Diodi

Diodi eli "kaksinapainen" on tyhjöputkien aikakauden erään komponentin mukaan nimensä saanut elektroniikan komponentti, joka nykyisin toteutetaan pii-puolijohteella.

Kaikille diodeille on yhteistä että niillä on ns. estosuunta jonne ne eivät päästä sähköä lävitsee aivan yhtä helposti kuin ns. päästösuuntaansa.

Puolijohdediodeja on ollut käytössä itse asiassa kauemmin kuin edes elektroniputkia käytettiin kotivastaanottimissa. Sinkkivälkekidettä ja terävää metallineulaa käytettiin tasasuuntaajana kuunneltaessa ensimmäisiä pitkäaaltoasemia. Tuo yhdistelmä toimi Schottky-diodin tapaan.

Tyhjöputkitasasuuntaajia on ollut muitakin malleja kuin ns. "termioniset putket" (englantilaisten käyttämä nimitys: Thermionic Valve), mm. elohopeatasasuuntaajat, joita nykyisin löytää lähinnä (tekniikan) museoista.

Diodit

PN-diodi

PN-diodi on diodien perusmalli.

- puolijohdeteoriasta, P ja N seokset...
- valsenssivyö
- estosuuntainen kapasitanssi
- käyttö

Suurilla taajuuksilla tehtävän tasasuuntauksen suoranaisena ongelmana on estovyöhykkeen kapasitanssin suuruus jonka takia Schottky-diodillakin saattaa virtapiirin virrasta mennä 20-30% estosuuntaan.

PIN-diodi

PIN diodi on kolmikerroksinen versio PN-diodista jossa P ja N kerrosten välissä on seostamaton tai heikosti seostettu "intrinsic" kerros.

Tämä I kerros johtaa huonosti ja vähäisellä estosuuntaisella jännitteellä sen saakin siivottua kaikista vapaista varauksenkuljettajista niin että päätyelektrodit näkevät käytännössä vain P ja N alueet etäisinä kondensaattorien elektrodeina. Kun PIN-diodiin laitetaan myötösuuntainen jännite, siirtyy varauksenkuljettajia P ja N alueilta I alueelle mahdollistaen melko hyvän johtavuuden.

Johtavuudesta "estotilaan" siirtyminen tapahtuu mikrosekuntien tai kymmenien nanosekuntien aikaskaalassa, mikä ei riitä RF-virran tasasuuntaamiseen, mutta kylläkin toimii mainiosti sähköisesti ohjattavana kytkimenä.

Schottky-diodi

Schottky diodissa on pala seospuolijohdetta joka on päällystetty metallilla, yleensä alumiinilla.

- rakenne
- nopea tasasuuntaus (syyt)
- käyttö

Englanninkielisessä kirjallisuudessa myös nimellä Hot-Carrier Diode.

Kapasitanssidiodi

Kapasitanssidiodi on PN-diodi jonka estosuuntainen esijännite säätele estovyöhykkeen paksuutta puolijohteen sisällä ja siten niihin kytkettyjen elektrodien välisen alueen havaitsemaa kapasitanssia. Se on siis jännitesäätöinen kondensaattori.

Kapasitanssidiodeja käytetäänkin erityisesti virityspiireissä säätämässä oskillaattorin tankkipiirin tai muun suotimen resonanssitaajuutta.

Kaikkia diodeja voi periaatteessa käyttää kapasitanssidiodeina, mutta harvojen ominaisuuksia on optimoitu siihen käyttöön.

Nämä tunnetaan englanninkielisessä kirjallisuudessa myös nimillä: Varicap (Variable Capacitance diode), VVC, Varactor (Variable Reactance diode)

Zener-diodi

Zener diodi on diodien erikoismuoto, jolla on erittäin jyrkkärajainen estosuuntaisen jännitteen läpipäästöraja.

Zener diodia käytetäänkin käytännön elektroniikassa jänniterefrenssinä tai jännitevakiointina ns. Zener-regulaattorissa. (Katso myös: voltti.)

Diodin serkut

Tyristori

Tyristori on liipaisusignaalilla avattava diodi, joka käskyn saatuaan alkaa johtaa myös estosuuntaan ja jatkaa sitä kunnes sen napojen välinen jännite on pudonnut nollaan.

TRIAC

TRIAC on Tyristorin serkku ..

Tyhjöputki

Tyhjöputkia (us: vacuum tubes, uk: valves) käytetään nykyisin vähän, mutta niiden yksinkertaisin malli antoi nimensä diodille.

Tyhjöputken tasasuuntausominaisuus perustuu metallin työfunktioon, joka kertoo että kuinka helposti elektroneja saa irtoamaan metallipinnalta tyhjössä. Kylmältä metallilta elektronit irtoavat varsin huonosti.

Kun elektroniputken katodia kuumennetaan hehkulangalla, elektronien on paljon helpompi lähteä siltä liikkeelle, kuin kuumentamattomalta anodilta. Näin elektronivirta kulkee katodilta anodille, mutta toiseen suuntaan ei kulje juurikaan mitään — paitsi jos jännite nousee kyllin korkeaksi.