مطالب تخصصی و فوق تخصصی (برق _الکترونیک) و (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

دیود سیگنال(Signal Diode) نوعی دیود پَسیو شده شیشه ‌ای در حالت «تماس نقطه ‌ای» (Point Contact)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : هنگامی‌که از دیودها در مدارهای الکتریکی برای تشخیص سیگنال‌ها استفاده می‌شود به عنوان دیود سیگنالشناخته می‌شود. در حال حاضر از این دیودها در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی برای تشکیل نوعی عناصر کوچک که از کریستال‌های نیمه‌هادی طراحی شده اند استفاده می‌شود.

دیود سیگنالیک دستگاه نیمه‌هادی غیر خطی است که در جاهایی که فرکانس‌های بالا یا جریان‌های کوچک درگیر هستند مانند تلویزیون‌ها، رادیوها و مدارهای منطق دیجیتال استفاده می‌شود. اصطلاح "دیود سیگنال" اغلب برای اشاره به " دیود سیگنال کوچک" استفاده می‌شود. در حال حاضر از این دیود‌ها به عنوان عناصر کوچک در مدار‌های الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شود که از کریستال‌های نیمه‌هادی ساخته می‌شوند. عملکرد دیود سیگنالپردازش سیگنال‌های الکتریکی در مدارها است، بنابراین آنها به سادگی برای عبور تا 100 میلی آمپر جریان‌های کوچک ضروری هستند. نماد دیود سیگنال در بالا نشان داده شده است. به طور کلی این دیودها شامل دو ترمینال آند و کاتد می‌باشد که پایانه کاتد این دیود با رنگ مشکی مشخص می‌شود تا دیود به درستی شناسایی و در مدار قرار گیرد.

ساختار یک دیود سیگنالمشابه دیود ژرمانیوم است زیرا در دیود ژرمانیوم ، یک عنصر از بلوک PN را می‌توان به گونه‌‌‌ای حک کرد که ساختار فلات بالایی را ایجاد کند. این دیود شامل دو لایه نوع P و N است. لایه نوع N به دو ناحیه مانند N- و N+ جدا می‌شود که در آن یک ناحیه (N-) در نزدیکی مواد نوع p است که کمی‌دوپ شده است و لایه دیگر نزدیک تماس کاتد است که به شدت دوپ شده است.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

دیود سیگنال(Signal Diode) دیود پَسیو شده شیشه ‌ای در حالت «تماس نقطه ‌ای» (Point Contact)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : هنگامی‌که از دیودها در مدارهای الکتریکی برای تشخیص سیگنال‌ها استفاده می‌شود به عنوان دیود سیگنالشناخته می‌شود. در حال حاضر از این دیودها در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی برای تشکیل نوعی عناصر کوچک که از کریستال‌های نیمه‌هادی طراحی شده اند استفاده می‌شود.

دیود سیگنالیک دستگاه نیمه‌هادی غیر خطی است که در جاهایی که فرکانس‌های بالا یا جریان‌های کوچک درگیر هستند مانند تلویزیون‌ها، رادیوها و مدارهای منطق دیجیتال استفاده می‌شود. اصطلاح "دیود سیگنال" اغلب برای اشاره به " دیود سیگنال کوچک" استفاده می‌شود. در حال حاضر از این دیود‌ها به عنوان عناصر کوچک در مدار‌های الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شود که از کریستال‌های نیمه‌هادی ساخته می‌شوند. عملکرد دیود سیگنالپردازش سیگنال‌های الکتریکی در مدارها است، بنابراین آنها به سادگی برای عبور تا 100 میلی آمپر جریان‌های کوچک ضروری هستند. نماد دیود سیگنال در بالا نشان داده شده است. به طور کلی این دیودها شامل دو ترمینال آند و کاتد می‌باشد که پایانه کاتد این دیود با رنگ مشکی مشخص می‌شود تا دیود به درستی شناسایی و در مدار قرار گیرد.

ساختار یک دیود سیگنالمشابه دیود ژرمانیوم است زیرا در دیود ژرمانیوم ، یک عنصر از بلوک PN را می‌توان به گونه‌‌‌ای حک کرد که ساختار فلات بالایی را ایجاد کند. این دیود شامل دو لایه نوع P و N است. لایه نوع N به دو ناحیه مانند N- و N+ جدا می‌شود که در آن یک ناحیه (N-) در نزدیکی مواد نوع p است که کمی‌دوپ شده است و لایه دیگر نزدیک تماس کاتد است که به شدت دوپ شده است.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

دیود سیگنال (Signal Diode) یک نیمه‌هادی غیر خطی

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

یک دیود سیگنالیک نیمه‌هادی غیر خطی است که اغلب در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود که در آن فرکانس‌های بالا یا جریان‌های کوچک در مدارهای منطقی تلویزیون، رادیو و دیجیتال درگیر هستند. دیودهای سیگنال در مقایسه با دیودهای برق معمولی از نظر اندازه کوچکتر هستند. محل اتصال PN یک دیود سیگنال معمولاً به منظور محافظت از آن در شیشه محصور می‌شود و به طور کلی دارای یک نوار سیاه یا قرمز در یک انتهای بدنه آن است که آن را به عنوان انتهای کاتد ترمینال شناسایی می‌کند. دیودهای سیگنال در مقایسه با دیودهای یکسو کننده جریان و توان کمتری دارند، اما می‌توانند در کاربردهای فرکانس بالا یا در کاربردهای سوئیچینگ و برش که با شکل موج پالس کوتاه مدت سروکار دارند، بهتر عمل کنند.

دیود‌های سیگنال اغلب در کاربرد‌های فرکانس بالا یا در کاربرد‌های سوئیچینگ و برش که با شکل موج‌های پالس کوتاه مدت سروکار دارند، استفاده می‌شوند. دیودهای سیگنال کوچک نیز به عنوان یک سوئیچ در یکسو کننده‌ها، اسنابرها، محدود کننده‌ها و مدارهای شکل دهنده موج یافت می‌شوند. یکی دیگر از کاربردهای دیودهای سیگنال کوچک، ایجاد یک منبع ولتاژ تنظیم شده است که در آن دیودها به صورت سری به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک ولتاژ DC ثابت در سراسر ترکیب دیود ارائه کنند.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

تاثیر ظرفیت دیود سیگنال (Signal Diode) بر مدارهای فرکانس بالا

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : می‌توان ظرفیت دیود سیگنالرا به عنوان ظرفیت دیود برای ذخیره انرژی به شکل بار الکتریکی تعریف کرد.ظرفیت یک دیود سیگنال از لایه تخلیه استفاده می‌کند که در آن محل اتصال pn دیود وجود دارد. این نشان دهنده ویژگی‌های این اتصال است، به عنوان مثال ضخامت اتصال منجر به تعیین ظرفیت اتصال می‌شود.

ظرفیت دیود سیگنالتأثیر مستقیمی‌بر عملکرد مدارهای فرکانس بالا دارد. اینها مدارهای تخصصی هستند که سیگنالهای آنها نسبت به مدارهای معمولی دارای برد بسیار بالایی هستند. این مدارها برای اجرای برنامه‌های اصلی استفاده می‌شوند که فرکانس سیگنال مستقیماً بر عملکرد دستگاه تأثیر می‌گذارد. سیستم‌های مخابراتی نمونه‌های کاملی از چنین کاربرد‌هایی هستند.

پاسخ به فرکانس : ظرفیت دیود سیگنالبر سرعت پاسخ مدار و اجزای آن به فرکانس بالا تأثیر می‌گذارد. در اکثر برنامه‌ها، مکانیزم بازخوردی وجود دارد که به سیگنال‌ها متصل است. دیودهای با ظرفیت بالا قادر به حفظ پاسخ فرکانسی موثر هستند.

به حداقل رساندن تلفات سیگنال‌ها : ظرفیت دیود سیگنالبرای تسهیل مدیریت سیگنال‌ها در مدارهای فرکانس بالا طراحی شده است. سطح فرکانس در چنین مدارهایی آنها را در معرض خطر بالای از دست دادن سیگنال قرار می‌دهد. با انتخاب ظرفیت دیود مناسب می‌توان چنین تلفاتی را به حداقل رساند و در نهایت قابلیت اطمینان مدار را به حداکثر رساند.

عدم تطابق امپدانس : ظرفیت دیود سیگنالهمچنین می‌تواند بر تطابق امپدانس در مدار فرکانس بالا تأثیر بگذارد. عدم تطابق زمانی رخ می‌دهد که فرکانس سیگنال با ظرفیت انرژی دیودها و سایر اجزای الکترونیکی که مدار را تشکیل می‌دهند مطابقت نداشته باشد. عدم تطابق می‌تواند منجر به تضعیف فرکانس شود. برای جلوگیری از این امر، باید دیودی را انتخاب کنید که دارای ظرفیت مناسب باشد.

می‌توان ظرفیت دیود سیگنالرا به عنوان ظرفیت دیود برای ذخیره انرژی به شکل بار الکتریکی تعریف کرد. خب این شبیه ظرفیت خازن‌هاست. ظرفیت یک دیود از لایه تخلیه استفاده می‌کند که در آن محل اتصال pn دیود وجود دارد. این نشان دهنده ویژگی‌های این اتصال است، به عنوان مثال ضخامت اتصال منجر به تعیین ظرفیت اتصال می‌شود. ظرفیت دیود سیگنال تأثیر مستقیمی‌بر عملکرد مدارهای فرکانس بالا دارد. اینها مدارهای تخصصی هستند که سیگنالهای آنها نسبت به مدارهای معمولی دارای برد بسیار بالایی هستند. این مدارها برای اجرای برنامه‌های اصلی استفاده می‌شوند که فرکانس سیگنال مستقیماً بر عملکرد دستگاه تأثیر می‌گذارد. سیستم‌های مخابراتی نمونه‌های کاملی از چنین کاربرد‌هایی هستند.