Diyot, elektrik akımının yalnızca bir yönde akmasına izin veren ve diğer yönde çok daha fazla direnç gösteren bir elektronik bileşendir. Modern devre tasarımında en yaygın kullanılan diyot tipi, kullanışlılığı ve düşük maliyeti sebebiyle yarı iletken diyottur.
Diyotların Çalışma Prensibi
Bir diyot, bir pil-lamba devresinde bağlandığında, diyot, uygulanan gerilimin polaritesine bağlı olarak lambaya akım geçişini ya sağlar ya da engeller.
1. İleri Bias Diyot: İleri-bias durumunda, diyot akım iletimi yapar. P-N birleşiminde oluşan boşluk bölgesi gerilim uygulandığında daralır ve diyot akıma daha az direnç gösterir. Bu durumda diyotun üzerindeki gerilim düşüşü sabittir ve tipik olarak silisyum diyotlar için 0.7 V, germen diyotlar için ise 0.3 V civarındadır.
2. Ters Bias Diyot: Ters-bias durumunda, diyot akım geçişini engeller. P-N birleşimindeki boşluk bölgesi daha da genişler ve akımın geçmesini zorlaştırır. Bu durumda, diyotun üzerinden geçen akım genellikle çok küçüktür, bu da sızıntı akımı olarak adlandırılır.
İleri ve ters bias diot.
Diyot Sembolü ve Akım Yönü
Diyot sembolü, genellikle bir üçgen ve üçgenin uç kısmında bir çizgi ile gösterilir. Üçgenin ucu, geleneksel akım yönünü (anottan katoda doğru) gösterir. Elektron akışını kullanıyorsak, akım yönü tam tersine olacağı için elektron akışı sembolün okunun tersine olacaktır.
Diyotların davranışı, hidrolik sistemlerde kullanılan kontrol vanasına benzetilebilir. Kontrol vanası, yalnızca bir yönde akışa izin verirken, diğer yönde akışı engeller. Bu, diyotun ters-bias durumundaki davranışına benzer.
Diyot Sembolü.
Diyotların İleri Gerilim ve Akım İlişkisi
İleri gerilim uygulandığında, diyot üzerinde çok küçük bir gerilim düşüşü meydana gelir. Silisyum diyotlarda bu düşüş yaklaşık 0.7 V, germen diyotlarda ise 0.3 V'dir. Diyotlar, bu sabit gerilim düşüşü ile çalışırlar ve bu özellik, diyotların doğrultucu uygulamalarda kullanılmasına olanak tanır.
Diyot üzerindeki gerilim ve akım ilişkisi, diyot denklemi ile açıklanır. Bu denklem, diyotun üzerinden geçen akımı, gerilim düşüşünü, sıcaklığı ve bazı fiziksel sabitleri dikkate alır. Ancak, basit diyot devreleri analiz edilirken genellikle, diyotların ileri gerilim düşüşü sabit bir değere yakın olarak kabul edilir (silisyum için 0.7V, germen için 0.3V).
Diyot Denklemi.
Ters Gerilim (PIV) ve Diyotun Çöküşü
Ters-bias diyotlar, yüksek ters gerilim altında hasar görebilir. Bir diyot, belirli bir ters gerilim eşiğini aşarsa, çöküş meydana gelir ve diyot zarar görür. Diyotların bu ters gerilim değerine PIV (Peak Inverse Voltage) denir ve genellikle üretici tarafından belirtilir. Silisyum diyotlar genellikle 50 V üzerindeki PIV değerlerine sahiptir.
Diyotlar, modern elektronik devrelerde kritik öneme sahip bileşenlerdir. İleri-bias durumda akım geçirmesi, ters-bias durumda ise akımı engellemesi sayesinde, diyotlar özellikle doğrultma, sinyal işleme ve koruma devrelerinde yaygın olarak kullanılır. Diyotların temel özellikleri arasında ileri gerilim düşüşü, ters gerilimdeki PIV dayanımı ve sızıntı akımı gibi faktörler bulunur.
