Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Diyot</strong> «e itleri<br />
Di er <strong>Diyot</strong>lar<br />
1. Kristal <strong>Diyot</strong><br />
2. Zener <strong>Diyot</strong><br />
3. T¸nel <strong>Diyot</strong><br />
4. I ˝k Yayan <strong>Diyot</strong> (Led)<br />
5. Foto <strong>Diyot</strong><br />
6. Ayarlanabilir Kapasiteli <strong>Diyot</strong> (Varaktˆr - Varikap)<br />
1. Mikrodalga <strong>Diyot</strong>lar˝<br />
2. Gunn <strong>Diyot</strong>lar˝<br />
3. Impatt (Avalan ) <strong>Diyot</strong><br />
4. Baritt (Schottky) <strong>Diyot</strong><br />
5. Ani Toparlanmal˝ <strong>Diyot</strong><br />
6. Pin <strong>Diyot</strong><br />
7. B¸y¸k G¸Ál¸ <strong>Diyot</strong>lar<br />
<strong>Diyot</strong>un Temel Yap˝s˝<br />
<strong>Diyot</strong> Nedir?<br />
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
<strong>Diyot</strong>lar, yaln˝zca bir yˆnde ak˝m geÁiren devre eleman˝d˝r. Di er bir deyimle, bir yˆndeki<br />
direnÁleri ihmal edilebilecek kadar k¸Á¸k, ˆb¸r yˆndeki direnÁleri ise Áok b¸y¸k olan<br />
elemanlard˝r. Direncin k¸Á¸k oldu u yˆne "do ru yˆn" ,b¸y¸k oldu u yˆne "ters yˆn" denir.<br />
<strong>Diyot</strong> sembol¸, a a ˝da gˆr¸ld¸ ¸ gibi, ak˝m geÁi yˆn¸n¸ gˆsteren bir ok eklindedir.<br />
<strong>Diyot</strong> Sembol¸:<br />
Ayr˝ca, diyotun uÁlar˝ pozitif (+) ve negatif (-) i aretleri ile de belirlenir. "+" ucu anot, "-" uca<br />
katot denir.<br />
<strong>Diyot</strong>un anoduna, gerilim kayna ˝n˝n pozitif (+) kutbu, katoduna kayna ˝n negatif (-) kutbu<br />
gelecek ekilde gerilim uyguland˝ ˝nda diyot iletime geÁer.<br />
<strong>Diyot</strong>un kullan˝m alanlar˝:<br />
<strong>Diyot</strong>lardan, elektrik alan˝nda redresˆr (do rultucu), elektronikte ise; do rultucu,detektˆr,<br />
mod¸latˆr, limitˆr, anahtar olarak Áe itli amaÁlar iÁin yararlan˝lmaktad˝r.<br />
<strong>Diyot</strong>lar˝n Grupland˝r˝lmas˝:<br />
<strong>Diyot</strong>lar ba l˝ca ¸Á ana gruba ayr˝l˝r:<br />
1. Lamba diyotlar<br />
2. Metal diyotlar<br />
3. Yar˝ iletken diyotlar<br />
1 / 10
Lamba <strong>Diyot</strong>lar<br />
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
Lamba diyotlar en yayg˝n biÁimde redresˆr ve detektˆr olarak kullan˝lm˝ t˝r. S˝cak katotlu<br />
lamba, c˝va buharl˝ ve tungar lambalar bu gruptand˝r. ekil 3.1 'de s˝cak katotlu lamba<br />
diyotun iÁ gˆr¸n¸ ¸ ve Áal˝ ma ekli verilmi tir. ekilde gˆr¸ld¸ ¸ gibi ˝s˝nan katottan<br />
f˝rlayan elektronlar atom taraf˝ndan Áekilmekte ve devreden tek yˆnl¸ bir ak˝m ak˝ ˝<br />
sa lanmaktad˝r. Eskiden kalanlar˝n d˝ ˝nda bu t¸r diyotlar art˝k kullan˝lmamaktad˝r.<br />
Metal <strong>Diyot</strong>lar<br />
Bak˝r oksit (CuO) ve selenyumlu diyotlar bu gruba girmektedirler.<br />
Bak˝r oksitli diyotlar ˆlÁ¸ aletleri ve telekom¸nikasyon devreleri gibi k¸Á¸k gerilim ve k¸Á¸k<br />
g¸Ále Áal˝ an devrelerde, selenyum diyotlar ise birkaÁ kilowatt 'a kadar Á˝kan g¸Ál¸ devrelerde<br />
kullan˝l˝r. ekil 3.2 'de metal diyotlar˝n kesiti gˆsterilmi tir.<br />
Yar˝ ›letken <strong>Diyot</strong>lar<br />
ekil 3.1 - Lamba <strong>Diyot</strong>un «al˝ ma ekli<br />
2 / 10
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
Yar˝ iletken diyotlar˝, P ve N tipi germanyum veya Silikon yar˝ iletken kristallerinin baz˝<br />
i lemler uygulanarak bir araya getirilmesiyle elde edilen diyotlard˝r. Hem elektrikte hem de<br />
elektronikte kullan˝lmaktad˝r. ekil 3.3 'te tipik bir ˆrnek olarak kuvvetli ak˝mda kullan˝lan<br />
bir silikon diyot verilmi tir.<br />
Tablo 3.1 'de metal ve yar˝ iletken diyotlar˝na ait baz˝ de erler verilmektedir.<br />
Tablo 3.1 - Baz˝ metal ve yar˝ iletken diyotlar˝n˝n karakteristik de erleri<br />
D›YOT<br />
KARAKTER›ST›KLER›<br />
Birimi<br />
Selenyum<br />
D›YOT C›NS›<br />
Germanyum Silikon<br />
Ters yˆndeki dayanma<br />
gerilimi<br />
V 40 - 60 500 - 800 1500 - 4000<br />
Aktif y¸zeydeki ak˝m<br />
yo unlu u<br />
A / cm 2 0.89 - 0.9 100 - 300 100 - 300<br />
Maksimum do ru yˆn ak˝m˝ A 400 200 1000<br />
Gerilim d¸ ¸m¸ V 0.6 - 1 0.6 1.2<br />
Maksimum dayanma<br />
s˝cakl˝ ˝<br />
C 80 C 65 C 140 C<br />
Ters yˆn ak˝m˝n˝n do ru yˆn<br />
IR / ID<br />
ak˝m˝na oran˝<br />
0.1 - 0.03 0.0002 0.00001<br />
<strong>Diyot</strong>lar aras˝nda bir k˝yaslama yapabilmek iÁin ekil 3.4 'te baz˝lar˝n˝n karakteristik e rileri<br />
verilmi tir.<br />
3 / 10
Yar˝ ›letken <strong>Diyot</strong>lar˝n Temel Yap˝s˝<br />
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
ekil 3.4 - Baz˝ diyotlar˝n karakteristik e rileri<br />
Yar˝ iletken diyotlar˝, PN y¸zey birle meli (jonksiyon) diyotlar ve nokta temasl˝ diyotlar<br />
olmak ¸zere iki ana grupta toplan˝r.<br />
Yar˝ iletken diyotlar˝, ilk olarak nokta temasl˝ kristal diyot halinde kullan˝ma girmi tir.<br />
Zamanla bunlar˝n yerini y¸zey birle meli diyotlar alm˝ t˝r. Nokta temasl˝ diyotlar bug¸n baz˝<br />
ˆzel alanlarda kullan˝ld˝ ˝ndan ˆzel amaÁl˝ diyotlar bˆl¸m¸nde incelenmi tir.<br />
PN y¸zey birle meli diyot di er ad˝yla jonksiyon diyot, P ve N tipi kristallerin, ˆzel<br />
yˆntemler ile, ekil 3.5 'te gˆr¸ld¸ ¸ gibi, ard arda birle tirilmesi yoluyla elde edilir.<br />
Birle me y¸zeyine jonksiyon da denir. Jonksiyon diyot deyimi buradan gelmektedir.<br />
Jonksiyon kal˝nl˝ ˝ 0.01 mm 'dir.<br />
<strong>Diyot</strong>un anot ve katot uÁlar˝:<br />
<strong>Diyot</strong>un P bˆlgesinden Á˝kar˝lan ba lant˝ ucuna (elektrotuna) ANOT ucu, N bˆlgesinden<br />
Á˝kar˝lan ba lant˝ ucuna da KATOT ucu denir. Anot "+" katot "-" ile gˆsterilir.<br />
4 / 10
Polarmas˝z PN Birle mesi<br />
Gerilim uygulanmam˝ olan, diyota Polarmas˝z diyot denir.<br />
Polarmas˝z diyotta u yap˝sal de i iklikler olmaktad˝r:<br />
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
ekil 3.6 'dan takip edilirse, N tipi kristalin birle me y¸zeyine yak˝n k˝sm˝ndaki serbest<br />
elektronlar, P tipi kristaldeki pozitif (+) elektrik y¸klerinin, yani pozitif elektrik y¸kl¸<br />
atomlar˝n, Áekme kuvveti etkisiyle birle me y¸zeyini geÁerek, bu y¸zeye yak˝n atomlardaki<br />
elektron bo luklar˝n˝ doldururlar. Ve kovalan ba kurarak P kristali iÁerisinde nˆtr (etkimesiz)<br />
bir bˆlge olu tururlar.<br />
N tipi kristalin belirli bir bˆl¸m¸ndeki elektronlar˝n tamam˝ P tipi kristale geÁti inden, N<br />
taraf˝nda da nˆtr bir bˆlge olu ur. P kristali nˆtr bˆlgesinin gerisinde kalan pozitif elektrik<br />
y¸kl¸ atomlar˝n Áekme kuvveti, N tipi kristalin nˆtr bˆlgesinin ˆb¸r taraf˝nda kalm˝ olan<br />
elektronlar˝ Áekmeye yetmeyece inden belirli bir geÁi ten sonra elektron ak˝ ˝ duracakt˝r.<br />
SonuÁta, birle me y¸zeyinin (jonksiyonun) iki taraf˝nda hareketli elektriksel y¸k¸<br />
bulunmayan bir bo luk bˆlgesi olu ur.<br />
Bo luk bˆlgesinin pil ile tan˝mlanmas˝:<br />
Bo luk bˆlgesinin ˆzelli ini daha iyi tan˝mlaya bilmek iÁin, ekil 3.6 'da gˆr¸ld¸ ¸ gibi,<br />
pozitif kutbu N tipi kristale ba l˝, yakla ˝k 1/2V 'luk bir pil ba l˝ym˝ gibi d¸ ¸n¸l¸r.<br />
Pilin "+" kutbu, serbest elektronlar˝ Áeker ve "-" kutbu da, "+" atomlara elektron vererek<br />
onlar˝ nˆtr hale getirir. Bˆylece bo luk bˆlgesi olu ur.<br />
5 / 10
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
ekil 3.6 - Y¸zey birle meli diyotta bo luk bˆlgesinin pil ile gˆsterili i.<br />
Polarmal˝ PN Birle mesi<br />
Gerilim uygulanm˝ olan diyota, Polarmal˝ diyot denir.<br />
Yap˝lan i leme de, diyotun Polar˝lmas˝ denir.<br />
"Polarma" n˝n T¸rkÁe kar ˝l˝ ˝ "kutupland˝rma" d˝r. Yani, gerilim kayna ˝n˝n "+" ve "-"<br />
kutuplar˝n˝n ba lanmas˝d˝r.<br />
Di er <strong>Diyot</strong>lar<br />
Mikrodalga <strong>Diyot</strong>lar˝<br />
Mikrodalga frekanslar˝; uzay haberle mesi, k˝talar aras˝ televizyon yay˝n˝, radar, t˝p, end¸stri<br />
gibi Áok geni kullan˝m alanlar˝ vard˝r. Giga Hertz (GHz) mertebesindeki frekanslard˝r.<br />
Mikro dalga diyotlar˝n˝n ortak ˆzelli i, Áok y¸ksek frekanslarda dahi, yani devre ak˝m˝n˝n Áok<br />
h˝zl˝ yˆn de i tirmesi durumunda da bir yˆnde k¸Á¸k direnÁ gˆsterecek h˝za sahip olmas˝d˝r.<br />
Mikrodalga bˆlgelerinde kullan˝labilen ba l˝ca diyotlar unlard˝r:<br />
Gunn (Gan) diyotlar˝<br />
Impatt (Avalan ) diyotlar˝<br />
Baritt (Schottky)(otki) diyotlar˝<br />
Ani toparlanmal˝ diyotlar<br />
P-I-N diyotlar˝<br />
Gunn <strong>Diyot</strong>lar˝<br />
›lk defa 1963 'te J.B. Gunn taraf˝ndan yap˝ld˝ ˝ iÁin bu ad verilmi tir.<br />
Gunn diyotu bir osilatˆr eleman˝ olarak kullan˝lmaktad˝r.<br />
Yap˝s˝, N tipi Galliyum arsenid (GaAs) veya ›ndiyum fosfat (InP) 'den yap˝lacak ince<br />
Áubuklar˝n k˝sa k˝sa kesilmesiyle elde edilir.<br />
6 / 10
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
Gunn diyota gerilim uyguland˝ ˝nda, gerilimin belirli bir de erinden sonra diyot belirli bir<br />
zaman iÁin ak˝m geÁirip belirli bir zamanda kesimde kalmaktad˝r. Bˆylece bir osilasyon<br />
olu maktad˝r.<br />
÷rnek: 10µm boyundaki bir gunn diyotunun osilasyon periyodu yakla ˝k 0,1 nano saniye<br />
tutar. Yani osilasyon frekans˝ 10GHz 'dir.<br />
Impatt (Avalans) <strong>Diyot</strong><br />
Impatt veya avalan (Á˝ ) diyotlar Gunn diyotlara gˆre daha g¸Ál¸d¸rler ve Áal˝ ma gerilimi<br />
daha b¸y¸kt¸r. Mikrodalga sistemlerinin osilatˆr ve g¸Á katlar˝nda yararlan˝l˝r.<br />
1958 'de Read (Rid) taraf˝ndan geli tirilmi tir.Bu nedenle Read diyodu da denir. ekil 3.33 'te<br />
gˆr¸ld¸ ¸ gibi P + - N - I - N + veya N + - P - I - P + yap˝ya sahiptir. Ters polarmal˝ olarak Áal˝ ˝r.<br />
Yap˝m˝nda ana elemanlar olarak Slikon ve Galliyum arsenid (GaAs) kullan˝l˝r. <strong>Diyot</strong><br />
iÁerisindeki P + ve N + tipi kristaller, iÁerisindeki katk˝ maddeleri normal haldekinden Áok daha<br />
fazla olan P,N kristalleridir.<br />
"I" tabakas˝ ise iyonla man˝n olmad˝ ˝ bir bˆlgedir. Ta ˝y˝c˝lar buradan s¸r¸klenerek geÁer ve<br />
etraf˝na enerji verirler.<br />
Baritt (Schottky) <strong>Diyot</strong><br />
ekil 3.33 - impatt diyot yap˝s˝ ve Áal˝ ma ekli<br />
Baritt <strong>Diyot</strong>lar 'da nokta temasl˝ diyotlar gibi metal ve yar˝ iletken kristalinin birle tirilmesi<br />
ile elde edilmektedir. Ancak bunlar jonksiyon diyot tipindedir. De me d¸zeyi (jonksiyon)<br />
direnci Áok k¸Á¸k oldu undan do ru yˆn beslemesinde 0.25V 'ta dahi kolayl˝kla ve h˝zla<br />
iletim sa lamaktad˝r.Ters yˆne do ru akan az˝nl˝k ta ˝y˝c˝lar˝ Áok az oldu undan ters yˆn<br />
ak˝m˝ k¸Á¸kt¸r. Bu nedenle de g¸r¸lt¸ seviyeleri d¸ ¸k ve verimleri y¸ksektir.<br />
Farkl˝ iki ayr˝ gruptaki elemandan olu mas˝ nedeniyle baritt diyotlar˝n direnÁleri (lineer)<br />
de ildir.<br />
DirenÁlerin d¸zg¸n olmamas˝ nedeniyle daha Áok mikrodalga al˝c˝lar˝nda kar˝ t˝r˝c˝ olarak<br />
kullan˝l˝r. Ayr˝ca, mod¸latˆr, demod¸latˆr, detektˆr olarak ta yararlan˝l˝r.<br />
Ani Toplamal˝ <strong>Diyot</strong><br />
7 / 10
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
Ani toparlanmal˝ (Step-Recovery) diyotlar varaktˆr diyotlar˝n daha da geli tirilmi lerdir.<br />
Varaktˆr diyotlar ile frekanslar˝n iki ve ¸Á kat b¸y¸t¸lmeleri m¸mk¸n olabildi i halde, ani<br />
toparlanmal˝ diyotlar ile 4 ve daha fazla katlar˝ elde edilebilmektedir.<br />
Pin <strong>Diyot</strong><br />
P-I-N diyotlar˝ P + -I-N + yap˝ya sahip diyotlard˝r. P + ve N + bˆlgelerinin katk˝ maddesi oranlar˝<br />
y¸ksek ve I bˆlgesi b¸y¸k direnÁlidir.<br />
ekil 3.34 'te P-I-N diyotunun yap˝s˝ verilmi tir.<br />
AlÁak frekanslarda diyot bir P-N do rultucu gibi Áal˝ ˝r. Frekans y¸kseldikÁe I bˆlgesi de<br />
etkinli ini gˆsterir. Y¸ksek frekanslarda I bˆlgesinin do ru yˆndeki direnci k¸Á¸k ters<br />
yˆndeki direnci ise b¸y¸kt¸r.<br />
<strong>Diyot</strong>un direnci uygulama yerine gˆre iki limit aras˝nda s¸rekli olarak veya kademeli olarak<br />
de i tirilebilmektedir.<br />
P-I-N diyotlar de i ken direnÁli eleman olarak, mikrodalga devrelerinde, zay˝flat˝c˝, faz<br />
kayd˝r˝c˝, mod¸latˆr, anahtar, limitˆr gibi Áe itli amaÁlar iÁin kullan˝lmaktad˝r.<br />
B¸y¸k G¸Ál¸ <strong>Diyot</strong>lar<br />
ekil 3.34 - P-›-N <strong>Diyot</strong>.<br />
2W '˝n ¸zerindeki diyotlar B¸y¸k G¸Ál¸ <strong>Diyot</strong>lar olarak tan˝mlan˝r.<br />
Bu t¸r diyotlar, b¸y¸k de erli DC ak˝ma ihtiyaÁ duyulan galvano-plastik, ark kaynaklar˝ gibi<br />
devrelere ait do rultucularda kullan˝lmaktad˝r.<br />
Tablo 3.1 'de belirtilmi oldu u gibi 1500-4000V aras˝ ters gerilime ve 1000A 'e kadar do ru<br />
ak˝m˝na dayanabilen S›L›KON D›YOTLAR ¸retilebilmektedir.<br />
ekil 3.35 'te 200A 'lik bir silikon diyot ˆrne i verilmi tir. Bu t¸r diyotlar a ˝r˝ ak˝m nedeniyle<br />
fazla ˝s˝nd˝ ˝ndan ekilde gˆr¸ld¸ ¸ gibi so utuculara monte edilirler.<br />
8 / 10
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
ekil 3.35 - So utucuya monte edilmi 200A 'lik silikon diyot<br />
9 / 10
<strong>Diyot</strong> Sembolleri<br />
Tablo 3.2 - En Áok kullan˝lan diyotlar˝n sembolleri<br />
Otomotiv Elektroni i-<strong>Diyot</strong>ílar, Ders sorumlusu Yrd.DoÁ.Dr.Hilmi KU«U<br />
10 / 10
Change language