الثنائيات عالية السرعة التبديل والثنائيات عالية الجهد تبديل المصادر

الصمام الثنائي هو مكون إلكتروني ذو طرفين يقوم بتوصيل التيار بشكل أساسي في اتجاه واحد (التوصيل غير المتماثل) ؛لديها مقاومة منخفضة (من الناحية المثالية صفر) في اتجاه واحد ، ومقاومة عالية (غير محدودة بشكل مثالي) في الاتجاه الآخر.
الأنبوب المفرغ للديود أو الصمام الثنائي الحراري هو أنبوب مفرغ به قطبين ، كاثود ساخن ولوحة ، حيث يمكن للإلكترونات أن تتدفق في اتجاه واحد فقط ، من الكاثود إلى اللوحة.
الصمام الثنائي أشباه الموصلات ، وهو النوع الأكثر استخدامًا اليوم ، هو قطعة بلورية من مادة شبه موصلة مع وصلة p-n متصلة بطرفين كهربائيين.كانت الثنائيات شبه الموصلة أول الأجهزة الإلكترونية أشباه الموصلات.تم اكتشاف التوصيل الكهربائي غير المتماثل عبر التلامس بين معدن بلوري ومعدن بواسطة الفيزيائي الألماني فرديناند براون في عام 1874. اليوم ، معظم الثنائيات مصنوعة من السيليكون ، ولكن يتم أيضًا استخدام مواد أخرى شبه موصلة مثل زرنيخيد الغاليوم والجرمانيوم. [ 5]
من بين العديد من الاستخدامات ، توجد الثنائيات في المقومات لتحويل طاقة التيار المتردد إلى تيار مستمر ، وإزالة التشكيل في مستقبلات الراديو ، ويمكن حتى استخدامها كمستشعرات لدرجة الحرارة.البديل الشائع للديود هو الصمام الثنائي الباعث للضوء ، والذي يستخدم كإضاءة كهربائية ومؤشرات الحالة على الأجهزة الإلكترونية.يمكن دمج الثنائيات مع مكونات أخرى لتشكيل بوابات منطقية.

تتمثل الوظيفة الأكثر شيوعًا للديود في السماح للتيار الكهربائي بالمرور في اتجاه واحد (يسمى الاتجاه الأمامي للديود) ، مع منعه في الاتجاه المعاكس (الاتجاه العكسي).على هذا النحو ، يمكن النظر إلى الصمام الثنائي كإصدار إلكتروني لصمام فحص.يسمى هذا السلوك أحادي الاتجاه التصحيح ويستخدم لتحويل التيار المتردد (ac) إلى تيار مباشر (dc).كمقومات ، يمكن استخدام الثنائيات لمهام مثل استخراج التعديل من الإشارات الراديوية في مستقبلات الراديو.
ومع ذلك ، يمكن أن يكون للديودات سلوك أكثر تعقيدًا من هذا الإجراء البسيط على-إيقاف التشغيل ، بسبب خصائص التيار غير الخطي للجهد. [6]على سبيل المثال ، يتغير انخفاض الجهد في الاتجاه الأمامي للديود قليلاً فقط مع التيار ، وهو أكثر من دالة لدرجة الحرارة ؛يمكن استخدام هذا التأثير كمستشعر لدرجة الحرارة أو كمرجع للجهد.وتنخفض مقاومته العالية للتيار المتدفق في الاتجاه العكسي فجأة إلى مقاومة منخفضة عندما يصل الجهد العكسي عبر الصمام الثنائي إلى قيمة تسمى جهد الانهيار.تحتاج ثنائيات أشباه الموصلات في الاتجاه الأمامي أيضًا إلى تجاوز عتبة الجهد ، أو جهد القطع ، قبل التمكن من توصيل الكهرباء.
يمكن تكييف خاصية التيار والجهد لصمام ثنائي أشباه الموصلات عن طريق اختيار مواد أشباه الموصلات والشوائب المنشطة التي يتم إدخالها في المواد أثناء التصنيع.تُستخدم هذه التقنيات لإنشاء ثنائيات ذات أغراض خاصة تؤدي العديد من الوظائف المختلفة. [6]على سبيل المثال ، تُستخدم الثنائيات لتنظيم الجهد (ثنائيات زينر) ، لحماية الدوائر من ارتفاعات الجهد العالي (ثنائيات الانهيار الجليدي) ، ولضبط مستقبلات الراديو والتلفزيون إلكترونيًا (الثنائيات فاراكتور) ، لتوليد تذبذبات التردد اللاسلكي (الثنائيات النفقية ، الثنائيات غان ، الثنائيات IMPATT) ، ولإنتاج الضوء (الثنائيات الباعثة للضوء).تُظهر الثنائيات Tunnel و Gunn و IMPATT مقاومة سلبية ، وهو أمر مفيد في الميكروويف ودوائر التبديل.
يمكن استخدام الثنائيات ، سواء الفراغية وأشباه الموصلات ، كمولدات للضوضاء.