Mikä on diodipiiri?

Diodipiiri on mikä tahansa monista sähköpiireistä, jotka hyödyntävät diodien erottavia ominaisuuksia. Luokka kiteisiä puolijohteita, joissa on kaksi napaa, diodit osoittavat vahvaa esijännitystä kohti sähkövarauksen siirtämistä “eteenpäin” yhteen suuntaan, mutta estävät sen kokonaan toisessa. Diodipiirejä käytetään yleisesti virransyöttösovelluksissa vaihtovirran (AC) muuttamiseksi tasavirraksi (DC) ja TV- ja radiovastaanottimien virittämiseksi. Niitä käytetään myös analogisina ja digitaalisina logiikkakytkiminä, kondensaattoreina sähkövarauksen väliaikaiseksi tallentamiseksi ja lisäämiseksi, ylijännitesuojissa, jotka estävät jännitepiikkejä vahingoittamasta laitteita, ja antureina valon havaitsemiseksi ja valon tuottamiseksi. Tasasuuntausdiodien lisäksi muita yleisiä tyyppejä ovat valodiodit (LED), varicap -diodit ja Zener -diodit.

Diodit olivat ensimmäisiä keksittyjä puolijohde -elektronisia laitteita. Laajasti käytettyjä elektroniikkateollisuudessa, ne ovat yleensä piitä, vaikka käytetään myös germaniumia. Diodipiirin sähköinen vastus on minimaalinen eteenpäin suunnassa, anodista katodiin, joten termi “eteenpäin suuntautuva”. Esimerkiksi piidiodien jännitehäviö, kynnyspiste, on 0.6-0.7 voltin jännitehäviö, kun virtaa kuljetetaan eteenpäin. Suhteellisen korkea minimijännite on saavutettava, jotta virta kulkee diodin läpi päinvastaiseen suuntaan. Juuri nämä ominaisuudet tekevät diodipiireistä erittäin hyödyllisiä monenlaisissa elektronisissa laitteissa.

Diodipiirissä diodi voidaan liittää mihin tahansa moniin muihin sähköisiin tai elektronisiin laitteisiin – kondensaattoreihin, vastuksiin, muuntajiin, virtalähteisiin jne. – sovelluksesta riippuen. Piireissä olevat diodit voidaan järjestää sarjaan tai rinnakkain. Diodipiirin ensimmäinen sovellus, jota käytetään edelleen laajalti, on analogisten signaalien kytkentä. Digitaalisen laskennan alkuaikoina diodipiirejä käytettiin digitaalisten logiikkaoperaatioiden AND ja OR suorittamiseen.

Monista erilaisista piireissä käytetyistä diodeista LEDit tuottavat näkyvien ja näkymättömien taajuuksien valoa, kun virta kulkee elektrodien välillä. Varicap- tai varactor -diodeja käytetään radio- ja TV -vastaanottimien virittämiseen. Toinen tyyppi, fotodiodi, tunnistaa valon. Ne toimivat tyypillisesti käänteisellä esijännitteellä ja niitä käytetään sähkön tuottamiseen ja aurinkokennoissa. Zener -diodit toimivat myös käänteisellä esijännitteellä ja niitä käytetään laajalti virtalähteissä jännitteen säätämiseksi tuottamalla vakaa vertailujännite.