенный с двумя электрическими клеммами. [4] Имеет экспоненциальную вольт-амперную характеристику . Полупроводниковые диоды были первыми полупроводниковыми электронными устройствами . Открытие асимметричной электропроводности при контакте между кристаллическим минералом и металлом было сделано немецким физиком Фердинандом Брауном в 1874 году. Сегодня большинство диодов изготавливаются из кремния , но также используются и другие полупроводниковые материалы, такие как арсенид галлия и германий . [5]
Устаревший термоэлектронный диод представляет собой вакуумную трубку с двумя электродами , нагретым катодом и пластиной , в которой электроны могут течь только в одном направлении, от катода к пластине .
Среди многих применений диоды встречаются в выпрямителях для преобразования мощности переменного тока (AC) в постоянный ток (DC), демодуляции в радиоприемниках и даже могут использоваться для логических целей или в качестве датчиков температуры . Распространенным вариантом диода является светодиод , который используется в качестве электрического освещения и индикаторов состояния электронных устройств.
Наиболее распространенная функция диода — пропускать электрический ток в одном направлении (так называемое прямое направление диода), одновременно блокируя его в противоположном направлении (обратное направление ). Его гидравлическая аналогия — обратный клапан . Такое однонаправленное поведение позволяет преобразовать переменный ток (AC) в постоянный ток (DC) — процесс, называемый выпрямлением . В качестве выпрямителей диоды могут использоваться для таких задач, как выделение модуляции из радиосигналов в радиоприемниках .
Экспоненциальная вольт-амперная характеристика полупроводникового диода приводит к более сложному поведению, чем простое двухпозиционное действие. [6] Поскольку экспоненциальные функции можно рассматривать как имеющие « переломное » напряжение, для простоты обычно говорят, что диод имеет прямое пороговое напряжение , выше которого наблюдается значительный ток, а ниже которого ток почти отсутствует. Однако это лишь приближение, поскольку прямая характеристика имеет постепенный характер на кривой ток-напряжение.
Поскольку падение напряжения в прямом направлении на диоде мало меняется в зависимости от тока и в большей степени зависит от температуры, этот эффект можно использовать в качестве датчика температуры или в качестве несколько неточного источника опорного напряжения .
Высокое сопротивление диода току, текущему в обратном направлении, внезапно падает до низкого сопротивления, когда обратное напряжение на диоде достигает значения, называемого напряжением пробоя . Этот эффект используется для регулирования напряжения ( стабилитроны ) или для защиты цепей от скачков высокого напряжения ( лавинные диоды ).
Вольт-амперную характеристику полупроводникового диода можно настроить путем подбора полупроводниковых материалов и легирующих примесей, вводимых в материалы в процессе производства. [6] Эти методы используются для создания диодов специального назначения, выполняющих множество различных функций. [6] Например, для электронной настройки радио- и ТВ-приемников ( варакторные диоды ), для генерации радиочастотных колебаний ( туннельные диоды , диоды Ганна , IMPATT-диоды ), для производства света ( светоизлучающие диоды ). Туннельные диоды, диоды Ганна и IMPATT обладают отрицательным сопротивлением , что полезно в микроволновых и переключающих схемах.
В качестве генераторов дробового шума можно использовать диоды, как вакуумные, так и полупроводниковые .
Термоэмиссионные ( ламповые ) диоды и твердотельные (полупроводниковые) диоды были разработаны отдельно, примерно в одно и то же время, в начале 1900-х годов, как детекторы радиоприемников . [7] До 1950-х годов вакуумные диоды чаще использовались в радиоприемниках, поскольку первые полупроводниковые диоды с точечным контактом были менее стабильными. Кроме того, большинство приемных устройств имели электронные лампы для усиления, в которые можно было легко включить термоэлектронные диоды (например, двойной диодный триод 12SQ7 ), а ламповые выпрямители и газонаполненные выпрямители были способны выдерживать некоторые высоковольтные напряжения. /сильноточные выпрямители лучше, чем полупроводниковые диоды (например, селеновые выпрямители ), которые были доступны в то время.
В 1873 году Фредерик Гатри заметил, что заземленный раскаленный добела металлический шар, поднесенный в непосредственной близости к электроскопу, разряжает положительно заряженный электроскоп, но не отрицательно заряженный электроскоп. [8] [9] В 1880 году Томас Эдисон наблюдал однонаправленный ток между нагретыми и ненагретыми элементами в лампочке, позже названный эффектом Эдисона , и получил патент на применение этого явления для использования в вольтметре постоянного тока . [10] [11] Примерно 20 лет спустя Джон Амброуз Флеминг (научный консультант компании Маркони и бывший сотрудник Эдисона) понял, что эффект Эдисона можно использовать в качестве радиодетектора . Флеминг запатентовал первый настоящий термоэлектронный диод, клапан Флеминга , в Великобритании 16 ноября 1904 года [12] (за которым последовал патент США № 803684 в ноябре 1905 года). На протяжении всей эпохи электронных ламп ламповые диоды использовались практически во всей электронике, такой как радиоприемники, телевизоры, звуковые системы и приборы. Они постепенно теряли долю рынка, начиная с конца 1940-х годов, из-за технологии селеновых выпрямителей, а затем в 1960-х годах - полупроводниковых диодов. Сегодня они все еще используются в некоторых приложениях с высокой мощностью, где их способность выдерживать переходные напряжения и надежность дает им преимущество перед полупроводниковыми устройствами, а также в музыкальных инструментах и аудиофильских устройствах.
В 1874 году немецкий учёный Карл Фердинанд Браун открыл «одностороннюю проводимость» при контакте металла и минерала . [13] [14] Индийский ученый Джагадиш Чандра Бос был первым, кто использовал кристалл для обнаружения радиоволн в 1894 году. [15] Кристаллический детектор был разработан в практическое устройство для беспроводной телеграфии Гринлифом Уиттиером Пикардом , который изобрел кремниевый кристалл . детектор в 1903 году и получил на него патент 20 ноября 1906 года. [16] Другие экспериментаторы пробовали в качестве детекторов множество других минералов. Принципы работы полупроводников были неизвестны разработчикам этих первых выпрямителей. В 1930-х годах понимание физики продвинулось, и в середине 1930-х годов исследователи из Bell Telephone Laboratories осознали потенциал кристаллического детектора для применения в микроволновых технологиях. [17] Исследователи из Bell Labs , Western Electric , MIT , Purdue и в Великобритании интенсивно разрабатывали диоды с точечным контактом ( кварцевые выпрямители или кристаллические диоды ) во время Второй мировой войны для применения в радарах. [17] После Второй мировой войны компания AT&T использовала их в своих микроволновых башнях, которые пересекали Соединенные Штаты, и многие радары используют их даже в 21 веке. В 1946 году Sylvania начала предлагать кристаллический диод 1N34. [18] [19] [20] В начале 1950-х годов были разработаны переходные диоды.
В 2022 году был реализован первый эффект сверхпроводящего диода без внешнего магнитного поля . [21]
На момент изобретения устройства с асимметричной проводимостью были известны как выпрямители . В 1919 году, в год изобретения тетродов , Уильям Генри Экклс ввел термин « диод» от греческих корней «ди» (от δί ), означающего «два», и « ода» (от οδός ), означающего «путь». Однако слово «диод» уже использовалось, как и триод , тетрод , пентод , гексод , как термины мультиплексной телеграфии . [22]
Хотя все диоды выпрямляют , термин «выпрямитель» обычно применяется к диодам, используемым для питания , чтобы отличить их от диодов, предназначенных для цепей малых сигналов .
Термоэлектронный диод — термоэмиссионное устройство, состоящее из герметичной, вакуумированной стеклянной или металлической оболочки, содержащей два электрода : катод и пластину . Катод нагревается либо косвенно , либо напрямую . Если используется непрямой нагрев, в комплект поставки входит нагреватель.
В процессе работы катод нагревается до красного каления , около 800–1000 °C (1470–1830 °F). Катод прямого нагрева изготовлен из вольфрамовой проволоки и нагревается проходящим через него током от внешнего источника напряжения. Катод косвенного нагрева нагревается инфракрасным излучением расположенного рядом нагревателя, выполненного из нихромовой проволоки и питаемого током от внешнего источника напряжения.
Рабочая температура катода заставляет его выделять электроны в вакуум — процесс, называемый термоэлектронной эмиссией . Катод покрыт оксидами щелочноземельных металлов , например оксидами бария и стронция . Они имеют низкую работу выхода , а это означает, что они легче испускают электроны, чем катод без покрытия.
Пластина, не нагреваясь, не испускает электронов; но способен их поглотить.
Между катодом и пластиной прикладывают переменное напряжение, подлежащее выпрямлению. Когда напряжение на пластине положительное по отношению к катоду, пластина электростатически притягивает электроны от катода, поэтому ток электронов течет через трубку от катода к пластине. Когда напряжение на пластине отрицательно по отношению к катоду, электроны не испускаются пластиной, поэтому ток не может проходить от пластины к катоду.
Точечные диоды были разработаны в 1930-х годах на основе ранней технологии кристаллических детекторов и в настоящее время обычно используются в диапазоне от 3 до 30 гигагерц. [17] [23] [24] [25] В диодах с точечным контактом используется металлическая проволока небольшого диаметра, контактирующая с полупроводниковым кристаллом, и они бывают либо несварного, либо сварного типа. В конструкции несварных контактов используется принцип барьера Шоттки. Металлическая сторона представляет собой заостренный конец проволоки небольшого диаметра, контактирующий с полупроводниковым кристаллом. [26] При сварном контакте небольшая область P образуется в кристалле N-типа вокруг металлического наконечника во время изготовления путем мгновенного пропускания относительно большого тока через устройство. [27] [28] Диоды с точечным контактом обычно имеют меньшую емкость, более высокое прямое сопротивление и большую обратную утечку, чем переходные диоды.
Диод с p–n-переходом изготавливается из кристалла полупроводника , обычно кремния, но также используются германий и арсенид галлия . К нему добавляются примеси, чтобы создать область с одной стороны, содержащую отрицательные носители заряда (электроны), называемую полупроводником n-типа , и область с другой стороны, содержащую положительные носители заряда ( дырки ), называемую полупроводником p-типа. . Когда материалы n-типа и p-типа соединяются вместе, происходит мгновенный поток электронов от стороны n к стороне p, в результате чего между ними возникает третья область, где носители заряда отсутствуют. Эта область называется областью обеднения , поскольку в ней нет носителей заряда (ни электронов, ни дырок). Выводы диода прикреплены к областям n-типа и p-типа. Граница между этими двумя областями, называемая p–n-переходом , — это то место, где происходит действие диода. Когда к стороне P ( анод ) прикладывается достаточно более высокий электрический потенциал , чем к стороне N ( катод ), это позволяет электронам течь через область обеднения со стороны N-типа на сторону P-типа. Соединение не пропускает поток электронов в противоположном направлении, когда потенциал подается в обратном направлении, создавая, в некотором смысле, электрический обратный клапан .
Другой тип переходного диода, диод Шоттки , формируется из перехода металл-полупроводник, а не из ap-n-перехода, что уменьшает емкость и увеличивает скорость переключения. [29] [30]
Поведение полупроводникового диода в цепи определяется его вольт-амперной характеристикой . Форма кривой определяется транспортом носителей заряда через так называемый обедненный слой или обедненную область , которая существует на p-n-переходе между различными полупроводниками. При первом создании ap – n-перехода (подвижные) электроны зоны проводимости из области, легированной N, диффундируют в область , легированную P , где имеется большое количество дырок (вакантных мест для электронов), с которыми электроны «рекомбинируют». . Когда подвижный электрон рекомбинирует с дыркой, и дырка, и электрон исчезают, оставляя после себя неподвижный положительно заряженный донор (допант) на стороне N и отрицательно заряженный акцептор (допант) на стороне P. Область вокруг p-n-перехода обедняется носителями заряда и, таким образом, ведет себя как изолятор .
Однако ширина области истощения (называемая шириной истощения ) не может расти без ограничений. При каждой рекомбинации электронно-дырочной пары положительно заряженный ион примеси остается в области, легированной N, а отрицательно заряженный ион примеси создается в области, легированной P. По мере того как рекомбинация продолжается и создается больше ионов, в зоне истощения возникает возрастающее электрическое поле, которое замедляет, а затем, наконец, останавливает рекомбинацию. В этот момент в зоне истощения существует «встроенный» потенциал.
Если к диоду приложено внешнее напряжение той же полярности, что и встроенный потенциал, зона истощения продолжает действовать как изолятор, предотвращая протекание любого значительного электрического тока (если только в переходе активно не создаются электронно-дырочные пары , например, свет; см. фотодиод ). Это называется явлением обратного смещения .
Однако, если полярность внешнего напряжения противоположна встроенному потенциалу, рекомбинация может снова продолжиться, что приведет к возникновению значительного электрического тока через p – n-переход (т. е. значительное количество электронов и дырок рекомбинируют на переходе). Таким образом, если приложено внешнее напряжение, большее и противоположное встроенному напряжению, будет течь ток, и говорят, что диод «включен», поскольку на него было получено внешнее прямое смещение .
При более высоких токах прямое падение напряжения на диоде увеличивается. Падение напряжения от 1 В до 1,5 В типично при полном номинальном токе силовых диодов. (См. также: Выпрямитель § Падение напряжения на выпрямителе )
Вольт-амперная характеристика диода может быть аппроксимирована четырьмя рабочими областями. От более низкого к более высокому напряжению смещения это:
Уравнение идеального диода Шокли или закон диода (названный в честь соавтора биполярного переходного транзистора Уильяма Брэдфорда Шокли ) моделирует экспоненциальную зависимость тока от напряжения (ВАХ) диодов при умеренном прямом или обратном смещении . В статье «Уравнение диода Шокли» приводятся подробности.
При прямом напряжении, меньшем напряжения насыщения, характеристическая кривая зависимости напряжения от тока большинства диодов не является прямой линией. Ток можно аппроксимировать, как описано в статье об уравнении диода Шокли .
В детекторах и смесителях ток можно оценить с помощью ряда Тейлора. [32] Нечетные члены можно опустить, поскольку они создают частотные составляющие, находящиеся за пределами полосы пропускания смесителя или детектора. Даже члены, выходящие за пределы второй производной, обычно не нужно включать, поскольку они малы по сравнению с членом второго порядка. [32] Требуемая составляющая тока примерно пропорциональна квадрату входного напряжения, поэтому в этой области отклик называется квадратичным . [26] : с. 3
После окончания прямой проводимости в диоде ap-n-типа в течение короткого времени может течь обратный ток. Устройство не достигает своей блокирующей способности до тех пор, пока мобильный заряд в соединении не исчерпается.
Эффект может быть значительным при очень быстром переключении больших токов. [33] Определенное количество «времени обратного восстановления» t r (порядка от десятков наносекунд до нескольких микросекунд) может потребоваться для удаления заряда обратного восстановления Q r из диода. В течение этого времени восстановления диод фактически может проводить ток в обратном направлении. Это может привести к возникновению большого тока в обратном направлении на короткое время, пока диод находится в обратном смещении. Величина такого обратного тока определяется рабочей цепью (т. е. последовательным сопротивлением), и говорят, что диод находится в фазе накопления. [34] В некоторых реальных случаях важно учитывать потери, возникающие из-за этого неидеального диодного эффекта. [35] Однако, когда скорость нарастания тока не столь велика (например, частота сети), эффект можно смело игнорировать. Для большинства применений эффект также незначителен для диодов Шоттки .
Обратный ток резко прекращается, когда накопленный заряд исчерпан; эта резкая остановка используется в диодах со ступенчатым восстановлением для генерации чрезвычайно коротких импульсов.
Обычные (p–n) диоды, работающие, как описано выше, обычно изготавливаются из легированного кремния или германия . До разработки кремниевых выпрямительных диодов использовался оксид меди , а затем и селен . Их низкий КПД требовал приложения гораздо более высокого прямого напряжения (обычно от 1,4 до 1,7 В на «ячейку», с несколькими ячейками, расположенными друг над другом, чтобы увеличить номинальное пиковое обратное напряжение для применения в высоковольтных выпрямителях), а также требовал большого радиатора. (часто является продолжением металлической подложки диода ), намного больше, чем потребуется более позднему кремниевому диоду с теми же номинальными токами. Подавляющее большинство всех диодов представляют собой p-n-диоды, встречающиеся в интегральных схемах КМОП [36] , которые включают в себя два диода на вывод и множество других внутренних диодов.
Символ, используемый для обозначения определенного типа диода на принципиальной схеме, передает читателю общую электрическую функцию. Для некоторых типов диодов существуют альтернативные обозначения, хотя различия незначительны. Треугольник в символах указывает в прямом направлении, т.е. в направлении обычного течения тока.
Существует ряд распространенных, стандартных и определяемых производителем схем нумерации и кодирования диодов; Двумя наиболее распространенными из них являются стандарт EIA / JEDEC и европейский стандарт Pro Electron :
Стандартизированная система нумерации EIA370 серии 1N была введена в США EIA/JEDEC (Объединенным советом по разработке электронных устройств) примерно в 1960 году. Большинство диодов имеют обозначение из 1 префикса (например, 1N4003). Среди наиболее популярных в этой серии были: 1N34A/1N270 (германиевый сигнал), 1N914/ 1N4148 (кремниевый сигнал), 1N400x (кремниевый силовой выпрямитель 1 А) и 1N580x (кремниевый силовой выпрямитель 3 А). [48] [49] [50]
В системе обозначения полупроводников JIS все обозначения полупроводниковых диодов начинаются с «1S».
Европейская система кодирования активных компонентов Pro Electron была введена в 1966 году и состоит из двух букв, за которыми следует код детали. Первая буква обозначает полупроводниковый материал, используемый для компонента (A = германий и B = кремний), а вторая буква обозначает общую функцию детали (для диодов A = маломощный/сигнальный, B = переменная емкость, X = множитель, Y = выпрямитель и Z = опорное напряжение); например:
Другие распространенные системы нумерации/кодирования (обычно определяемые производителем) включают:
В оптике эквивалентным устройством для диода, но с лазерным светом, может быть оптический изолятор , также известный как оптический диод [51] , который позволяет свету проходить только в одном направлении. В качестве основного компонента используется ротатор Фарадея .
Первым применением диода была демодуляция радиопередач с амплитудной модуляцией (AM). История этого открытия подробно рассмотрена в статье о кристаллическом детекторе . Таким образом, AM-сигнал состоит из чередующихся положительных и отрицательных пиков несущей радиоволны, амплитуда или огибающая которой пропорциональны исходному аудиосигналу. Диод выпрямляет радиочастотный сигнал AM, оставляя только положительные пики несущей волны. Затем звук извлекается из выпрямленной несущей волны с помощью простого фильтра и подается в аудиоусилитель или преобразователь , который генерирует звуковые волны через аудиодинамик .
В области микроволновых и миллиметровых волн, начиная с 1930-х годов, исследователи усовершенствовали и миниатюризировали кристаллический детектор. Диоды с точечным контактом ( кристаллические диоды ) и диоды Шоттки используются в радиолокационных, микроволновых и миллиметровых детекторах. [29]
Выпрямители состоят из диодов и используются для преобразования электричества переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Автомобильные генераторы переменного тока являются распространенным примером, когда диод, преобразующий переменный ток в постоянный, обеспечивает лучшую производительность, чем коммутатор или ранее динамо-машина . Точно так же диоды также используются в умножителях напряжения Кокрофта – Уолтона для преобразования переменного тока в более высокое постоянное напряжение.
Поскольку большинство электронных схем могут быть повреждены при изменении полярности их входов питания, для защиты от таких ситуаций иногда используется последовательный диод. Эта концепция известна под несколькими вариантами названий, которые означают одно и то же: защита от обратного напряжения, защита от обратной полярности и защита от обратной батареи.
Диоды часто используются для отвода опасного высокого напряжения от чувствительных электронных устройств. В нормальных условиях они обычно имеют обратное смещение (непроводящие). Когда напряжение превышает нормальный диапазон, диоды становятся прямосмещенными (проводящими). Например, диоды используются в контроллерах и реле двигателях ( шаговых двигателях и H-мостах ) для быстрого обесточивания катушек без разрушительных скачков напряжения , которые в противном случае могли бы возникнуть. (Диод, используемый в таком приложении, называется обратноходовым диодом ). Многие интегральные схемы также включают в себя диоды на соединительных контактах, чтобы предотвратить повреждение чувствительных транзисторов внешним напряжением . Для защиты от перенапряжений при более высокой мощности используются специализированные диоды (см. Типы диодов выше).
Диодно-резисторная логика строит логические элементы И и ИЛИ . Функциональная полнота может быть достигнута добавлением активного устройства для обеспечения инверсии (как это сделано в диодно-транзисторной логике ).
Помимо упомянутого выше света, полупроводниковые диоды чувствительны к более энергичному излучению. В электронике космические лучи и другие источники ионизирующего излучения вызывают шумовые импульсы , а также одиночные и множественные битовые ошибки. Этот эффект иногда используется детекторами частиц для обнаружения радиации. Одна частица излучения с энергией в тысячи или миллионы электрон-вольт- секунд генерирует множество пар носителей заряда, поскольку ее энергия откладывается в полупроводниковом материале. Если слой обеднения достаточно велик, чтобы уловить весь поток или остановить тяжелую частицу, можно провести довольно точное измерение энергии частицы, просто измеряя проводимый заряд и не прибегая к сложностям магнитного спектрометра и т. д. Эти полупроводниковые устройства Детекторы излучения требуют эффективного и равномерного сбора заряда и низкого тока утечки. Их часто охлаждают жидким азотом . Для более дальнобойных (около сантиметра) частиц необходима очень большая глубина истощения и большая площадь. Для частиц ближнего радиуса действия необходим любой контакт или необедненный полупроводник хотя бы на одной поверхности, чтобы они были очень тонкими. Напряжения обратного смещения близки к пробою (около тысячи вольт на сантиметр). Германий и кремний являются распространенными материалами. Некоторые из этих детекторов определяют не только энергию, но и положение. Они имеют ограниченный срок службы, особенно при обнаружении тяжелых частиц, из-за радиационного повреждения. Кремний и германий совершенно различны по своей способности преобразовывать гамма-лучи в электронные ливни.
Полупроводниковые детекторы частиц высоких энергий используются в большом количестве. Из-за колебаний потерь энергии точное измерение выделяемой энергии становится менее полезным.
Диод можно использовать в качестве устройства измерения температуры , поскольку прямое падение напряжения на диоде зависит от температуры, как в кремниевом датчике температуры с запрещенной зоной . Из приведенного выше уравнения идеального диода Шокли может показаться , что напряжение имеет положительный температурный коэффициент (при постоянном токе), но обычно изменение члена обратного тока насыщения более существенно, чем изменение члена теплового напряжения. Поэтому большинство диодов имеют отрицательный температурный коэффициент, обычно -2 мВ/°C для кремниевых диодов. Температурный коэффициент примерно постоянен для температур выше примерно 20 Кельвинов . Некоторые графики приведены для серии 1N400x, [52] и криогенного датчика температуры CY7. [53]
Диоды предотвратят токи в непредусмотренных направлениях. Для подачи питания на электрическую цепь во время сбоя питания схема может потреблять ток от батареи . Таким образом, в источнике бесперебойного питания могут использоваться диоды, чтобы гарантировать, что ток потребляется от батареи только при необходимости. Аналогично, небольшие лодки обычно имеют две цепи, каждая со своей собственной батареей/аккумуляторами: одна используется для запуска двигателя; один используется для домашних хозяйств. Обычно оба заряжаются от одного генератора переменного тока, а мощный диод с разделенным зарядом используется для предотвращения разряда аккумулятора с более высоким зарядом (обычно аккумулятора двигателя) через аккумулятор с более низким зарядом, когда генератор не работает.
Диоды также используются в электронных музыкальных клавишных инструментах . Чтобы уменьшить количество проводов, необходимых в электронных музыкальных клавишных инструментах, в этих инструментах часто используются матричные схемы клавиатуры . Контроллер клавиатуры сканирует строки и столбцы, чтобы определить, какую ноту нажал игрок. Проблема матричных схем заключается в том, что при одновременном нажатии нескольких нот ток может течь в обратном направлении через цепь и вызывать срабатывание « фантомных клавиш », вызывающих воспроизведение «призрачных» нот. Чтобы избежать срабатывания нежелательных нот, в большинстве схем матриц клавиатуры к переключателю под каждой клавишей музыкальной клавиатуры припаяны диоды . Тот же принцип используется для матрицы переключателей в полупроводниковых автоматах для игры в пинбол .
Диоды можно использовать для ограничения положительного или отрицательного отклонения сигнала до заданного напряжения.
Схема диодного фиксатора может принимать периодический сигнал переменного тока, который колеблется между положительными и отрицательными значениями, и смещать его по вертикали так, что положительные или отрицательные пики возникают на заданном уровне. Ограничитель не ограничивает размах сигнала, он перемещает весь сигнал вверх или вниз, чтобы разместить пики на опорном уровне.
Экспоненциальная зависимость тока от напряжения диода используется для оценки возведения в степень и его обратной функции логарифма с использованием аналоговых сигналов напряжения (см. Применения операционных усилителей §§ Экспоненциальный выход и Логарифмический выход ).
Диоды обычно обозначаются буквой D , что означает диод на печатных платах . Иногда используется сокращение CR , обозначающее кристаллический выпрямитель . [54]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )