تا حالا شده فکر کنید، چطوری میشه، بایک قطعه ساده و کم‌قیمت از یک خرابی ناشی از اتصال نادرست تغذیه جلوگیری کرد؟
دیود در یک‌کلام
به زبان ساده دیود مثل یک خیابان یک‌طرفه عمل می‌کند.
دریچه‌های لانه‌کبوتری در فواصل مشخصی در طول سیاهرگ قرار گرفته‌اند. با انقباض ماهیچه‌های اطراف سیاهرگ دریچه لانه‌کبوتری بالایی رگ بازشده و خون را عبور می‌دهد و هم‌زمان دریچه پایینی با بسته شدن خود مانع بازگشت خون می‌شود. از این‌رو خون در سیاهرگ‌ها برخلاف جاذبه به سمت قلب جریان می‌یابد. به‌طور مشابه، دیودها نیز از جریان در جهت‌های ناخواسته جلوگیری می‌کنند.
نقش الکترون در ساختار دیود
در بخش ساختار دیود به بررسی خواص و نقش الکترون در هدایتگری دیود، در ۴ قدم می‌پردازیم.
قدم اول
قطر پروتون ۱/۳ الکترون است اما جرم آن ۱۸۴۰ برابر الکترون بود که این عامل جدا کردن پروتون از اتم را بسیار دشوار می‌کند.
از طرفی این خاصیت مأموریت انتقال جریان الکتریکی (فصل ۵ کتاب فیزیک دهم) را به شکل تمام و کمال بر دوش الکترون انداخته و می‌توان نتیجه گرفت که چون پروتون نقشی در ایجاد جریان الکتریکی ندارد جهت واقعی جریان از پلاریته منفی به سمت پلاریته مثبت است.
درصورتی‌که جهت قراردادی برای سهولت محاسبات برخلاف جهت واقعی در نظر گرفته می‌شود. (دانش فنی پایه فصل قوانین حاکم برمدار صفحه ۵۴)
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
سطح انرژی
در ساختار مواد میزان انرژی برای رسیدم به باند هدایت متفاوت است.
هرچه تعداد الکترون لایه والانس کمتر باشد ماده باانرژی کمتری هادی می‌شود.
نیمه‌هادی‌ها چون باید در شرایطی خواص هادی و در شرایطی نقش عایق‌ها رو ایفا کنند، معمولاً در لایه والانس خود دارای ۴ الکترون هستند. درحالی‌که هادی‌ها ۱ یا ۲ و عایق‌ها بین ۴ تا ۸ الکترون در لایه آخر خود دارند.
سیلیسیوم و ژرمانیوم نیمه‌هادی‌هایی هستند که با ایجاد دو قطب n و p در آن ما می‌توانیم با اعمال یک ولتاژ مشخص، دیود را از حالت عایق به هادی تغییر وضعیت بدهیم.
بایاس مستقیم
اگر در این اعمال ولتاژ قطب مثبت به ناحیه P یا اصطلاحاً آند و قطب منفی به ناحیه N یا اصطلاحاً کاتد متصل شود دیود در وضعیت هدایت قرار می‌گیرد. به این نوع اتصال بایاس مستقیم دیود گفته می‌شود.
منحنی مشخصه
این شکل نمایانگر دو مؤلفه مقدار و جهت است که مقدار تقریباً از ۰.۵ تا ۰.۶۵ و جهت هم در بایاس مستقیم که با vd و id نمایان شده است.
این منحنی دارای سه بخش عمده است. یکی بازه ۰ تا ۰.۵ یکی ۰.۵ تا ۰.۶۵ و درنهایت بعد از ۰.۶۵ در ولتاژ صفر دیود مقاومت بالایی در برابر عبور جریان از خود نشان می‌دهد.
اگر ولتاژ از صفر آرام‌آرام به مرز ۰.۵ نزدیک بشود جریان بسیار کم ۰.۱ در دیود جاری خواهد بود.
اگر این افزایش تا مرز ۰.۶۵ ادامه پیدا کند جریان دیود به شکل ناگهانی و لگاریتمی به ۵ میرسد و با افزایش بیشتر از ۰.۷ ولت دیود کاملاً هادی شده و مقاومت کمی از خود در برابر عبور جریان نشان می‌دهد و این مقاومت کم تفاوت اصلی بین دیود ایده آل و واقعی را نشان می‌دهد.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
