Диод – изобретение, которое потрясло электронный мир 20 века. Его характеристики и размеры настолько привлекательны, что вряд ли найдется какая-то электронная лампа способная конкурировать с диодом по размерам и эффективности. Разновидностей диодов просто море. В зависимости от области его применения и его функций выделяют: выпрямительные, стабилитроны, варикапы, туннельные диоды, диоды Шотки и т.д. По своей сути любой электронный прибор с двумя электродами, имеющий полупроводниковый переход с донорными и акцепторными примесями можно назвать диодом.

Сопротивление диода в цепи с током

В зависимости от конкретного вида диода его вольт-амперные характеристики будут детально отличаться. Каждый диод выполняет свою отдельную функцию в зависимости от специфики его работы. Разработчики придают каждому диоду необходимые только ему свойства вольт-амперных характеристик (ВАХ). Теоритически любой диод можно использовать в цепях постоянного и переменного тока, следовательно, каждый из них имеет определенную величину прямого и обратного сопротивления.

Дифференциальное сопротивление диода

Состояние отрицательного дифференциального сопротивления диода было открыто в 50-е годы прошлого века и использовалось для генерации СВЧ сигналов определенной частоты. Дифференциальное сопротивление генераторного диода вносит свободные незатухающие колебания в цепь и может быть использовано в схемах ТВ генераторах.

Сегодня диоды обладающие таким полезным свойством используются не только для генерации сигналов, но даже в качестве СВЧ усилителей. К примеру, лавинно-пролетные диоды и диоды Ганна при определенно включении могут стать очень стабильными усилителями СВЧ радиоволн. Сопротивление диодов Ганна постоянно изменяется (в зависимости от напряжения), модулирует постоянной ток в цепи, привнося в него переменную высокочастотную составляющую.

ВАХ диода Ганна.

ВАХ выпрямительных диодов

Выпрямительные должны выпрямлять переменный ток и на выходе давать пульсирующий однополярный ток (подобие постоянного тока). Для достижения этой цели необходимо, чтобы диод оказывал малое сопротивление прямому току и бесконечно большое сопротивление обратному току. Следовательно, прямое сопротивление диода бесконечно мало, а обратное равно бесконечности.

Германиевые диоды грешат увеличением проводимости при увеличении температуры, поэтому их всё реже применяют в силовых цепях, где температура может переходить за 20 градусов Цельсия. Кремниевые диоды более стабильны и держатся даже на 100 градусном пекле. На практике и германиевые и кремневые выпрямительные диоды все же пропускают небольшой обратный ток, но это мизер по сравнению с высоким прямым током и ничтожным падением напряжения на самом диоде (около 0,6- 0,7 В). Все эти факторы делают выпрямительные мосты на основе диодов самыми энергоэффективными на сегодняшний день.

ВАХ стабилитронов

Для стабилитронов важно свойство уменьшения сопротивления при достижении определенного значения напряжения. Такие диоды применяются в блоках питания и в цепях, где необходимо поддерживать напряжение на определенном расчётном уровне. Такие диоды ограничивают рост напряжения с помощью туннельного пробоя.

Величина напряжения пробоя зависит от марки диода (самые распространенные на 5-7 В). Самая маленькая величина пробоя составляет стабилитрона = 3 В. А что делать схемотехнику, если необходимо стабилизировать напряжение менее трех вольт? Только применять стабисторы.

ВАХ стабистора

Такие диоды применяются исключительно в цепях с малыми напряжениями. Обратное сопротивление диода стремительно растет с увеличение напряжения, поэтому величина обратного напряжения не высока. Это ограничивает применения стабисторов исключительно в цепях с однополярным током и с переменным, но с маловыраженными импульсами обратной полярности.