Bloggang.com : ศล

Bloggang.com : weblog for you and your gang

creatio ex nihilo

ศล

Location :
กรุงเทพ Thailand

[Profile ทั้งหมด]

ฝากข้อความหลังไมค์

Rss Feed

Smember

ผู้ติดตามบล็อก : 85 คน [?]

Group Blog

All Blogs

Friends' blogs

Webmaster - BlogGang

[Add ศล's blog to your web]

Links

BlogGang.com

diode

เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สารกึ่งตัวนำที่อาศัยคุณสมบัติรอยต่อ p-n ยินยอมให้มีกระแสไหลผ่านได้ทางเดียว รูป (a) แสดงรอยต่อ p-n ส่วนพื้นที่สีม่วงคือบริเวณปลอดประจุพาหะ ซึ่งเกิดขึ้นในภาวะสมดุลความร้อนของไดโอดตามธรรมชาติ (b) แสดงสัญลักษณ์ และ (c) แสดงหน้าตาที่เราพบเห็นเมื่อซื้อมาใช้งาน แถบที่คาดเป็นการบอกด้าน K

กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสที่ไหลผ่านซิลิกอนไดโอด (I_D) กับแรงดันตกคร่อม A-K (V_D) แสดงดังรูป

จากกราฟช่วงไบอัสตรง V_D > 0 (ซิลิกอน)ไดโอดนำกระแสเมื่อมีแรงดันตกคร่อมขีดเริ่มที่ 0.7 V (ตัวเลข 0.7 เป็นจริงสำหรับซิลิกอนไดโอด หากเป็นไดโอดจากสารกึ่งตัวนำอื่น ค่านี้เปลี่ยนไป) ความชันค่อนข้างมากเกือบอนันต์ กราฟเกือบขนานแกน y นั่นคือไดโอดมีความต้านทานต่ำมากขณะไบอัสตรง สำหรับช่วงไบอัสย้อนกลับ V_D < 0 ไม่มีกระแสไหลผ่านไดโอดจนกระทั่งเพิ่มแรงดันถึงจุดที่ทำให้ไดโอดพัง (breakdown) คุณสมบัติรอยต่อ p-n ถูกทำลาย เกิดกระแสจำนวนมากไหลผ่านตัวมัน สมการกระแสที่ไหลผ่านไดโอดคือ

I_D = I_S(e^qV_D/kT - 1)

เมื่อ I_D คือ กระแสที่ไหลผ่านไดโอด (แอมป์), I_S คือ กระแสอิ่มตัว โดยทั่วไปมีค่าประมาณ 10^-12 A, V_D คือ V_A - V_K แรงดันตกคร่อมไดโอด หรือ ความต่างศักดาไฟฟ้าระหว่าง A เทียบกับ K, kT/q คือ Thermal voltage นิยมเขียนแทนด้วย V_T มันคือแรงดันไฟฟ้าที่สร้างโดยรอยต่อ p-n อันเนื่องมาจากผลของอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิห้อง V_T ประมาณ 26 mV เราอาจเขียนสมการไดโอดใหม่เป็น

I_D = I_S(e^V_D/0.026 - 1)

ในการวิเคราะห์วงจร หรือใช้งานไดโอดจริง ๆ นั้น เราไม่จำเป็นต้องรู้สมการพวกนี้ครับ ความรู้เดียวที่พอใช้งานคือแรงดันตกคร่อมขณะไบอัสตรงเพื่อใช้งานมันคือ 0.6-0.7 V

เราสามารถใช้มัลติมิเตอร์ตรวจสภาพไดโอด (รอยต่อ p-n) ทักษะนี้ถือเป็นทักษะพื้นฐานที่นักอิเล็กทรอนิกส์มือใหม่-มือเก่าต้องรู้ สำหรับดิจิทัลมัลติมิเตอร์ที่มีฟังก์ชันเช็คไดโอด เราสามารถวัดได้โดยตรง รูปตัวอย่างต่อไปนี้ แสดงค่าที่วัดคือแรงดันตกคร่อมไดโอดเมื่อไบอัสตรง

นอกจากนี้ยังอาจใช้เทคนิคเดียวกับการวัดตัวต้านทานโดยโอห์มมิเตอร์ หลักการของมันคือจ่ายแรงดันไฟฟ้าผ่านสายวัด (ดิจิทัลมิเตอร์ทั่วไปจ่ายไฟบวกผ่านสายสีแดง และไฟลบทางสายสีดำ) จากนั้นวัดกระแสที่ไหลผ่านเพื่อคำนวณค่า R ถ้าหากแรงดันไฟฟ้าที่มิเตอร์จ่ายออกมามีค่ามากพอที่จะไบอัสไดโอดให้นำไฟฟ้า เราสามารถอ่านความต้านทานได้ค่าน้อย ๆ หรือ 0 เมื่อต่อไดโอดถูกขั้ว แต่หากต่อไดโอดสลับขั้ว ค่าความต้านทานที่อ่านได้จะสูงมาก หรือ OL (Open Loop) ดังรูป (a) และ (b) ตามลำดับ กรณีที่ไดโอดพัง คือ ไม่ว่าจะสลับขั้วอย่างไร ก็อ่านค่าได้ 0 (ไดโอด short cct.) หรือ อ่านค่าได้ OL (ไดโอด open cct.) เพียงแบบใดแบบหนึ่ง แต่คุณต้องมั่นใจว่ามิเตอร์จ่ายแรงดันพอไบอัสไดโอดนะครับ

ถ้ามิเตอร์จ่ายแรงดันไม่พอไบอัสไดโอด เราอาจเจอกรณีแบบนี้ (ผมเคยใช้เป็นโจทย์ออกข้อสอบถามเด็กนักเรียน เพื่อวัดความรู้พื้นฐาน)

สาเหตุที่มิเตอร์วัดค่าความต้านทานรวมได้ 1 kΩ เป็นเพราะ มันจ่ายแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าแรงดันไบอัสตรงของไดโอด (สาเหตุอื่น ๆ ที่อาจเป็นไปได้ เช่น ไดโอดพัง ลายทองแดงขาด บัดกรีไม่ดี หรือ มิเตอร์เสีย ฯลฯ)

Create Date : 17 มกราคม 2551

Last Update : 18 ตุลาคม 2551 20:36:32 น.

0 comments

Counter : 6605 Pageviews.