Диод (The Diode)

Диод

Диод - одно из самых старых и самых важных электронных устройств, хотя это не столь же известно как свой кузен, транзистор. Используемый во всех видах электрических и электронных систем, диодные функции как односторонний клапан для электрического тока — это только позволяет потоку течь в одном руководстве. Это полезно в преобразовании AC к DC, обрабатывая высокочастотные сигналы, регулируя напряжения, и в других заявлениях. Есть два основных типа диодов. Каждый - электронная труба, подобная триоду. Другой тип использует полупроводники, как транзистор. Оба были изобретены в начале 20-ого столетия.

Первый диод был измененной лампочкой. Томас Edison обнаружил, что, включая дополнительный электрод в лампочку и соединяясь это с положительной стороной батареи привело к потоку, вытекающему из нити через пустое место. Он не был уверен, что сделать с этим открытием, и шел дальше к другим проектам. Другие, однако, нашли использование для этого устройства. В начале 1900-ых, например, английский инженер Джон Амброуз Fleming использовал этот односторонний электрический "клапан", преобразовать радиоволны в поток потока, который мог быть измерен гальванометром. Клапан Фламандца помнят как первое истинное электронное устройство. Это вошло в употребление для радио-передачи и скоро стало основанием трубы электрона Аудиона Lee De Forest's, которую он изобрел в 1906.

Также приблизительно в 1906, американский инженер Greenleaf W. Pickard изобрел новый тип диода. Pickard базировал его проект на более раннем открытии, что электричество может течь только в одном руководстве через определенные типы минеральных кристаллов, такие как кремний. Помещая кремниевый кристалл между металлической основой и тщательно помещенным прекрасным проводом, Pickard создал клапан, который мог также использоваться, чтобы обнаружить радиоволны. Этот тип крупицы "кошки" диод (так называемый из-за прекрасного провода, используемого в этом), стал более популярным после американского H. C. Dunwoody запатентовал версию этого, которое использовало материал, названный карборундом.

В начале 1900-ых, диоды крупицы кошки широко использовались в радио-приемниках, поскольку они были усовершенствованием по электронным трубам. Но у них также были ограничения. Они потребовали осторожного регулирования и могли легко быть пробиты неровно. По этим причинам уменьшилось использование диодов крупицы кошки, хотя их способность работать над высокими частотами сделала их ценными во время Второй мировой войны, когда они использовались в радарных приемниках. В течение военных лет тысячи были произведены, и в ходе исследования относительно полупроводников, ученые Лабораторий Звонка наткнулись на новом типе диода. Russell Ohl, металлург Bell Labs, работающий с кремниевыми образцами, обнаружили, что один из его образцов действовал как диод и даже более замечательно произведенное электричество в ответ на свет. Он изобрел новый тип диода, который был также эффективным солнечным конвертером энергии или "ячейкой". Причиной это работало или как диод или как солнечная ячейка, была тайна исследователям. В конечном счете, однако, они решили, что у образца, который был сокращен от большей части кремния, была область, которая содержала высокие уровни определенного вида примеси. Область, где эта область присоединилась к остальной части кремния, сформировала "соединение". Это соединение имело некоторое отношение к диодному действию устройства. Соединение и различные области примеси также позволили этому отвечать на свет. Это было бы за многие годы до того, как физики объяснили, почему это работало, но тем временем, диоды соединения полупроводника вошли в производство, сначала как солнечные ячейки и в конечном счете как обычные диоды.

Сегодня разнообразие диодов и их использования очень расширилось. Электронные ламповые диоды редко используются, но кремниевые диоды используются во многих типах оборудования, чтобы обнаружить высокочастотные электромагнитные волны, преобразовать солнечный свет в электричество, и много других целей. В компьютерах телевидения, и другие знакомые системы - диоды, которые помогают преобразовать переменный ток (AC) электричество к постоянному току (DC), и отрегулировать уровень напряжения. Мощные диоды используются в автомобилях, где они преобразовывают AC из генератора переменного тока в DC, который могут использовать батарея и бортовая электроника. Легкие диоды испускания (LEDs), усовершенствованный в начале 1960-ых, заменили сверкающие лампы во многих целях, и могут скоро заменить лампы, используемые в автомобильных фарах и домашних лампочках.