+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Маркировка диодов: типы, особенности, производители

Маркировка диодов – краткое графическое условное обозначение элемента. Элементная база в настоящее время настолько разнообразна, сокращения отличаются весьма ощутимо. Сложно идентифицировать диод: стабилитрон, туннельный, Ганна. Выпущены разновидности, напоминающие газоразрядную лампочку. Светодиоды горят, дополняя путаницу.

Диоды полупроводниковые

Быть может, раздел называется несколько тривиально, когда требуется просто типичные диоды отличить от морально устаревших электронных ламп, современнейших SMD модификаций. Рядовые полупроводниковые диоды – легко разрешимое горе радиолюбителя. Боковина цилиндрического корпуса с дисковым основанием, ножками содержит нанесенную краской легко различимую надпись.

Полупроводниковые резисторы. Отличите невооруженным глазом?

Цвет корпуса значения не играет, размер косвенно указывает рассеиваемую мощность. У мощных диодов зачастую в наличии резьба под гайку крепления радиатора. Итог расчета теплового режима показывает недостаток собственных возможностей корпуса, система охлаждения дополняется навесным элементом. Сегодня потребляемая мощность падает, снижая линейные размеры корпусов приборов. Указанное позволило использовать стекло. Новый материал корпуса дешевле, долговечнее, безопаснее.

  • Первое место занимает буква или цифра, кратко характеризующая материал элемента:
  1. Г (1) – соединения германия.
  2. К (2) – соединения кремния.
  3. А (3) – арсенид галлия.
  4. И (4) – соединения индия.
  • Вторая буква в нашем случае Д. Диод выпрямительный, либо импульсный.
  • Третье место облюбовала цифра, характеризующая применимость диода:
  1. Низкочастотные, током ниже 0,3 А.
  2. Низкочастотные, током 0,3 – 10 А.
  3. Не используется.
  4. Импульсные, время восстановления свыше 500 нс.
  5. Импульсные, время восстановления 150 – 500 нс.
  6. То же, время восстановления 30 – 150 нс.
  7. То же, время восстановления 5 – 30 нс.
  8. То же, время восстановления 1 – 5 нс.
  9. Импульсные, время жизни неосновных носителей ниже 1 нс.
  • Номер разработки составлен двумя цифрами, может отсутствовать вовсе. Номинал ниже 10 дополняется слева нулем. К примеру, 07.
  • Номер группы обозначается буквой, определяет различия свойств, параметров. Буква часто становится ключевой, указывает рабочее напряжение, прямой ток, прочее.

В дополнение к маркировке справочники приводят графики, по которым решаются задачи выбора рабочей точки радиоэлемента. Указываются сведения о технологии производства, материале корпуса, массе. Помогает информация проектировщику аппаратуры, любителям практического смысла не несет.

Импортные системы обозначения отличаются от отечественных, хорошо стандартизированы. Поэтому при помощи специальных таблиц нетрудно отыскать подходящие аналоги.

Цветовая маркировка

Каждый радиолюбитель знает сложность идентификации диодов, окруженных стеклянным корпусом. На одно лицо. Временами производитель удосуживается нанести четкие метки, разноцветные кольца. Согласно системе обозначений, вводится три признака:

  1. Метки областей катода, анода.
  2. Цвет корпуса, заменяемый цветной точкой.

Согласно положению вещей, с первого взгляда отличим типы диодов:

  1. Семейство Д9 маркируется одним-двумя цветными кольцами района анода.
  2. Диоды КД102 в районе анода обозначаются цветной точкой. Корпус прозрачный.
  3. КД103 имеют дополняющий точку цветной корпус, исключая 2Д103А, обозначаемый белой точкой области анода.
  4. Семейства КД226, 243 маркируются кольцом области катода. Прочих меток не предусмотрено.
  5. Два цветных кольца в районе катода можно увидеть у семейства КД247.
  6. Диоды КД410 обозначаются точкой в районе анода.

Присутствуют прочие различимые метки. Более подробную классификацию найдете, проштудировав издание Кашкарова А.П. По маркировке радиоэлементов. Новичков тревожит вопрос определения расположения катода и анода.

  1. Видите: одна боковина цилиндра снабжена темной полосой – найден катод. Цветная может являться частью обсуждаемой сегодня маркировки.
  2. Умея эксплуатировать мультиметр, анод легко отыскать. Электрод, куда приложим красный щуп, чтобы открыть вентиль (услышим звонок).
  3. Новый диод снабжен усиком анода более длинным, нежели катода.
  4. Сквозь стеклянный корпус светодиода посмотрим через увеличительное стекло: металлический анод напоминает наконечник копья, размерами меньше катода.
  5. Старые диоды содержали стрелочную маркировку. Острие – катод. Позволит определять направление включения визуально. Современным радиомонтажникам приходится тренировать сообразительность, остроту зрения, точность манипуляций.

Зарубежные изделия получили другую систему обозначений. Выбирая аналог, используйте специальные таблицы соответствия. Остальным импортная база мало отличается от отечественной. Маркировка проводится согласно стандартам JEDEC (США), европейской системе (PRO ELECTRON). Красочные таблицы расшифровки цветового кода массово представлены сетевыми источниками.

Цветовая маркировка

SMD диоды

В SMD исполнении корпус диода иногда настолько мал, маркировка отсутствует вовсе. Характеристики приборов мало зависят от габаритов. Последние сильно влияют на рассеиваемую мощность. Больший ток проходит по цепи, большие размеры должен иметь диод, отводящий возникающее (закон Джоуля-Ленца) тепло. Сообразно написанному маркировка SMD диода может быть:

  1. Полная.
  2. Сокращенная.
  3. Отсутствие маркировки.

SMD элементы в общем объеме электроники занимают примерно 80% объема. Поверхностный монтаж. Изобретенный способ электрического соединения максимально удобен автоматизированным линиям сборки. Маркировка диода SMD может не совпадать с наполнением корпуса. При большом объеме производства изготовители начинают хитрить, ставить внутрь вовсе не то, что нанесено условным обозначением. От большого количества несогласованных между собою стандартов возникает путаница использования выводов микросхем (для диодов – микросборки).

Корпус

Маркировка может включать 4 цифры, указывающие типоразмер корпуса. Прямо не соответствуют габаритам, поинтересуйтесь подробнее вопросом в ГОСТ Р1-12-0.062, ГОСТ Р1-12-0.125. Любителям, которым не по карману достать нормативные акты, проще использовать справочные таблицы. Держим в уме факт: корпусы SMD от фирмы к фирме способны мелочами отличаться, ведь каждый производитель подгадывает элементную базу под собственную продукцию. У Samsung от материнской платы стиральной машины одно расстояние, LG – другое. Габариты SMD корпусов потребуются разные, условия отвода тепла, прочие требования выполняются.

Посему, приобретая, согласно цифрам справочника элемент, производите дополнительные замеры, если это важно.К примеру, при починке бытовой техники. В противном случае закупленные диоды могут не встать по месту назначения. Любители с SMD не связываются ввиду кажущейся сложности монтажа, но для мастеров это обычное дело, поскольку микроэлектроника невозможна без столь удачной технологии.

Выбирая диод, стоит держать в уме факт: многие корпусы одинаковые, но маркируются по-разному. Некоторые обозначения лишены цифр. Удобно пользоваться поисковиками. Приведенная перекрестная таблица соответствия типоразмеров взята с сайта selixgroup.spb.ru.

Таблица соответствия типоразмеров

SMD диоды часто выпускаются в корпусе SOD123. Если по одному торцы имеется полоса какого-либо цвета, либо тиснение, то это катод (то место, куда нужно подать отрицательную полярность, чтобы открыть p-n-переход). Если только на корпусе имеются надписи, то это обозначение корпуса. Если строчек свыше одной – характеризующая оболочку покрупнее.

Тип элемента и производитель

Понятно, тип корпуса для конструктора вещь второстепенная. Через поверхность элемента рассеивается некоторое тепло. С этой точки зрения и нужно рассматривать диод. В остальном важны характеристики:

  • Рабочее и обратное напряжение.
  • Максимально допустимый ток через p-n-переход.
  • Мощность рассеяния и пр.

Эти параметры для полупроводниковых диодов указаны справочниками. Маркировка помогает найти нужное среди горы макулатуры. В случае SMD элемента ситуация намного сложнее. Нет единой системы обозначений. Одновременно легче – параметры от одного диода к другому меняются не слишком сильно. Разнятся по большому счету рассеиваемая мощность, рабочее напряжение. Каждый SMD элемент маркируется последовательностью из 8 букв и цифр, причём часть из знакомест может не использоваться вовсе. Так бывает в случае с ветеранами отрасли, гигантами электронной промышленности:

  1. Motorola (2).
  2. Texas Instruments.
  3. Ныне преобразованная и частично проданная Siemens (2).
  4. Maxim Integrated Product.

Упомянутые производители маркируются временами двойками литер MO, TI, SI, MX. Помимо этого пара букв адресует:

  • AD – Analog Devices;
  • HP – Hewlett-Packard;
  • NS – National Semiconductors;
  • PC, PS – Philips Components, Semiconductors, соответственно;
  • SE – Seiko Instruments.

Разумеется, внешний вид корпуса не всегда дает определить производителя, тогда в поисковик нужно немедленно набрать цифро-буквенную последовательность. Замечены другие примеры: диодная сборка NXP в корпусе SOD123W не несет никакой информации, помимо указанной строкой выше. Производитель приведенные сведения считает достаточными. Потому что SOD само по себе расшифровывается, как small outline diode. Прочее найдем на официальном сайте компании (nxp.com/documents/outline_drawing/SOD123W.pdf).

Пространство для печати ограничено, чем и объясняются подобные упрощения. Производитель старается минимально затруднить себя выполнением маркировки. Часто применяется лазерная или трафаретная печать. Это позволит уместить 8 знаков на площади всего 4 квадратных миллиметра (Кашкаров А.П. «Маркировка радиоэлементов»). Помимо указанных для диодов используют следующие типы корпусов:

  1. Цилиндрический стеклянный MELF (Mini MELF).
  2. SMA, SMB, SMC.
  3. MB-S.

В довершение одинаковый цифро-буквенный код порой соответствует разным элементам.

В этом случае придется анализировать электрическую схему. В зависимости от назначения диода предполагаются рабочий ток, напряжение, некоторые другие параметры. Согласно каталогам рекомендуется попытаться определить производителя, поскольку параметры имеют разброс несущественный, затрудняя правильную идентификацию изделия.

Прочая информация

Помимо указанных, временами присутствуют иные сведения. Номер партии, дата выпуска. Такие меры предпринимаются, делая возможным отслеживания новых модификаций товара. Конструкторский отдел выпускает корректирующую документацию, снабженную номером, присутствует дата. И если сборочному цеху особенность нужно учесть, отрабатывая внесенные изменениями, мастерам следует читать маркировки.

Если собрать аппаратуру по новым чертежам (электрическим схемам), применяя старые детали, получится не то, что ожидалось.

Проще говоря, изделие выйдет в отказ, отрадно, если окажется обратимый процесс. Ничего не сгорит. Но начальник цеха наверняка получит по шапке, товар придется переделать в части неучтенного фактора.

Кроме диодов

На основе p-n-переходов создан миллиард модификаций диодов. Сюда относятся варикапы, стабилитроны и даже тиристоры. Каждому семейству присущи особенности, с диодами много сходства. Видим три глобальных вида:

  • устаревшая сегодня элементная база сравнительно большого размера, явно различимая маркировка, сформированная стандартными буквами, цифрами;
  • стеклянные корпусы, снабженные цветовой символикой;
  • SMD элементы.

Аналоги подбираются исходя из условий, указанных выше: мощность рассеяния, предельные напряжение, пропускаемый ток.

Диод | Виды, характеристики, параметры диодов

Что такое диод

Полупроводниковый диод или просто диод представляет из себя радиоэлемент, который пропускает электрический ток только в одном направлении и блокирует его прохождение в другом направлении. По аналогии с гидравликой диод можно сравнить с обратным клапаном: устройством, которое пропускает жидкость только в одном направлении.

обратный клапан

 

Диод – это радиоэлемент с двумя выводами. Некоторые  диоды выглядят почти также как и резисторы:

А некоторые выглядят чуточку по-другому:

Есть также и SMD исполнение диодов:

Выводы диода называются – анод и катод. Некоторые по ошибке называют их “плюс” и “минус”. Это неверно. Так говорить нельзя.

На схемах диод обозначается так

Он может пропускать электрический ток только от анода к катоду.

Из чего состоит диод

В нашем мире встречаются вещества, которые отлично проводят электрический ток. Сюда в основном можно отнести металлы, например, серебро, медь, алюминий, золото и так далее. Такие вещества называют проводниками. Есть вещества, которые ну очень плохо проводят электрический ток – фарфор, пластмассы, стекло и так далее. Их называют диэлектриками или изоляторами. Между проводниками и диэлектриками находятся полупроводники. Это в основном германий и кремний.

После того, как германий или кремний смешивают с мельчайшей долей мышьяка или индия, образуется полупроводник N-типа, если смешать с мышьяком; или полупроводник P-типа, если смешать с индием.

Теперь если эти два полупроводника P и N -типа приварить вместе, на их стыке образуется PN-переход. Это и есть строение диода. То есть диод состоит из PN-перехода.

строение диода

Полупроводник P-типа в диоде является анодом, а полупроводник N-типа – катодом.

Давайе вскроем советский диод Д226 и посмотрим, что у него внутри, сточив часть корпуса на наждачном круге.

диод Д226

 

Вот это и есть тот самый PN-переход

PN-переход диода

Как определить анод и катод диода

1) на некоторых диодах катод обозначают полоской, отличающейся от цвета корпуса

2) можно проверить диод с помощью мультиметра и узнать, где у него катод, а где анод.   Заодно проверить его работоспособность. Этот способ железный ;-). Как проверить диод с помощью мультиметра можно узнать в этой статье.

Где находится анод, а где катод очень легко запомнить, если вспомнить воронку для наливания жидкостей в узкие горлышки бутылок. Воронка очень похожа на схему диода. Наливаем в воронку, и жидкость у нас очень хорошо бежит, а если ее перевернуть, то попробуй налей-ка через узкое горлышко воронки ;-).

Диод в цепи постоянного тока

Как мы уже говорили, диод пропускает электрический ток только в одном направлении. Для того, чтобы это показать, давайте соберем простую схему.

прямое включение диода

Так как наша лампа накаливания на 12 Вольт, следовательно, на блоке питания тоже выставляем значение в 12 В и собираем всю электрическую цепь по схеме выше. В результате, лампочка у нас прекрасно горит. Это говорит о том, что через диод проходит электрический ток. В этом случае говорят, что диод включен в прямом направлении.

диод в прямом включении

 

Давайте теперь поменяем выводы диода. В результате, схема примет такой вид.

обратное включение диода

 

Как вы видите, лампочка не горит, так как диод не пропускает электрический ток, то есть блокирует его прохождение, хотя источник питания и выдает свои честные 12 Вольт.

обратное включение диода

 

Какой вывод можно из этого сделать? Диод проводит постоянный ток только в одном направлении.

Диод в цепи переменного тока

Кто забыл, что такое переменный ток, читаем эту статью. Итак, для того, чтобы рассмотреть работу диода в цепи переменного тока, давайте составим схему. Здесь мы видим генератор частоты G, диод и два клеммника Х1 и Х2, с которых мы будем снимать сигнал с помощью осциллографа.

Мой генератор частоты выглядит вот так.

генератор частот

Осциллограмму будем снимать с помощью цифрового осциллографа

 

Генератор выдает переменное синусоидальное напряжение.

синусоидальный сигнал

 

Что же будет после диода? Цепляемся к клеммам X1 и X2 и видим вот такую осциллограмму.

переменное напряжение после диода

 

Диод вырезал нижнюю часть синусоиды, оставив только верхнюю часть.

А что будет, если мы поменяем выводы диода? Схема примет такой вид.

переменый ток после диода

 

Что же получим на клеммах Х1 и Х2 ? Смотрим на осциллограмму.

переменный ток после диода

Ничего себе! Диод срезал только положительную часть синусоиды!

[quads id=1]

Характеристики диода

Давайте рассмотрим характеристику диода КД411АМ. Ищем его характеристики в интернете, вбивая в поиск “даташит КД411АМ”

Для объяснения параметров диода, нам также потребуется его ВАХ

1) Обратное максимальное напряжение Uобр – это  такое напряжение диода, которое он выдерживает при подключении в обратном направлении, при этом через него будет протекать ток Iобр – сила тока  при обратном подключении диода. При превышении обратного напряжения в диоде возникает так называемый лавинный пробой, в результате этого резко возрастает ток, что может привести  к полному тепловому разрушению диода.  В нашем исследуемом диоде это напряжение равняется 700 Вольт.

2) Максимальный прямой ток Iпр – это  максимальный ток, который может течь через диод в прямом направлении.  В нашем случае это 2 Ампера.

3) Максимальная частота Fd , которую нельзя превышать. В нашем случае максимальная частота диода будет 30 кГц. Если частота будет больше, то наш диод будет работать неправильно.

Виды диодов

Стабилитроны

Стабилитроны  представляют из себя те же самые диоды. Даже из названия понятно, чтоб стабилитроны что-то стабилизируют. А стабилизируют они напряжение.  Но  чтобы стабилитрон выполнял стабилизацию, требуется одно  условие.  Они должны подключатся противоположно, чем диоды. Анод на минус, а катод на плюс. Странно не правда ли? Но почему так? Давайте разберемся.  В Вольт амперной характеристике (ВАХ) диода используется положительная ветвь – прямое направление, а вот в стабилитроне другая часть ветки ВАХ – обратное направление.

Снизу на графике мы видим стабилитрон на 5 Вольт. Сколько бы у нас не изменялась сила тока, мы все равно будем получать 5 Вольт ;-). Круто, не правда ли? Но есть и подводные камни. Сила тока не должны быть больше, чем в описании на диод, иначе он выйдет из строя от высокой температуры – Закон Джоуля-Ленца. Главный параметр стабилитрона – это напряжение стабилизации (Uст). Измеряется в Вольтах. На графике вы видите стабилитрон с напряжением стабилизации 5 Вольт. Также есть диапазон силы тока, при котором будет работать стабилитрон – это минимальный и максимальный ток (Imin, Imax). Измеряется в Амперах.

Выглядят стабилитроны точно также, как и обычные диоды:

На схемах обозначаются вот так:

Светодиоды

Светодиоды – особый класс диодов, которые излучают видимый и невидимый свет. Невидимый свет – это свет в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне.  Но для промышленности все таки большую роль играют светодиоды с видимым светом. Они используются для индикации, оформления вывесок, светящихся баннеров, зданий а также для освещения. Светодиоды имеют такие же параметры, как и любые другие диоды, но обычно их максимальный ток значительно ниже.

Предельное обратное напряжение (Uобр) может достигать 10 Вольт. Максимальный ток (Imax) будет ограничиваться для простых светодиодов порядка 50 мА.  Для осветительных больше. Поэтому при подключении обычного диода нужно вместе с ним последовательно подключать резистор. Резистор можно рассчитать по нехитрой формуле, но в идеале лучше использовать переменный резистор, подобрать нужное свечение, замерять  номинал переменного резистора и поставить туда постоянный резистор с таким же номиналом.

Лампы освещения из светодиодов потребляют копейки электроэнергии и стоят дешево.

Очень большим спросом пользуются светодиодные ленты, состоящие из множества SMD светодиодов. Смотрятся очень красиво.

На схемах светодиоды обозначаются так:

Не забываем, что светодиоды делятся на индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды обладают слабым свечением и используются для индикации каких-либо процессов, происходящих в электронной цепи. Для них характерно слабое свечение и малый ток потребления

Ну и осветительные светодиоды – это те, которые используются в ваших китайских фонариках, а также в LED-лампах

Светодиод – это токовый прибор, то есть для его нормальной работы требуется номинальный ток, а не напряжение. При номинальном токе на светодиоде падает некоторое напряжение, которое зависит от типа светодиода (номинальной мощности, цвета, температуры). Ниже табличка, показывающая какое падение напряжения бывает на светодиодах разных цветов свечения при номинальном токе:

Как проверить светодиод  можно узнать из этой статьи.

Тиристоры

Тиристоры представляют собой диоды, проводимость которых управляется с помощью третьего вывода – управляющего электрода (УЭ). Основное применение тиристоров – это управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Выглядят тиристоры  примерно как диоды или транзисторы. У тиристоров параметров столько, что не хватит статьи для их описания. Главный параметр – Iос,ср. – среднее значение тока, которое должно протекать через тиристор  в прямом направлении без вреда для его здоровья. Немаловажным параметром является напряжение открытия тиристор –  (Uу), которое подается на управляющий электрод  и при котором тиристор полностью открывается.

 

а вот так примерно выглядят силовые тиристоры, то есть тиристоры, которые работают с  большой силой тока:

На схемах  триодные тиристоры  выглядят вот таким образом:

Существуют также  разновидности тиристоров – динисторы и симисторы. У динисторов нет управляющего электрода и он выглядит, как обычный диод. Динисторы начинают пропускать через себя электрический ток в прямом включении, когда напряжение на нем превысит какое-то значение. Симисторы – это те же самые триодные тиристоры, но при включении пропускают через себя электрический ток в двух направлениях, поэтому они используются в цепях с переменным током.

Диодный мост и диодные сборки

Производители также  несколько диодов заталкивают в один корпус и соединяют их между собой в определенной последовательности. Таким образом получаются диодные сборки.  Диодные мосты  – одна из разновидностей диодных сборок.

 На схемах диодный мост обозначается вот так:

Существуют также и другие виды диодов, такие как варикапы, диод Ганна, диод Шоттки  и тд. Для того, чтобы их всех описать, нам не хватит и вечности.

Очень интересное видео про диод

Похожие статьи по теме “диод”

Как работает стабилитрон

Диод Шоттки

Диодный мост

Как проверить диод и светодиод мультиметром

Как проверить тиристор

Схема для проверки тиристоров

 

Виды и классификация диодов по типам, назначению, конструкции, материалам

Диод – электронный прибор с двумя (иногда тремя) электродами, обладающий односторонней проводимостью. Электрод, подключенный к положительному полюсу прибора, называют анодом, к отрицательному – катодом. Если к прибору приложено прямое напряжение, то он находится в открытом состоянии, при котором сопротивление мало, а ток протекает беспрепятственно. Если прикладывается обратное напряжение, прибор, благодаря высокому сопротивлению, является закрытым. Обратный ток присутствует, но он настолько мал, что условно принимается равным нулю.

Содержание статьи

Общая классификация

Диоды делятся на большие группы – неполупроводниковые и полупроводниковые.

Неполупроводниковые

Одной из наиболее давних разновидностей являются ламповые (электровакуумные) диоды. Они представляют собой радиолампы с двумя электродами, один из которых нагревается нитью накала. В открытом состоянии с поверхности нагреваемого катода заряды движутся к аноду. При противоположном направлении поля прибор переходит в закрытую позицию и ток практически не пропускает.

Еще одни вид неполупроводниковых приборов – газонаполненные, из которых сегодня используются только модели с дуговым разрядом. Газотроны (приборы с термокатодами) наполняются инертными газами, ртутными парами или парами других металлов. Специальные оксидные аноды, используемые в газонаполненных диодах, способны выдерживать высокие нагрузки по току.

Полупроводниковые

В основе полупроводниковых приборов лежит принцип p-n перехода. Существует два типа полупроводников – p-типа и n-типа. Для полупроводников p-типа характерен избыток положительных зарядов, n-типа – избыток отрицательных зарядов (электронов). Если полупроводники этих двух типов находятся рядом, то возле разделяющей их границы располагаются две узкие заряженные области, которые называются p-n переходом. Такой прибор с двумя типами полупроводников с разной примесной проводимостью (или полупроводника и металла) и p-n-переходом называется полупроводниковым диодом. Именно полупроводниковые диодные устройства наиболее востребованы в современных аппаратах различного назначения. Для разных областей применения разработано множество модификаций таких приборов.

Полупроводниковые диоды

Виды диодов по размеру перехода

По размерам и характеру p-n перехода различают три вида приборов – плоскостные, точечные и микросплавные.

Плоскостные детали представляют одну полупроводниковую пластину, в которой имеются две области с различной примесной проводимостью. Наиболее популярны изделия из германия и кремния. Преимущества таких моделей – возможность эксплуатации при значительных прямых токах, в условиях высокой влажности. Из-за высокой барьерной емкости они могут работать только с низкими частотами. Их главные области применения – выпрямители переменного тока, устанавливаемые в блоках питания. Эти модели называются выпрямительными.

Точечные диоды имеют крайне малую площадь p-n перехода и приспособлены для работы с малыми токами. Называются высокочастотными, поскольку используются в основном для преобразования модулированных колебаний значительной частоты.

Микросплавные модели получают путем сплавления монокристаллов полупроводников p-типа и n-типа. По принципу действия такие приборы – плоскостные, но по характеристикам они аналогичны точечным.

Материалы для изготовления диодов

При производстве диодов используются кремний, германий, арсенид галлия, фосфид индия, селен. Наиболее распространенными являются первые три материала.

Очищенный кремний – относительно недорогой и простой в обработке материал, имеющий наиболее широкое распространение. Кремниевые диоды являются прекрасными моделями общего назначения. Их напряжение смещения – 0,7 В. В германиевых диодах эта величина составляет 0,3 В. Германий – более редкий и дорогой материал. Поэтому германиевые приборы используются в тех случаях, когда кремниевые устройства не могут эффективно справиться с технической задачей, например в маломощных и прецизионных электроцепях.

Виды диодов по частотному диапазону

По рабочей частоте диоды делятся на:

  • Низкочастотные – до 1 кГц.
  • Высокочастотные и сверхвысокочастотные – до 600 мГц. На таких частотах в основном используются устройства точечного исполнения. Емкость перехода должна быть невысокой – не более 1-2 пФ. Эффективны в широком диапазоне частот, в том числе низкочастотном, поэтому являются универсальными.
  • Импульсные диоды используются в цепях, в которых принципиальным фактором является высокое быстродействие. По технологии изготовления такие модели разделяют на точечные, сплавные, сварные, диффузные.

Области применения диодов

Современные производители предлагают широкий ассортимент диодов, адаптированных для конкретных областей применения.

Выпрямительные диоды

Эти устройства служат для выпрямления синусоиды переменного тока. Их принцип действия основывается на свойстве устройства переходить в закрытое состояние при обратном смещении. В результате работы диодного прибора происходит срезание отрицательных полуволн синусоиды тока. По мощности рассеивания, которая зависит от наибольшего разрешенного прямого тока, выпрямительные диоды делят на три типа – маломощные, средней мощности, мощные.

  • Слаботочные диоды могут использоваться в цепях, в которых величина тока не превышает 0,3 А. Изделия отличаются малой массой и компактными габаритами, поскольку их корпус изготавливается из полимерных материалов.
  • Диоды средней мощности могут работать в диапазоне токов 0,3-10,0 А. В большинстве случаев они имеют металлический корпус и жесткие выводы. Производят их в основном из очищенного кремния. Со стороны катода изготавливается резьба для фиксации на теплоотводящем радиаторе.
  • Мощные (силовые) диоды работают в цепях с током более 10 А. Их корпусы изготавливают из металлокерамики и металлостекла. Конструктивное исполнение – штыревое или таблеточное. Производители предлагают модели, рассчитанные на токи до 100 000 А и напряжение до 6 кВ. Изготавливаются в основном из кремния.

Диодные детекторы

Такие устройства получают комбинацией в схеме диодов с конденсаторами. Они предназначены для выделения низких частот из модулированных сигналов. Присутствуют в большинстве аппаратов бытового применения – радиоприемниках и телевизорах. В качестве детекторов излучения используются фотодиоды, преобразующие свет, попадающий на светочувствительную область, в электрический сигнал.

Ограничительные устройства

Защиту от перегруза обеспечивает цепочка из нескольких диодов, которые подключают к питающим шинам в обратном направлении. При соблюдении стандартного рабочего режима все диоды закрыты. Однако при выходе напряжения сверх допустимого назначения срабатывает один из защитных элементов.

Диодные переключатели

Переключатели, представляющие собой комбинацию диодов, которые применяются для мгновенного изменения высокочастотных сигналов. Такая система управляется постоянным электрическим током. Высокочастотный и управляющие сигналы разделяют с помощью конденсаторов и индуктивностей.

Диодная искрозащита

Эффективную искрозащиту создают с помощью комбинирования шунт-диодного барьера, ограничивающего напряжение, с токоограничительными резисторами.

Параметрические диоды

Используются в параметрических усилителях, которые являются подвидом резонансных регенеративных усилителей. Принцип работы основан на физическом эффекте, который заключается в том, что при поступлении на нелинейную емкость разночастотных сигналов часть мощности одного сигнала можно направить на рост мощности другого сигнала. Элементом, предназначенным для содержания нелинейной емкости, и является параметрический диод.

Смесительные диоды

Смесительные устройства используются для трансформации сверхвысокочастотных сигналов в сигналы промежуточной частоты. Трансформация сигналов осуществляется, благодаря нелинейности параметров смесительного диода. В качестве смесительных СВЧ-диодов используются приборы с барьером Шоттки, варикапы, обращенные диоды, диоды Мотта.

Умножительные диоды

Эти СВЧ устройства используются в умножителях частоты. Они могут работать в дециметровом, сантиметровом, миллиметровом диапазонах длин волн. Как правило, в качестве умножительных приборов используются кремниевые и арсенид-галлиевые устройства, часто – с эффектом Шоттки.

Настроечные диоды

Принцип работы настроечных диодов основан на зависимости барьерной емкости p-n перехода от величины обратного напряжения. В качестве настроечных используются приборы кремниевые и арсенид-галлиевые. Эти детали применяют в устройствах перестройки частоты в сверхчастотном диапазоне.

Генераторные диоды

Для генерации сигналов в сверхвысокочастотном диапазоне востребованы устройства двух основных типов – лавинно-пролетные и диоды Ганна. Некоторые генераторные диоды при условии включения в определенном режиме могут выполнять функции умножительных устройств.

Виды диодов по типу конструкции

Стабилитроны (диоды Зенера)

Эти устройства способны сохранять рабочие характеристики в режиме электрического пробоя. В низковольтных устройствах (напряжение до 5,7 В) используется туннельный пробой, в высоковольтных – лавинный. Стабилизацию невысоких напряжений обеспечивают стабисторы.

Стабисторы

Стабиистор, или нормистор, — это полупроводниковый диод, в котором для стабилизации напряжения используется прямая ветвь вольт-амперной характеристики (то есть в области прямого смещения напряжение на стабисторе слабо зависит от тока). Отличительной особенностью стабисторов по сравнению со стабилитронами является меньшее напряжение стабилизации (примерно 0,7-2 V).

Диоды Шоттки

Устройства, применяемые в качестве выпрямительных, умножительных, настроечных, работают на базе контакта металл-полупроводник. Конструктивно они представляют собой пластины из низкоомного кремния, на которые наносится высокоомная пленка с тем же типом проводимости. На пленку вакуумным способом напыляется металлический слой.

Варикапы

Варикапы выполняют функции емкости, величина которой меняется с изменением напряжения. Основная характеристика этого прибора – вольт-фарадная.

Туннельные диоды

Эти полупроводниковые диоды имеют падающий участок на вольтамперной характеристике, возникающий из-за туннельного эффекта. Модификация туннельного устройства – обращенный диод, в котором ветвь отрицательного сопротивления выражена мало или отсутствует. Обратная ветвь обращенного диода соответствует прямой ветви традиционного диодного устройства.

Тиристоры

В отличие от обычного диода, тиристор, кроме анода и катода, имеет третий управляющий электрод. Для этих моделей характерны два устойчивых состояния – открытое и закрытое. По устройству эти детали разделяют на динисторы, тринисторы, симисторы. При производстве этих изделий в основном используется кремний.

Симисторы

Симисторы (симметричные тиристоры) – это разновидность тиристора, используется для коммутации в цепях переменного тока. В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Симистор остаётся открытым, пока протекающий через основные выводы ток превышает некоторую величину, называемую током удержания.

Динисторы

Динистором, или диодным тиристором, называется устройство, не содержащее управляющих электродов. Вместо этого они управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Их основное применение – управление мощной нагрузкой при помощи слабых сигналов. Также динисторы используют при изготовлении переключающих устройств.

Диодные мосты

Это 4, 6 или 12 диодов, которые соединяются между собой. Число диодных элементов определяется типом схемы, которая бывает – однофазной, трехфазной, полно- или полумостовой. Мосты выполняют функцию выпрямления тока. Часто используются в автомобильных генераторах.

Фотодиоды

Предназначены для преобразования световой энергии в электрический сигнал. По принципу работы аналогичны солнечным батареям.

Светодиоды

Эти устройства при подключении к электрическому току излучают свет. Светодиоды, имеющие широкую цветовую гамму свечения и мощность, применяются в качестве индикаторов в различных приборах, излучателей света в оптронах, используются в мобильных телефонах для подсветки клавиатуры. Приборы высокой мощности востребованы в качестве современных источников света в фонарях.

Инфракрасные диоды

Это разновидность светодиодов, излучающая свет в инфракрасном диапазоне. Применяется в бескабельных линиях связи, КИП, аппаратах дистанционного управления, в камерах видеонаблюдения для обзора территории в ночное время суток. Инфракрасные излучающие устройства генерируют свет в диапазоне, который не доступен человеческому взгляду. Обнаружить его можно с помощью фотокамеры мобильного телефона.

Диоды Ганна

Эта разновидность сверхчастотных диодов изготавливается из полупроводникового материала со сложной структурой зоны проводимости. Обычно при производстве этих устройств используется арсенид галлия электронной проводимости. В этом приборе нет p-n перехода, то есть характеристики устройства являются собственными, а не возникающими на границе соединения двух разных полупроводников.

Магнитодиоды

В таких приборах ВАХ изменяется под действием магнитного поля. Устройства используются в бесконтактных кнопках, предназначенных для ввода информации, датчиках движения, приборах контроля и измерения неэлектрических величин.

Лазерные диоды

Эти устройства, имеющие сложную структуру кристалла и сложный принцип действия, дают редкую возможность генерировать лазерный луч в бытовых условиях. Благодаря высокой оптической мощности и широким функциональным возможностям, приборы эффективны в высокоточных измерительных приборах бытового, медицинского, научного применения.

Лавинные и лавинно-пролетные диоды

Принцип действия устройств заключается в лавинном размножении носителей заряда при обратном смещении p-n перехода и их преодолении пролетного пространства за определенный временной промежуток. В качестве исходных материалов используются арсенид галлия или кремний. Приборы в основном предназначаются для получения сверхвысокочастотных колебаний.

PIN-диоды

PIN-устройства между p- и n-областями имеют собственный нелегированный полупроводник (i-область). Широкая нелегированная область не позволяет использовать этот прибор в качестве выпрямителя. Однако зато PIN-диоды широко применяются в качестве смесительных, детекторных, параметрических, переключательных, ограничительных, настроечных, генераторных.

Триоды

Триоды – это электронные лампы. Он имеет три электрода: термоэлектронный катод (прямого или косвенного накала), анод и управляющую сетку. Сегодня триоды практически полностью вытеснены полупроводниковыми транзисторами. Исключение составляют области, где требуется преобразование сигналов с частотой порядка сотен МГц — ГГц высокой мощности при маленьком числе активных компонентов, а габариты и масса не имеют большого значения.

Маркировка диодов

Маркировка полупроводниковых диодных устройств включает цифры и буквы:

  • Первая буква характеризует исходный материал. Например, К – кремний, Г – германий, А – арсенид галлия, И – фосфид индия.
  • Вторая буква – класс или группа диода.
  • Третий элемент, обычно цифровой, обозначает применение и электрические свойства модели.
  • Четвертый элемент – буквенный (от А до Я), обозначающий вариант разработки.

Пример: КД202К – кремниевый выпрямительный диффузионный диод.


Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Маркировка диодов. Полная расшифровка. Часть первая. | Электроника и многое другое.

Маркировка диодов- наверное самая многостандартная среди электронных элементов и сегодня я сделал максимально полную расшифровку с учётом всех существующих стандартов.

И начну я с расшифровки старой советской маркировки стандарта до 1964 года.

Диоды.

Диоды.

Эта маркировка весьма проста, ибо состоит лишь из трёх символов.

Первый символ — Д, означает,что этот элемент является диодом.

Второй символ- номер типа диода.

  • От 1 до 100 — точечный германиевый диод.
  • От 101 до 200 — точечный кремниевый диод.
  • От 201 до 300 — плоскостный кремниевый диод.
  • От 301 до 400 — плоскостный германиевый диод.
  • От 401 до 500 — смесительный либо детекторный диод.
  • От 501 до 600 — умножительный диод.
  • От 601 до 700 — видеодетекторный диод.
  • От 701 до 800 — параметрический кремниевый диод.
  • От 801 до 900-стабилитрон.
  • От 901 до 950-варикап.
  • От 1001 до 1100 — выпрямительный мост.

Третий символ указывает на разновидность диода.

Так же существует классификация по

Частоте:

  • низкочастотные НЧ (до 3 МГц).
  • средней частоты СЧ (от 3 до 30 МГц).
  • высокочастотные ВЧ (свыше 30 МГц).
  • сверхвысокочастотные СВЧ

По мощности:

  • маломощные (до 0,3 Вт)
  • средней мощности (от 0,3 до 1,5 Вт).
  • большой (свыше 1,5 Вт) мощности.

В 1968 году был в веден новый стандарт маркировки.

С этого года маркировка имеет 4 символа.

Первый символ обозначает материал полупроводника и может быть как буквой,так и цифрой.

  • Германий- 1 либо Г.
  • Кремний- 2 либо К.
  • Арсенид галия- 3 либо А.

Второй символ буква обозначающая тип диода.

  • Выпрямительный диод-Д.
  • Варикап- В.
  • СВЧ — диод — А.
  • Туннельный диод- И.
  • Стабилитрон- С.
  • Выпрямительный мост — Ц.

Третий символ обозначает назначение и свойства диода.

Сверхвысокочастотные диоды:

От 101 до199 — смесительный
От 201 до 299 — видеодетекторный.
От 301 до 399 — модуляторный.
От 401 до 499 — параметрический.
От 501 до 599 — переключательный.
От 601 до 699 — умножительный.
  • Диоды низкой и высокой частоты:
От 101 до 399 — выпрямительный.
От 401 до 499 — универсальныей
От 501 до 599 — импульсный.
От 101 до 999 — варикап.
  • Стабилитроны малой мощности:
От 101 до 199 — с напряжением стабилизации от 0,1 до 9,9 В.
От 201 до 299 — с напряжением стабилизации от 10 до 99 В.
От 301 до 399 — с напряжением стабилизации от 100 до 199 В.
  • Стабилитроны средней мощности :
От 401 до 499 — с напряжением стабилизации от 0,1 до 9,9 В.
От 501 до 599 — с напряжением стабилизации от 10 до 99 В.
От 601 до 699 — с напряжением стабилизации от 100 до 199 В.
  • Стабилитроны большой мощности:
От 701 до 799 — с напряжением стабилизации от 0,1 до 9,9 В.
От 801 до 899 — с напряжением стабилизации от 10 до 99 В.
От 901 до 999 — с напряжением стабилизации от 100 до 199 В.
  • Туннельные диоды:
От 101 до 199 — усилительный.
От 201 до 299 — генераторный.
От 301 до 399 — переключательный .
От 401 до 499 — обращенный.

Четвертый элемент маркировки указывает на разновидность типа диода.

Стандарт 1973 года.

Первый символ- ни чем не отличается от предыдущего стандарта.

Второй элемент- ничем ни отличается от предыдущего стандарта,за исключением появления излучателей, которые обозначаются буквой Л.

Третий элемент.

  • Выпрямительные столбы:
От 101 до 199 — малой мощности .
От 201 до 299 — средней мощности .
  • Выпрямительные блоки:
От 301 до 399 — малой мощности .
От 401 до 499 — средней мощности.
101…199 — подстроечный.
201…299 — умножительный.
От 101 до 199 — инфракрасного излучения.
От 301 до 399 — видимого излучения с яркостью меньше 500 кд/м2.
От 401 до 499 — видимого излучения с яркостью более 500 кд/м2.

Выпрямительные диоды:

От 101 до 199 — малой мощности.
От 201 до 299 — средней мощности.
От 401 до 499 — универсальныей
От 501 до 999 — импульсный.

Диоды СВЧ:

101…199 — смесительный.
201…299 — детекторный.
301…399 — модуляторный.
От 401 до 499 — параметрический.
От 501 до 599 — регулирующий.
От 601 до 699 — умножительный.
От 701 до 799 — генераторный.

Современный стандарт.

Первый символ — добавился индий- 4 либо И.

Второй символ- добавились следующие обозначения:

  • Стабилизатор тока- Ж.
  • Генератор шума — Г.
  • Излучающий оптоэлектронный прибор- Л.
  • Оптопара-О.
  • Диодный тиристор-Н.
  • Триодный тиристор-У.

А третий элемент теперь выглядит так…

Выпрямительный диод- 1 и 2
Диодный преобразователь- 3.
  • Импульсные диоды:
С временем восстановления обратного сопротивления более 500 нс-4.
С временем восстановления обратного сопротивления от 150 до 500 нс-5.
С временем восстановления обратного сопротивления от 30 до 150 нс-6.
С временем восстановления обратного сопротивления от 5 до 30 нс-7.
С временем восстановления обратного сопротивления от 1 до 5 нс- 8.
С эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс- 9.
  • Выпрямительные столбы:
Со средним значением прямого тока не более 0,3 А- 1.
Со средним значением прямого тока от 0,3 до 10 А — 2.
  • Выпрямительные блоки:
Со средним значением прямого тока не более 0,3 А-3.
Со средним значением прямого тока более 0,3 А- 4.
Подстроечный-1.
Умножительный-2.
  • Туннельные и обращенные диоды:
Усилительный-1.
Генераторный-2.
Переключательный-3.
Обращенный-4.
  • Генераторы шума:
Низкочастотный-1.
Высокочастотный-2.
  • Стабилизаторы напряжения :
  • Мощность не более 0,3 Вт:
С напряжением стабилизации менее 10 В-1.
С напряжением стабилизации от 10 до 100 В-2.
С напряжением стабилизации более 100 В-3.
  • Мощность от 0,3 до 5 Вт:
С напряжением стабилизации менее 10 В-4.
С напряжением стабилизации от 10 до 100 В-5.
С напряжением стабилизации более 100 В-6.
  • Мощность более 5 Вт, но не более 10 Вт:
С напряжением стабилизации менее 10 В-7.
С напряжением стабилизации от 10 до 100 В-8.
С напряжением стабилизации более 100 В-9.
  • Излучающие оптоэлектронные приборы:
Излучающий диод инфракрасного излучения-1.
Излучающий модуль инфракрасного излучения-2.
Светоизлучающий диод визуального представления информации -3.
Знаковый индикатор-4.
Знаковое табло-5.
Шкала-6.
Экран-7.

На этом первая часть данной статьи подходит к концу…

Подписывайтесь на канал и читайте дальше.

Код ОКВЭД 26.11.2 расшифровка в 2021 году

  1. OkvedKod.RU
  2. Каталог ОКВЭД
  3. Раздел C
  4. Класс 26
  5. Код ОКВЭД 26.11.2

Расшифровка ОКВЭД 26.11.2: Производство диодов, транзисторов и прочих полупроводниковых приборов, включая светоизлучающие диоды, пьезоэлектрические приборы и их части.

Иерархия кода 26.11.2 в каталоге ОКВЭД

Код ОКВЭД 26.11.2 входит в состав кодов 26.1 и 26.11.

Код ОКВЭД 26.11.2 является новым кодом ОКВЭД 2, в старом классификаторе ОКВЭД 1, который действовал до 10 июля 2016 (соответствие старых и новых кодов), это был 32.10.5 — Производство полупроводниковых элементов, приборов, включая фоточувствительные и оптоэлектронные; смонтированных пьезоэлектрических кристаллов.

{{ plural(suitcase.length, «Выбран», «Выбрано», «Выбрано») }}
{{ suitcase.length + » » + plural(suitcase.length, «код», «кода», «кодов») }} ОКВЭД

Нет выбранных кодов ОКВЭД

Выберите необходимые коды ОКВЭД в каталоге и добавьте их в набор, нажав на кнопку , для последующей работы с ними.

SMD маркировка: чип диодов, расшифровка

Работу и комфортные условия для современного человека сложно представить без правильно организованного освещения. Раньше источниками этой энергии были лампы накаливания, потом появились другие решения, более современные. Для современных приборов применяют специальную маркировку, чтобы проще было получить представление о свойствах. SMD маркировка будет полезной для любых покупателей.

Что это такое

SMD — сокращённое сочетание трёх терминов из английского языка — Surface Mounted Device. Расшифровывается понятие как «прибор, устанавливающийся на поверхности».

Различные элементы

Интересно. Например, у обычных радиодеталей ножки вставляются в отверстия на печатной плате. Потом с другой стороны проходит припой. SMD приборы отличаются тем, что просто накладываются на специальные контактные площадки, предусмотренные для этого. Припой организуют с этой же стороны.

Благодаря такому поверхностному монтажу появилась возможность уменьшить габариты и плотность элементов, расположенных на плате. Сама установка тоже стала проще. С такими технологиями легко справляются даже автоматизированные роботы. Автомат сам легко определяет, на каком месте расположить элемент. После этого происходят к разогреву площади посредством ИК. Либо поверхность обрабатывают лазером, пока не достигается температура плавления. После использования специальной монтажной пены процесс можно считать завершённым. С работой поможет и существующее обозначение СМД диодов.

Резисторы

Программа для расшифровки SMD деталей

Благодаря специальным программам для техников и профессионалов проще определить, что за деталь находится перед специалистом. Приложение расшифровывает элементы маркировки, присутствующие на корпусе. После нажатия кнопки проверки легко получить краткую расшифровку основных характеристик. Некоторые решения поддерживают поиск информации на дополнительных сайтах.

  1. Сначала вводят код SMD с упаковки.
  2. Потом указывают наименование прибора.
  3. Следующими используются кнопки для поиска относительно той или иной модели.
  4. Пользователь может увидеть собранные данные, сохранить их и присвоить файлу определённое название.
  5. Далее идёт выборка из базы компонентов, дающая описание производителя, типа корпуса, функционального назначения.
  6. Если есть — отображается чертёж.
  7. Назначение выводов компонента располагается в отдельной строке программы для расшифровки обозначений SMD деталей.
Возможные обозначения

Маркировка для полупроводников

На корпус прибора наносят точные сведения, чтобы покупатель мог сразу определить, какое приспособление перед ним. Это важно, учитывая, что внутри одного корпуса могут находиться мелкие детали, обладающие разными параметрами. Поэтому уделяют внимание определению SMD компонентов по их маркировке.

Диоды

Обычное они снабжаются цветной маркировкой. По крайней мере, если корпус — цилиндрической формы. Изделия помечаются при помощи цветных полосок, в количестве одной или двух штук. Полоски легко отыскать у вывода катода, которым снабжаются диоды.

В прямоугольном корпусе устройства снабжаются примерно такими же обозначениями. Некоторые производители включают разные символы и цифры в свои обозначения.

Стабилитроны

Маркировка у них бывает как цветовой, так и символьной. Полоски для маркировки тоже располагаются ближе к выводам стабилитронов.

Предохранители

Светодиоды

Обычно SMD светодиоды не снабжаются дополнительной маркировкой. Исключение — для товаров-подделок с низким качеством. На них часто наносят разные символы, чтобы изделие смотрелось убедительнее. Есть цифровые обозначения, но они нужны, только чтобы увидеть размер прибора. Вся остальная информация размещается в сопроводительных документах. Немного по-другому выставлены требования к маркировке зарубежных смд диодов.

Главное — учесть, что некоторые приборы могут выпускаться в разных модификациях, с некоторыми отличиями по основным характеристикам. Даже при одном типоразмере разные светодиоды отличаются по цвету, цветовой температуре.

Онлайн-калькуляторы

Калькуляторы нужны для поиска величины сопротивления. Они подходят не только для источника освещения, но и для разных резисторов. Достаточно вписать обозначение в одну из специальных форм. Спустя некоторое время перед пользователем появляется ответ.

Стабилитроны

О корпусах чип-компонентов

По количеству выводов и размерным характеристикам корпусов все устройства можно разделить на такие группы:

  • 2 вывода.
  • 3 вывода.
  • 4-5.
  • 6-8.
  • 8 и больше.

Реальная промышленность выпускает корпуса несколько быстрее по сравнению с тем, как обновляется статистика. Органы стандартизации часто не успевают за этим процессом, поэтому некоторые обновления могут запаздывать по отношению к элементам.

Интересно. На корпусе SMD устройств выводы присутствуют, либо отсутствуют. Если выводов нет — остаются одни контактные площадки. Либо применяют шарики припоя небольшого размера. Маркировка и габариты у деталей бывают разными в зависимости от производителя. Пример — конденсаторы с разными показателями высоты.

Монтаж с применением специального оборудование — главное назначение большей части корпусов и самого оборудования. Это связано с тем, что компоненты требуют специальные технологии по пайке.

Немного о типоразмерах

Даже с одним номиналом у компонентов могут быть разные размеры. Габариты определяются по так называемому «типоразмеру». Четыре цифры используют для шифровки длины чип-резистора, ширины той же детали.

Поиск на микросхемах

О многослойных платах

Монтаж в аппаратуре с SMD компонентами часто бывает достаточно плотным. Поэтому и дорожек самим платам надо больше, чтобы при дальнейшей эксплуатации не возникало проблем. На одну поверхность все дорожки влезть не могут, потому и был разработан многослойный вариант плат.

В плате будет больше слоёв, если само оборудование применяют достаточно сложное. Прямо внутри платы размещаются сами дорожки, увидеть их практически невозможно. Платы компьютеров и мобильных телефонов — пример использования подобных технологий на практике.

Обратите внимание! При перегреве многослойных плат они просто вздуваются, как пузырь. Межслойные связи начинают рваться, из-за чего главный компонент выходит из строя. Правильно подобранная температура — самый важный фактор при любом ремонте.

Иногда применяют обе стороны печатной платы для работы. Из-за этого плотность монтажа становится в два раза больше. Ещё одно преимущество современных SMT технологий. Материала для производства таких компонентов тоже уходит в несколько раз меньше. Себестоимость благодаря такой конструкции уменьшают.

Допустимые схемы

Дополнительно о маркировке SMD разных компонентов

Конденсаторы с SMD-маркировкой выпускаются с разными корпусами:

  • Металлические.
  • Пластиковые.
  • Керамические, со своей микросхемой.

Важно. Неполярные разновидности техники выпускаются вообще без маркировки. 1 пф — 10 мкф — в таких пределах находится ёмкость у этих устройств. Обычно электролитические разновидности конденсаторов имеют вид бочонков, в алюминиевых корпусах с маркировкой. Их используют для поверхностного монтажа.

Танталовые устройства обычно располагаются внутри корпусов прямоугольной формы. Они отличаются не только цветовым исполнением, но и расцветкой.

Электролитические и танталовые устройства обозначаются примерно так же, как и резисторы.

Интересно. Малогабаритные конденсаторы тем и отличается, что площадь для нанесения обозначений слишком маленькая. Поэтому выбирают буквенное или числовое обозначение, из двух-трёх символов.

Если символов в маркировке 3 — то первая буква всегда связана с производителем. Второй символ нужен для указания на ёмкость.

Третий символ — обозначение множителя.

Сплошная полоса или чёрточка на корпусе чаще снабжает танталовые разновидности приборов. Она связана с положительным выводом. Главное — не перепутать с выводными электролитическими. У них минусовой контакт, который маркируется с помощью чёрточки или полоски.

Диоды и корпуса

SMD маркировка облегчает поиск компонентов при конструировании тех или иных электронных изделий. Достаточно изучить буквы и цифры, чтобы понять, какая деталь необходима для достижения максимального результата. Многие сайты содержат специальные таблицы, со всеми символами всех моделей. Для пользователей это тоже один из самых удобных вариантов. Он позволяет сразу записать все необходимые характеристики, чтобы точнее оформлять заказы в интернет-магазинах, либо при обращении к обычным торговым точкам.

описание и применение, технические характеристики, аналоги

Практически в любых импортных электронных устройствах можно встретить диоды 1n400х. Учитывая популярность этой серии, имеет смысл детально ознакомиться с описанием ее топового элемента. Речь идет о диоде 1N4007.Давайте рассмотрим его основные технические характеристики, назначение, маркировку и возможность замены отечественными и зарубежными аналогами.

Описание и применение диода 1n4007

В даташите этого элемента указано, что он является выпрямительным маломощным кремниевым диодом, который производится в корпусе из негорючего пластика (тип D0-41). Конструкция, цоколевка и типовые размеры устройства приведены ниже.

Конструкция полупроводникового элемента

Допустимые отклонения в размерах приведены в таблице:

Обозначения на рисунке Миллиметры Дюймы
min Max min max
A 4,10 5,20 0,161 0,205
В 2,00 2,70 0,079 0,106
С 0,71 0,86 0,028 0,034
D 25,40 1,000
E 1.27 0.05

Эти полупроводники также выпускаются в стандартном smd-корпусе (тип  D0-214), что делает возможным их использование в миниатюрных электронных устройствах.

1N4007 (M7) в SMD исполнении (катод отмечен полоской на корпусе)

Типовые размеры в миллиметрах для элементов SMD исполнения приведены ниже.

Размеры корпуса D0-214

Основное назначение устройства – преобразование переменного напряжение с рабочей частотой не более 70 Гц. Данный вид кремневых полупроводниковых элементов применяется в цепях и блоках питания различных электронных приборов малой и средней мощности.

Монтаж

Для установки элементов в корпусе D0-41 используется выводная схема монтажа, при этом допускается как горизонтальное, так и вертикальное положение детали (относительно печатной платы). Пайка должна производится «мягким» (низкотемпературным) припоем с точкой плавления менее 210-220°С, например, ПОС-61. Процесс должен занимать не более 10 секунд, чтобы не допустить перегрев элемента.

Заметим, что в даташите указана пороговая температура 260°С, но, как показывает практика, в данном случае лучше перестраховаться, чем испортить деталь и тратить время на ее выпаивание обратно.

Диоды в корпусе D0-215, как и все SMD элементы, устанавливаются по методике поверхностного монтажа, с применением для этой цели специальной паяльной пасты.

Технические характеристики in4007

Перечислим основные параметры для всей серии (информация взята с официального даташита производителя). Начнем с VRM (reverse voltage max) — допустимой величины обратного напряжения 1n400x (здесь и далее последняя цифра модели соответствует порядковому номеру в списке):

  1. 50 В;
  2. 100 В;
  3. 200 В;
  4. 500 В;
  5. 600 В;
  6. 800 В;
  7. 1000 В.

Допустимое RMS (среднеквадратическая величина):

  1. 35 В;
  2. 70 В;
  3. 140 В;
  4. 280 В;
  5. 420 В;
  6. 560 В;
  7. 700 В.

Пиковое значение Vdc:

  1. 50 В;
  2. 100 В;
  3. 200 В;
  4. 400 В;
  5. 600 В;
  6. 800 В;
  7. 1000 В.

Другие технические параметры:

  • Максимальное значение выпрямленного тока при работе в штатном режиме и температуре элемента 50 °С – 1 Ампер.
  • Допустимая величина тока при импульсе длительностью до 8 мсек – 30 Ампер.
  • Допустимый уровень падения напряжения на открытом переходе при силе тока 1 Ампер не более 1-го Вольта.
  • Пиковая величина обратного тока при штатном напряжении, при температуре элемента 30 °С – 5 мА, 90 °С – 50 мА.
  • Уровень емкости перехода – 15 пФ (значение приводится для постоянного напряжения 4,00 Вольта и частоты 1 МГц).
  • Уровень типичного теплового сопротивления – 50°С/Вт.
  • Максимальный уровень рабочей частоты – 1 МГц.
  • Границы диапазона рабочей температуры от -50 до 125 °С.
  • Быстродействие (стандартное время восстановления) более 500 нс;
  • Скорость обратного восстановления – 2 мс.
  • Допустимая температура хранения от -50 до 125 °С.
  • Вес элемента в корпусе в пластиковом корпусе D0-41 в пределах 0,33-0,35 грамм, для D0-214 – не более 0,3 г.

Маркировка диода in4007

Начнем с расшифровки для деталей в корпусе DO-41. Варианты нанесенных на него обозначений приводятся на рисунке.

Значимые элементы маркировки

Расшифровка:

  1. Наименование модели серии 1N4001-4007.
  2. Графический или буквенный или буквенно-цифровой код производителя радиодетали.
  3. Дата производства в формате месяц/год (приводится последние две цифры).

Поскольку SMD корпус имеет небольшой размер, то если нанести на него полное наименование модели, распознать надпись невооруженным глазом будет затруднительно. Поэтому название кодируется в соответствии с таблицей.

Таблица маркировки для smd-диодов серии 1N400x.

М1 М2 М3 М4 М5 М6 М7
1N4001 !N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007

Замена

Несмотря на распространенность данной модели, может возникнуть ситуация, при которой нужного диода не окажется в домашнем запаснике. В таком случае следует прибегнуть к поиску альтернативы. С этим не будет проблем, поскольку есть компоненты, полностью совместимые или близкие по характеристикам.

Отечественные аналоги 1n4007

Идеальный вариант для замены – КД 258Д, его характеристики практически идентичны импортной модели, а по некоторым параметрам он даже превосходит ее.

КД 258Д – практически полный аналог 1N4007

Не смотря на очевидные преимущества отечественного аналога, у него есть существенный недостаток – высокая стоимость (по сравнению с 1N4007). Оригинал стоит порядка $0.05, в то время, как наша деталь порядка $1. Согласитесь, разница существенная.

В некоторых случаях можно использовать диоды Д226, КД208-209, КД243 и КД105, но предварительно потребуется проанализировать их характеристики на предмет совместимости с режимом работы в том или ином устройстве.

Зарубежные аналоги

Среди импортных деталей более широкий выбор для полноценной замены, в качестве примера можно привести следующие модели:

  • HEPR0056RT, выпускается компанией Моторола;
  • среди продукции Томпсон есть два полных аналога: BYW27-1000 и BY156;
  • у Филипса это BYW43;
  • и три компонента (10D4, 1N2070, 1N3549) от компании Diotec Semiconductor.

Кратко о достоинствах

Следует признать, что модельный ряд 1n400x получился довольно удачным. Отличные характеристики для своего класса, универсальность и самая низкая цена по сравнению с аналогами, сыграли немаловажную роль в популярности диодов этой серии.

Также следует отметить высокий уровень взаимозаменяемости, в частности элемент 1N4007 можно смело устанавливать в качестве альтернативы любой модели этого семейства.

Как проверить 1N4007?

С проверкой данного полупроводникового компонента проблем не возникнет, он тестируется так же, как и обычные диоды. Для этого процесса нам понадобится только мультиметр или омметр.

Расскажем пошаговый алгоритм тестирования:

  1. включаем прибор и переводим его в режим «Прозвонка» так, как продемонстрировано на рисунке. Если у вас другая модель мультиметра, обратитесь к руководству пользователя, оно прилагается к каждому измерительному прибору. Режим для проверки диодов отмечен синим квадратом
  2. Подключаем щупы к проверяемой детали, причем красный к аноду, а черный к катоду. При такой полярности через диод 1N4007 будет проходить ток, что отобразится на дисплее прибора. Если он показывает бесконечно большое сопротивление, значит, можно с уверенностью констатировать внутренний обрыв, и на этом заканчивать тестирование.
  3. Меняем полярность подключения и смотрим на показания мультиметра. При смене направления (полярности) диод не пропускает через себя напряжение, следовательно, сопротивление будет бесконечно большим. Другие показания говорят о пробое перехода.

Этих действий вполне достаточно для определения работоспособности полупроводниковых диодов этой серии.

Коды нумерации транзисторов и диодов

»Электроника

Pro-Electron, JEDEC и JIS — это отраслевые схемы для нумерации полупроводниковых устройств: диодов, биполярных транзисторов и полевых транзисторов — они позволяют приобретать устройства от разных производителей.


Transistor Tutorial:
Основы транзисторов Усиление: HFE, HFE и бета Характеристики транзистора Коды нумерации транзисторов и диодов Выбор транзисторов на замену


Существует много тысяч различных типов диодов, биполярных транзисторов и полевых транзисторов.Эти полупроводниковые устройства имеют разные характеристики в зависимости от того, как они спроектированы и изготовлены.

В результате важно, чтобы разные полупроводниковые устройства имели разные номера деталей, чтобы отличать их друг от друга.

Изначально производителям приходилось присваивать устройствам свои собственные номера, но вскоре для полупроводниковых устройств стали использоваться стандартные схемы нумерации деталей, включая диоды, биполярные транзисторы и полевые транзисторы — как JFET, так и MOSFET.

Наличие стандартных отраслевых схем нумерации для полупроводниковых устройств имеет много преимуществ не только для крупных производителей электронного оборудования, но и для любителей и студентов.

Транзистор BC547 — BC в номере детали указывает, что это кремниевый транзистор малой мощности звуковой частоты

Схемы нумерации / кодирования полупроводниковых устройств

Существует множество различных способов организации схемы нумерации. На заре производства термоэмиссионных клапанов (вакуумных трубок) каждый производитель давал номер производимому типу. Таким образом, у устройств было огромное количество разных номеров, многие из которых были практически идентичны. Вскоре стало очевидно, что требуется более структурированный подход, чтобы одно и то же устройство можно было купить независимо от производителя.

То же самое верно и для полупроводниковых устройств, и схемы нумерации, не зависящие от производителя, используются для диодов, биполярных транзисторов и полевых транзисторов. Фактически используется несколько схем нумерации полупроводников:

  1. Проэлектронная схема нумерации Эта схема нумерации диодов, биполярных транзисторов и полевых транзисторов была создана в Европе и широко используется для транзисторов, разрабатываемых и производимых здесь.
  2. Схема нумерации JEDEC Эта схема нумерации диодов и транзисторов была создана в США и широко используется для диодов и транзисторов, производимых в Северной Америке.
  3. Схема нумерации JIS Эта система нумерации полупроводниковых устройств была разработана в Японии и используется на диодах, транзисторах и полевых транзисторах, которые производятся в Японии.
  4. Собственные схемы производителей: Существуют некоторые устройства, в частности специализированные биполярные транзисторы и некоторые полевые транзисторы, на которые отдельные производители могут пожелать сохранить все права на производство. Возможно, они не захотят раскрывать спецификации и методы производства другим, если они используют разработанную ими технику.В этих и подобных случаях производители будут использовать свои собственные схемы нумерации деталей, которые не соответствуют схемам отраслевого стандарта
  5. .

Целью отраслевых стандартных схем нумерации является обеспечение возможности идентификации и описания электронных компонентов и в данном случае полупроводниковых устройств, включая диоды, биполярные транзисторы и полевые транзисторы, чтобы иметь общие электронные компоненты и нумерацию компонентов у нескольких производителей. Для этого производители регистрируют определение новых электронных компонентов в соответствующем агентстве, а затем получают новый номер детали.

Такой подход позволяет компаниям, производящим электронное оборудование, иметь дополнительные источники для своих компонентов и, таким образом, обеспечивать поставки для крупномасштабного производства, а также уменьшать эффект морального износа.

В той или иной степени эти схемы нумерации позволяют подробно описать функции диода, транзистора или полевого транзистора. Схема Pro-Electron предоставляет гораздо больше информации, чем другие.

Pro-Electron или Система нумерации EECA

Схема нумерации Pro-Electron для обеспечения стандартизированной схемы нумерации полупроводников, в частности диодов, транзисторов и транзисторов с полевыми эффектами, была создана в 1966 году на встрече в Брюсселе, Бельгия.

Схема нумерации полупроводниковых диодов, биполярных транзисторов и полевых транзисторов была основана на формате системы, разработанной Маллардом и Филипсом для нумерации термоэмиссионных клапанов или электронных ламп, которая существовала с начала 1930-х годов. В нем первая буква обозначает напряжение и ток нагревателя, вторая и последующие буквы обозначают отдельные функции внутри стеклянной оболочки, а остальные цифры обозначают основание клапана и серийный номер для типа.

Схема Pro-Electron взяла это и использовала буквы, которые редко использовались в описаниях нагревателей для обозначения типа полупроводника, а затем использовала вторую букву для определения функции.Сходство существовало между обозначениями клапана / трубки и обозначениями, используемыми для полупроводниковых устройств. Например, «А» использовалось для диода и т. Д.

Схема получила широкое распространение, и в 1983 году управление ею перешло к Европейской ассоциации производителей электронных компонентов (EECA).

Первое письмо

  • A = Германий
  • B = кремний
  • C = арсенид галлия
  • R = Составные материалы

Вторая буква

  • A = Диод — маломощный или сигнальный
  • B = Диод — переменная емкость
  • C = Транзистор — звуковая частота, малой мощности
  • D = Транзистор — звуковая частота, мощность
  • E = туннельный диод
  • F = Транзистор — высокочастотный, маломощный
  • G = Разные устройства
  • H = Диод — чувствительный к магнетизму
  • L = Транзистор — высокочастотный, мощность
  • N = оптрон
  • P = Детектор света
  • Q = излучатель света
  • R = Коммутационное устройство малой мощности, e.грамм. тиристор, диак, однопереходный
  • S = Транзистор — импульсный маломощный
  • T = коммутационное устройство малой мощности, например тиристор, симистор
  • U = Транзистор — импульсный, силовой
  • W = Устройство для обработки поверхностных акустических волн
  • X = диодный умножитель
  • Y = диод выпрямительный
  • Z = Диод — опорное напряжение

Последующие символы

Символы, следующие за первыми двумя буквами, образуют серийный номер устройства.Те, которые предназначены для домашнего использования, имеют три цифры, но те, которые предназначены для коммерческого или промышленного использования, имеют букву, за которой следуют две цифры, например, A10 — Z99.

Суффикс

В некоторых случаях может быть добавлена ​​буква суффикса:

  • A = низкое усиление
  • B = среднее усиление
  • C = высокое усиление
  • Без суффикса = неклассифицированное усиление

Это полезно как для производителей, так и для пользователей, потому что при производстве транзисторов существует большой разброс уровней усиления.Затем их можно отсортировать по группам и пометить в соответствии с их выигрышем.

Используя схему нумерации, можно увидеть, что транзистор с номером детали BC107 представляет собой кремниевый аудиотранзистор малой мощности, а BBY10 — кремниевый диод переменной емкости для промышленного или коммерческого использования. BC109C, например, кремниевый аудиотранзистор малой мощности с высоким коэффициентом усиления

Система нумерации или кодирования JEDEC

JEDEC, Объединенный совет по проектированию электронных устройств, является независимой отраслевой организацией по торговле полупроводниковой техникой и органом по стандартизации.Он обеспечивает множество функций, одной из которых является стандартизация полупроводников, и в данном случае нумерация деталей диода, биполярного транзистора и полевого транзистора.

Самые ранние истоки JEDEC можно проследить до 1924 года, когда была создана Ассоциация производителей радиооборудования — много лет спустя она превратилась в Ассоциацию электронной промышленности, EIA. В 1944 году Ассоциация производителей радиооборудования и Национальная ассоциация производителей электроники учредили объединенный совет по разработке электронных ламп, JETEC.Это было создано с целью присвоения и согласования типов электронных ламп (термоэмиссионных клапанов).

С ростом использования полупроводниковых устройств сфера применения JETEC была расширена, и в 1958 году он был переименован в JEDEC, Объединенный совет по разработке электронных устройств.

Первоначальная нумерация полупроводниковых приборов соответствовала общим очертаниям схемы нумерации ламп и вентилей, которая была разработана: «1» означало «без нити накала / нагревателя», а «N» — «кристаллический выпрямитель».

Первая цифра для нумерации полупроводниковых устройств была изменена с обозначения отсутствия нити накала на количество PN-переходов в полупроводниковом устройстве, а система нумерации была описана в EIA / JEDEC EIA-370.

  • Первое число =
    • 1 = диод
    • 2 = биполярный транзистор или полевой транзистор с одним затвором
    • 3 = полевой транзистор с двойным затвором
    Число соответствует количеству переходов, хотя для полевых МОП-транзисторов это нужно интерпретировать немного.
  • Вторая буква = N
  • Последующие цифры = Серийный номер

Таким образом, устройство с нумерационным кодом 1N4148 является диодом, а 2N706 — биполярным транзистором.

Иногда к номеру детали добавляют дополнительные буквы, которые часто относятся к производителю. M означает, что производитель Motorola, а TI означает Texas Instruments, хотя добавление A к номеру детали часто означает пересмотр спецификации, например Транзисторы 2N2222A широко доступны, и это обновленная версия 2N2222.Иногда для интерпретации этих чисел требуются некоторые базовые знания.

Схема нумерации полупроводниковых приборов JIS

Японские промышленные стандарты, схема нумерации деталей JIS для полупроводниковых устройств стандартизирована в соответствии с JIS-C-7012.

В этой схеме используется типовой номер, состоящий из числа, за которым следуют два символа, а затем — серийный номер.

Первый номер

Первое число указывает количество переходов в полупроводниковом приборе.

  • 1 = диод
  • 2 = биполярный транзистор или полевой транзистор с одним затвором
  • 3 = полевой транзистор с двойным затвором

Буквы в позициях 2 и 3

  • SA = высокочастотный биполярный транзистор PNP
  • SB = биполярный транзистор звуковой частоты PNP
  • SC = высокочастотный биполярный транзистор NPN
  • SD = биполярный транзистор звуковой частоты NPN
  • SE = диоды
  • SF = тиристор (SCR)
  • SG = устройства Ганна
  • SH = UJT (однопереходный транзистор)
  • SJ = P-канальный JFET / MOSFET
  • SK = N-канальный JFET / MOSFET
  • SM = симистор
  • SQ = светодиод
  • SR = выпрямитель
  • SS = сигнальный диод
  • ST = лавинный диод
  • SV = варакторный диод / варикоп-диод
  • SZ = стабилитрон / диод опорного напряжения

Серийный номер

Серийный номер следует за первой цифрой и двумя буквами типа полупроводникового прибора.Числа от 10 до 9999.

Суффикс

После серийного номера может использоваться суффикс для обозначения того, что устройство было одобрено, т. Е. Есть гарантия, что оно было изготовлено в надлежащих условиях для производства требуемого полупроводникового устройства.

Номера производителей

Несмотря на то, что существуют отраслевые организации для генерации номеров устройств, некоторые производители хотели производить устройства, которые были бы уникальными для них.В некоторых областях это могло бы предоставить устройству уникальную возможность продажи, которую другие производители не могли бы скопировать.

Эти номера полупроводниковых устройств уникальны для производителя, поэтому их можно использовать для идентификации источника.

Ниже приведены некоторые общие примеры:

  • MJ = Motorola power, металлический корпус
  • MJE = Motorola power, пластиковый корпус
  • MPS = Motorola малой мощности, пластиковый корпус
  • MRF = RF-транзистор Motorola
  • TIP = силовой транзистор Texas Instruments (пластиковый корпус)
  • TIPL = планарный силовой транзистор TI
  • TIS = TI малосигнальный транзистор (пластиковый корпус)
  • ZT = Ферранти
  • ZTX = Ферранти

Система нумерации или кодирования транзисторов и диодов Pro-electronic предоставляет больше информации об устройстве, чем система JEDEC.Однако обе эти схемы нумерации диодов и транзисторов широко используются и позволяют производить одни и те же типы устройств рядом производителей. Это позволяет производителям оборудования покупать свои полупроводники у разных производителей и знать, что они покупают устройства с одинаковыми характеристиками.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы ВЧ разъемы Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

ODU Digital Commons — Студенческий исследовательский симпозиум: Деконструкция выпрямителя: исторический взгляд на диод

Название

Деконструкция выпрямителя: исторический взгляд на диод

Описание / Абстракция / Заявление художника

История электронной связи начинается с проводных технологий, но в течение нескольких десятилетий достижения привели к открытию радиоволн, обеспечивающих беспроводную связь.Для декодирования этой информации требовалось устройство, которое распознавало эти формы сигналов и преобразовывало их в пригодную для использования форму. Самые ранние формы декодирования допускали только двоичный стиль информации, но открытие кристаллических выпрямителей позволило передавать и декодировать более сложную информацию, что привело к передаче голоса. Хотя кристаллические выпрямители по своей природе рудиментарны, изучение этих устройств помогает продемонстрировать трудности, с которыми сталкиваются все исследователи, будь то в прошлом или в наше время.

Целью данного исследования является изучение методов создания исправного кристаллического выпрямителя и сравнение выходов этого самодельного диодного выпрямителя с более современными, имеющимися в продаже диодами. Это исследование продемонстрирует, как работает выпрямитель с использованием как постоянного, так и переменного напряжения, и сравнит выходы серийно выпускаемых диодов и двух различных кварцевых выпрямителей. Кристаллические выпрямители будут состоять из двух типов кристаллов, которые использовались в некоторых из первых патентов на эти устройства, кристалла галенита и кристалла кремния, который будет сравниваться с современным диодом с p-n переходом.Эти эксперименты укрепят понимание того, как электронные компоненты могут использоваться для управления сигналами и преобразования их в другие полезные сигналы, а также могут быть расширены за счет использования выпрямителя в кристаллической радиотехнике.

Представляем имя автора / s

Дэн Бурзак

Советник / наставник факультета

Отилия Попеску

Принадлежность к колледжу

Инженерно-технологический колледж (Баттен)

Дисциплины

Электрика и электроника | Производство электронных устройств и полупроводников

Название сеанса

Технические и научные исследования № 2

Дата начала

20.03.2021 11:00

Дата окончания

20.03.2021 11:55

Этот документ в настоящее время недоступен здесь.

СКАЧАТЬ

С 15 марта 2021 г.

МОНЕТЫ

20 марта, 11:00 20 марта, 11:55

Деконструкция выпрямителя: исторический взгляд на диод

Zoom Room N

История электронной связи начинается с проводных технологий, но в течение нескольких десятилетий достижения привели к открытию радиоволн, обеспечивающих беспроводную связь.Для декодирования этой информации требовалось устройство, которое распознавало эти формы сигналов и преобразовывало их в пригодную для использования форму. Самые ранние формы декодирования допускали только двоичный стиль информации, но открытие кристаллических выпрямителей позволило передавать и декодировать более сложную информацию, что привело к передаче голоса. Хотя кристаллические выпрямители по своей природе рудиментарны, изучение этих устройств помогает продемонстрировать трудности, с которыми сталкиваются все исследователи, будь то в прошлом или в наше время.

Целью данного исследования является изучение методов создания исправного кристаллического выпрямителя и сравнение выходов этого самодельного диодного выпрямителя с более современными, имеющимися в продаже диодами. Это исследование продемонстрирует, как работает выпрямитель с использованием как постоянного, так и переменного напряжения, и сравнит выходы серийно выпускаемых диодов и двух различных кварцевых выпрямителей. Кристаллические выпрямители будут состоять из двух типов кристаллов, которые использовались в некоторых из первых патентов на эти устройства, кристалла галенита и кристалла кремния, который будет сравниваться с современным диодом с p-n переходом.Эти эксперименты укрепят понимание того, как электронные компоненты могут использоваться для управления сигналами и преобразования их в другие полезные сигналы, а также могут быть расширены за счет использования выпрямителя в кристаллической радиотехнике.

AP4370KTR-G1 datasheet — Diodes Inc. ИС декодирования AP4370 совместима с

BZT52C22-7-F : стабилитроны 500MW 22V. s: Производитель: Diodes Inc.; Категория продукта: Стабилитроны; RoHS: подробности; Напряжение стабилитрона: 22 В; Допуск напряжения: 6%; Температурный коэффициент напряжения: 18.2 мВ / C; Ток стабилитрона: 5 мА; Рассеиваемая мощность: 500 мВт; Максимальный обратный ток утечки: 0,1 мкА; Максимальный импеданс стабилитрона: 55 Ом; Максимальная рабочая температура :.

DSS4240T-7 : Транзисторы биполярные (BJT) NPN 40V 2A. s: Производитель: Diodes Inc.; Категория продукта: Транзисторы биполярные (БЮТ); RoHS: подробности; Полярность транзистора: NPN; Напряжение коллектор-эмиттер VCEO Макс .: 40 В; Напряжение эмиттер-база VEBO: 5 В; Максимальный постоянный ток коллектора: 2 А; Коллектор постоянного тока / базовое усиление hfe Мин .: 350 при 0.1 А при 2 В; Конфигурация: Одноместный.

SP3232EEP-L : Функции универсальной шины ИСТИНА + 3 В — + 5,5 В RS-232. s: Производитель: Exar; Категория продукта: Функции универсальной шины; RoHS: подробности; Тип логики: трансиверы RS-232; Количество цепей: 3; По сопротивлению (макс.): 5 кОм; Время задержки распространения: 1 мкс; Максимальная рабочая температура: + 85 C; Минимальная рабочая температура: — 40 С; Пакет / Кейс :.

BD679ASTU : Транзисторы Дарлингтона NPN Epitaxial Sil.s: Производитель: Fairchild Semiconductor; Категория продукта: Транзисторы Дарлингтона; RoHS: подробности; Конфигурация: одиночный; Полярность транзистора: NPN; Напряжение коллектор-эмиттер VCEO Макс .: 80 В; Напряжение эмиттер-база VEBO: 5 В; Напряжение коллектор-база VCBO: 80 В; Максимальный постоянный ток коллектора: 4 А; Максимум.

FDD6760A : MOSFET 25V 50A N-Channel PowerTrench. s: Производитель: Fairchild Semiconductor; Категория продукта: MOSFET; RoHS: подробности; Полярность транзистора: N-канал; Напряжение пробоя сток-исток: 25 В; Напряжение пробоя затвор-исток: +/- 20 В; Постоянный ток утечки: 27 А; Сопротивление истока-истока RDS (включено): 0.0032 Ом; Конфигурация: одиночный; Максимум.

BC847CW-TP : Биполярные транзисторы (BJT) 100 мА 50 В. s: Производитель: Micro Commercial Components (MCC); Категория продукта: Транзисторы биполярные (БЮТ); RoHS: подробности; Полярность транзистора: NPN; Напряжение коллектор-эмиттер VCEO Макс .: 50 В; Напряжение эмиттер-база VEBO: 6 В; Максимальный постоянный ток коллектора: 0,1 А; Коллектор постоянного тока / базовое усиление hfe Мин .: 270 при 10 мкА при 5 В; Конфигурация :.

24VL014H / MS : EEPROM 1K 128 X 8 SERIAL EE 1.5V 1/2 ARRAY WP. s: Производитель: Microchip; Категория продукта: EEPROM; RoHS: подробности; Объем памяти: 1 Кбит; Организация: 128 х 8; Хранение данных: 200 лет; Максимальная тактовая частота: 0,4 МГц; Максимальный рабочий ток: 3 мА; Рабочее напряжение питания: 1,8 В, 2,5 В, 3,3 В; Максимальная рабочая температура: + 85 C; Монтаж.

UDA1338H / N1,518 : Усилители звука МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОДЕК. s: Производитель: NXP; Категория продукта: Усилители звука; RoHS: подробности; Продукт: усилители звука общего назначения; Тип выхода: дифференциальный; Доступное усиление: 26 дБ; Рабочее напряжение питания: 3.3 В; Ток питания: 30 мА, 20 мА, 31 мА; Максимальная рабочая температура: + 85 C; Тип монтажа: SMD / SMT.

PLVA2650A, 215 : Стабилитроны DIODE ZENER TAPE-7. s: Производитель: NXP; Категория продукта: Стабилитроны; RoHS: подробности; Напряжение стабилитрона: 5 В; Допуск напряжения: 4%; Температурный коэффициент напряжения: 0,2 мВ / К; Ток стабилитрона: 250 мА; Рассеиваемая мощность: 250 мВт; Максимальный обратный ток утечки: 20 мкА; Максимальный импеданс стабилитрона: 700 Ом; Максимальная рабочая температура :.

CS8182DTG : Регуляторы с малым падением напряжения (LDO) 200 мА TRCKNG / LN DRV. s: Производитель: ON Semiconductor; Категория продукта: Регуляторы с малым падением напряжения (LDO); RoHS: подробности; Количество выходов: 1; Полярность: отрицательная, положительная; Максимальное входное напряжение: 45 В; Выходное напряжение: от -10 В до + 45 В; Тип выхода: регулируемый; Падение напряжения (макс.): 0,15 В при 100 мкА; Выходной ток:.

AS6C62256-55SCNTR : SRAM 256K Low Pwr 32K x 8 WIDE, асинхронный. Устройства со статической произвольной памятью с низким энергопотреблением (SRAM) Alliance Memory изготавливаются с использованием высокопроизводительной и надежной КМОП-технологии.Устройства Alliance Memory CMOS SRAM разработаны для приложений с низким энергопотреблением и особенно хорошо подходят для приложений с энергонезависимой памятью с резервным питанием от батареи. AS6C8008.

MAAL-010528 : ВЧ-усилитель, усиление 8–12 ГГц, 20 дБ NF 2,8 Макс. Технология M / A-COM MAAL-010528 Усилитель с низким уровнем шума (LNA) диапазона X работает в диапазоне от 8 до 12 ГГц, обеспечивая номинальное усиление 20 дБ с отличной равномерностью усиления, высокой линейностью OIP3 26 дБм и коэффициентом шума в средней полосе 1,6 дБ. Эта высокопроизводительная монолитная ИС СВЧ-диапазона имеет архитектуру самосмещения, для которой требуется только.

EFM32WG295F256-BGA120 : Микроконтроллеры ARM — MCU 256 КБ флэш-памяти 32 КБ ОЗУ. s: Производитель: Silicon Laboratories; Ядро: ARM Cortex M4F; Ширина шины данных: 32 бита; Максимальная тактовая частота: 48 МГц; Размер программной памяти: 256 КБ; Размер ОЗУ данных: 32 КБ; Встроенный АЦП: Да; Рабочее напряжение питания: от 1,85 В до 3,8 В; Максимальная рабочая температура: + 85 C; Упаковка / футляр: BGA-120.

STK672-630CN-E : Контроллеры и драйверы двигателей / движения / зажигания STEPPING MOTOR DRIVER.Драйверы двухфазных шаговых двигателей STK672 компании ON Semiconductor представляют собой гибридные ИС для использования в качестве однополярных двухфазных драйверов шаговых двигателей с ШИМ-регулированием тока. В них используются двухфазные входные сигналы A, AB, B и BB. Это достигается с помощью встроенного резистора тока. Ток двигателя.

NX5P1000UKZ : ИС переключателя питания — распределение питания Переключатель высокого напряжения с логическим управлением. NXP NX5P Коммутаторы питания High-Side с логическим управлением — это многофункциональные интеллектуальные переключатели нагрузки для управления питанием.Коммутаторы NX5P защищают хрупкие USB-аксессуары от скачков напряжения и тока, обеспечивают изоляцию питания, уменьшают рассеивание мощности по сравнению с решениями LDO и расширяют возможности.

RB531SM-30T2R : Диоды Шоттки и выпрямительный диод (выпрямительный FRD) одиночный. s: Категория продукта: Диоды и выпрямители Шоттки; Производитель: ROHM Semiconductor; Продукт: диоды Шоттки; Тип установки: SMD / SMT; Упаковка / ящик: SOD-523-2; Если — прямой ток: 200 мА; Vrrm — повторяющееся обратное напряжение: 30 В; Vf — прямое напряжение: 350 мВ; Ifsm — Прямой импульсный ток :.

Кодеры и декодеры

  • Изучив этот раздел, вы должны уметь:
  • Признайте потребность в преобразователях кода.
  • Понимать работу двоичных кодировщиков.
  • • Кодеры приоритета.
  • • Диодно-матричные энкодеры.
  • Понимать работу декодеров / демультиплексоров.
  • • Основные операции декодера.
  • • ИС декодера серии 74.
  • • Преобразование двоично-десятичного в десятичный.
  • • BCD до 7-го сегмента.
  • • Декодеры адресов.
  • Общие сведения о декодерах / демультиплексорах.
  • • Chip Enable.
  • • Опции отображения декодера.
  • • Каскадные декодеры.
  • • Гашение дисплея.
  • • Гашение пульсации.
  • • Декодеры с фиксацией.
  • Смоделировать работу схемы с помощью программного обеспечения.

Двоичные кодеры

Digital Electronics Module 1 (Number Systems) описывает ряд различных двоичных кодов, которые используются для выполнения ряда функций в цифровых схемах. Математика, графика, обработка данных и системы физического управления относятся к числу многих функций, которые выполняются с использованием двоичных данных, и каждое из этих применений может потребовать двоичных данных, организованных в различных формах двоичных кодов.Например, текст может быть представлен кодом ASCII (американский стандартный код для обмена информацией), в котором каждая буква, число или символ представлены 7-битным двоичным кодом. Десятичные числа в калькуляторе могут быть отправлены на числовой дисплей с использованием BCD (двоично-десятичный код). Обратите внимание, что слово «код» появляется в каждом из этих заголовков, а двоичный код отличается от обычного двоичного кода, потому что он организован определенным образом, чтобы соответствовать заданной цели.

Кодеры приоритета

Двоичные энкодеры

обычно имеют ряд входов, которые должны быть взаимоисключающими, т.е.е. только один из входов может быть активен одновременно. Затем кодировщик создает двоичный код на выходных контактах, который изменяется в ответ на активированный вход.

Кодирование приоритета

Поскольку при использовании входных переключателей всегда возможно, что более одного входа могут быть активными одновременно, большинство кодеров этого типа имеют « приоритетное кодирование », когда, если более одного входа становятся активными одновременно, выход выберет только наиболее значимый активный вход.Например, если нажать вместе 6 и 7, на выходе BCD отобразится 7. Схема расположения выводов кодировщика с приоритетом от 10 до 4 строк 74HC147 от NXP (Philips Semiconductor) показана на рисунке 4.4.1.

Рис. 4.4.1 74HC147 Кодер с приоритетом от 10 до 4 строк

В зависимости от цели кодирования каждая отдельная ИС имеет свой собственный метод решения проблем кодирования. Например, простой кодировщик от десятичного до BCD (или от 10 до 4 строк) должен иметь десять входных контактов, но на самом деле 74HC147 имеет только 9.Предполагается, что десятое условие (ноль) присутствует, потому что, когда ни один из входных контактов с 1 по 9 не активен, это должно указывать на ноль.

Входные контакты могут использоваться для подключения к переключателям на десятичной клавиатуре, и кодер будет выводить 4-битный двоично-десятичный код (от 0000 2 до 1001 2 ) в зависимости от того, какая клавиша была нажата, или просто для определить, какая из десяти входных линий в цепи активна, путем вывода соответствующего числа в четырехбитном двоично-десятичном коде.

Входы включения микросхемы

Некоторые другие ИС энкодера также имеют дополнительные входы и выходы, которые позволяют соединять несколько ИС вместе для достижения большей гибкости в количестве доступных входных и выходных линий.К ним относятся входы ENABLE (обычно обозначаемые E), которые могут состоять из одного или нескольких входных контактов, к которым должен применяться определенный логический уровень (обычно логический 0), чтобы активировать действие кодирования. В отсутствие правильного сигнала ENABLE выходные контакты ИС останутся в неактивном состоянии.

Переключатель отказов

Одна проблема с комбинационными логическими схемами заключается в том, что непреднамеренные изменения в выходных данных могут происходить в то время, когда меняются выходы ИС.Это может быть связано с такими проблемами, как «подпрыгивание» контактов переключателя при их замыкании, вызывающее быстрые и непредсказуемые изменения логических уровней в течение очень короткого времени, однако логическая ИС работает с высокой скоростью и будет реагировать на эти очень быстрые изменения.

Гоночные опасности

Проблемы также могут возникать из-за «опасности гонки», когда разные пути, по которым цифровые сигналы проходят через логическую схему, могут иметь разное количество вентилей. Например, два логических сигнала, которые изменяются одновременно на двух входах схемы, могут проходить через схему по разным маршрутам, прежде чем будут применены к какому-либо общему вентилю позже в схеме.Однако, если один сигнал проходит, например, через шесть ворот, в то время как другой сигнал проходит через семь ворот, каждый из сигналов будет сталкиваться с разной общей задержкой распространения из-за разного количества ворот, с которыми они столкнулись. Поэтому каждый из них прибудет к общему вентилю в несколько разное время, и поэтому в течение очень короткого времени на выходе этого логического элемента может возникнуть неожиданный логический уровень.

При использовании комбинационных логических ИС, таких как кодировщик, необходимо учитывать такие проблемы, как дребезг переключателя и опасность гонки, и одним (хотя и не обязательно лучшим) решением может быть временное повышение уровня на контакте ENABLE в то время, когда данные могут измениться. .Это отключает энкодер на короткое время до тех пор, пока данные сигнала не установятся в своем новом состоянии, чтобы исключить вероятность ошибок на выходе при изменении входных сигналов.

Рис. 4.4.2 74HC148 Кодер 8-в-3 строк

74HC148 Кодер 8-в-3 строк

74HC148 также использует приоритетное кодирование и имеет восемь активных низких входов и трехбитный активный младший двоичный (восьмеричный) выход. Внутренняя логика 74HC148 показана на рис.4.4.2

IC активируется активным низким входом разрешения (EI), а активный низкий выход разрешения (EO) предоставляется, так что несколько микросхем могут быть подключены в каскад, что позволяет кодировать больше входов, например, 16-к- 6-строчный кодировщик с использованием двух кодировщиков 8-в-3. CMOS 74HC148 также использует активные входы и выходы низкого уровня. Работу 74HC148 можно увидеть из его таблицы истинности, представленной в Таблице 4.4.1.

Обратите внимание на Таблицу 4.4.1, что IC активна только при низком уровне EI, а также что для каждого входа, выбранного с низким логическим уровнем (L), все входы с более низким значением показывают «Безразлично», что типично для приоритетного кодирования. .

Два дополнительных выхода (GS и EO) используются для каскадного подключения дополнительных микросхем 74HC148.

Вход EI обычно используется на самой важной ИС, и всякий раз, когда выбирается вход на этой ИС, выход EO становится высоким (отключение любых менее значимых ИС), а выход выбора группы (GS) становится низким, указывая, что группа Выходы этой ИС активны.

Рис. 4.4.3 Энкодер с 16 на 4 строки (логическое моделирование)

Кодировщик 16 в 4 строки

Рис 4.4.3 показывает имитацию, созданную в Logisim, которая демонстрирует, как две микросхемы 74HC148 могут быть соединены каскадом для создания кодировщика с 16 на 4 строки. Обратите внимание, как EI используется для включения наиболее значимого кодировщика, и как EO и EI в центре диаграммы используются для каскадирования IC. В качестве вывода (от 0000 16 до FFFF 16 ) теперь потребуется 4 бита. Вывод GS (выбор группы), который переходит в низкое логическое состояние, когда активен любой вход на наиболее значимой ИС, используется для создания четвертого выходного бита (2 3 ) для любого выходного значения выше 7.

В этом моделировании, доступном в модуле 4.6, активные низкие выходы энкодера были инвертированы для обеспечения активных высоких входов на шестнадцатеричном дисплее.

Рис. 4.4.4 Преобразование десятичной диодной матрицы в двоично-десятичный кодировщик 2421

Диодно-матричные энкодеры

Там, где энкодеры необходимы для нестандартных приложений, они также могут быть реализованы с использованием диодной матрицы, например, кодировщика десятичного в BCD 2421 , показанного на рис. 4.4.4.

В этом примере, когда любой из десяти переключателей замкнут, + 5В подается только на одну из горизонтальных линий.Любой диод, анод которого подключен к этой горизонтальной линии, а его катод подключен к вертикальной линии (который удерживается на нулевом вольт резистором, подключенным к Gnd), будет проводить.

Когда ток течет через какой-либо из резисторов, верхняя часть этого резистора будет на уровне +4,4 В (т. Е. + 5 В минус падение 0,6 В на диоде), что будет восприниматься выходом как логическая 1.

Например, если переключатель 6 замкнут, два диода, подключенные между линией 6 и столбцами X 3 и X 2 , будут проводить, создавая на выходах X 3 и X 2 логическую 1 и давая двоичное значение 2421 выходное слово 1100 2 (или 2 + 4 = 6 10 ).

Таким образом, эта конкретная диодная матрица даст выход в BCD 2421 код от 0000 2421 до 1111 2421 для замыкания переключателей с 0 по 9.

Таким образом, возможно множество других выходных последовательностей с использованием различных расположений диодов.

Хотя схемы кодировщика, описанные в этом модуле, могут использоваться в ряде полезных ситуаций кодирования, они имеют некоторые особенности, которые ограничивают их использование для реалистичного кодирования с клавиатуры.

• Кодеры приоритета не воспринимают информацию от двух или более клавиш, нажатых одновременно.

• Включает клавиатуру, которая обычно контактирует только в течение короткого времени, эти базовые кодеры не могут сохранять и запоминать данные, введенные с нажатой клавиши после ее отпускания.

• Когда переключатель замкнут, контакты могут «дергаться», давая несколько кратких логических состояний 1 и 0, хотя в идеале должно происходить только одно изменение состояния для каждого нажатия клавиши.

Чтобы преодолеть такие общие проблемы, требуется более сложная схема (или ИС).Обычно они имеют такие функции, как устранение дребезга клавиш, встроенную память данных, управление синхронизацией с использованием схемы тактового генератора (генератора) и некоторую способность различать две или более клавиши, нажатые одновременно. Еще одна важная функция — это возможность сигнализировать системе о том, что клавиатура управляет, когда была нажата клавиша и необходимо прочитать новые данные.

Для небольших клавиатур, имеющих менее 20 клавиш, обработка обычно выполнялась ASIC (специализированная интегральная схема), например, кодировщиком клавиатуры MM74C922, хотя эта микросхема в настоящее время указана некоторыми производителями как устаревшая, как и многие современные схемы, особенно те, у кого больше клавиш, используют специальный микропроцессор или микроконтроллер (MCU) для выполнения декодирования клавиатуры.

Двоичные декодеры

Эти схемы в форме ИС часто называют декодерами / демультиплексорами и выполняют функцию, противоположную кодеру (или мультиплексору).

Двоичные данные используются в цифровых схемах в форме того или иного двоичного кода, который представляет собой расположение двоичных битов в определенном порядке для представления «реальных» величин, таких как набор десятичных чисел (код BCD) или текст ( ASCII). Поэтому в полной цифровой системе часто необходимо преобразовать один код в другой или преобразовать двоичный код для управления некоторым пользовательским интерфейсом, таким как светодиодный дисплей.

Декодер — это комбинационная логическая схема, которая принимает двоичный вход, обычно в закодированной форме, и выдает однобитовый выходной сигнал на каждой из ряда выходных линий. Логическое состояние (1 или 0) на любой из выходных линий зависит от конкретного кода, появляющегося на входных линиях.

Декодер 2 в 4 строки

Рис. 4.4.5 Двух-четырехстрочный декодер

Например, декодер с 2 на 4 строки показан на рис. 4.4.5, в этой схеме две входные линии могут быть установлены на любое из четырех двоичных значений, 00, 01, 10 или 11.В результате этого входа и при условии, что (активный высокий) вход разрешения установлен на логическую 1, выходная линия, соответствующая двоичному значению на входах A и B, изменяется на логическую 1. Остальные выходные линии остаются на логической 0.

Когда двоичное значение на входах A и B изменяется, логическая 1 на выходе при необходимости переключается на другую линию. Если вход разрешения установлен на логический 0, все выходы остаются на логическом 0, какие бы значения ни появлялись на входах A и B.

Чтобы получить логическую 1 на любом из четырех выходов, соответствующие 3 входные логические элементы И должны иметь все свои входы на логической 1.При условии, что вход Enable имеет логическую 1, выходом управляют с помощью логических элементов NOT, чтобы инвертировать логику, применяемую со входов A и B, как требуется.

Например, если входы A и B оба имеют логический 0, вентили НЕ на входах верхнего (00) логического элемента И, инвертируют оба входа 0 в логическую 1, и поэтому логическая 1 появляется на выходе 00. Каждый из логических элементов 01 и 10 AND имеет один вход, напрямую подключенный к входу A или B, в то время как другой вход инвертирован.

Логический элемент 11 имеет входы A и B, напрямую подключенные к логическому элементу AND, так что 112, примененное к A и B, дает логическую 1 на выходе 11.

Рис. 4.4.5 Двух-четырехстрочный декодер

Обратите внимание на сходство между рис. 4.4.5 и мультиплексором 4 в 1 линию, показанным на рис. 4.2.4. Фактически, рис. 4.4.5 мог бы действовать как демультиплексор для рис. 4.2.4, если входы A и B используются в качестве линий управления, а вход разрешения на рис. 4.4.5 используется в качестве единственного входа данных. Этот пример двойного использования объясняет, почему декодеры часто называют декодерами / демультиплексорами. Принцип работы схемы на рис. 4.4.5 показан в виде таблицы истинности в таблице 4.4.2, а также имитацию Logisim, показанную на рис. 4.2.4 и рис. 4.4.5, работающих вместе в качестве пары мультиплексор / демультиплексор, можно с нашей страницы Logisim.

Рис. 4.4.6 Декодер двоично-десятичного кода 74HC42

ИС декодера серии 74

2-в-4-строчные декодеры (также называемые декодерами 1 из 4) коммерчески доступны как в типах HC, так и в HCT в нескольких версиях от разных производителей. Обычно это сдвоенные корпуса, такие как 74HC139 от NXP, с двумя декодерами на чип.Одно отличие (обычно используемое) от базового примера, показанного на рис. 4.4.5, заключается в том, что выходы, а иногда и входы на таких микросхемах могут быть « активными с низким уровнем », что означает, что активное состояние или состояние логической 1 находится на нижнем уровне. напряжение двух возможных логических состояний, так что на выходе падает ток, когда он равен «логической 1». Это обеспечивает большую мощность привода, чем было бы доступно, если бы логическая 1 была на своем высоком напряжении и источнике тока.

Кроме того, микросхемы декодера очень часто используются для активации входов Enable или Chip Select (CS) других микросхем, которые обычно имеют активный низкий уровень, поэтому наличие декодера с активным низким выходом позволяет сэкономить на дополнительных затворах инвертора.

Еще одна особенность микросхем серии 74 — это обычное присутствие буферных вентилей (которые могут быть инвертирующими или неинвертирующими) на входах и выходах ИС, чтобы улучшить возможности ввода и вывода. входы и выходы для обеспечения улучшенной защиты от высоких внешних электростатических напряжений.

Декодер двоично-десятичного числа

ИС 74HC42 декодера BCD-to-Decimal от Texas Instruments содержит более сложную схему, как показано в блочной и логической схематических формах на рис.4.4.6.

Вход находится в 4-битном формате BCD 8421 , и каждый из десяти выходов, помеченных от Y0 до Y9, создает логический 0 для соответствующего входа BCD 8421 от 0000 8421 до 0101 8421 . Любое входное значение больше 0101 8421 приводит к тому, что все выходные контакты остаются на своем высоком уровне, как показано бледно-голубым цветом в таблице 4.4.3.

Обратите внимание, что таблица истинности (Таблица 4.4.3) показывает соответствующие высокие и низкие логические уровни как 1 и 0 соответственно, чтобы соответствовать логическим уровням, показанным в загружаемом имитационном моделировании Logisim.

В большинстве таблиц данных для ИС уровни показаны как H (более высокое напряжение) и L (более низкое напряжение), чтобы избежать путаницы в случаях, когда используется отрицательная логика.

Рис. 4.4.7 Дисплей с холодным катодом

BCD для десятичных декодеров изначально использовались для управления цифровыми дисплеями с холодным катодом (трубками Nixie), которые представляют собой стеклянные вставные трубки с неоновым наполнением с десятью анодами в форме цифр от 0 до 9, которые светятся при активации высоким напряжением.

Однако десятичные декодеры также полезны для множества других целей.Помните, что декодеры часто также называют демультиплексорами, поскольку они могут использоваться для многих задач демультиплексирования и для управления такими устройствами, как лампы, двигатели и реле в системах управления.

Рис. 4.4.8 Управление 7-сегментным дисплеем

Декодеры от BCD до 7 сегментов

Поскольку для дисплеев с холодным катодом требуется высоковольтный привод, они в основном были заменены низковольтными светодиодными или ЖК-дисплеями с 7-сегментными дисплеями, поэтому декодер BCD-to-7-сегментный стал одним из наиболее широко доступных декодеров.

Как показано в формате блок-схемы на рис. 4.4.8, этот тип декодера имеет 4 входа для двоично-десятичных чисел и выход для каждого из 7 светодиодов, составляющих 7-сегментный дисплей. Восьмой светодиод (обозначенный dp или иногда h) обычно управляется некоторой дополнительной логикой вне декодера. 7-сегментные дисплеи могут иметь общее катодное соединение, которое должно приводиться в действие выходами логической 1, или общее анодное соединение, требующее выходов логического 0 от декодера.

Декодер / Драйверы

В зависимости от используемой ИС декодера и типа дисплея, хотя иногда может потребоваться использование усилителя транзитора для управления каждым сегментом дисплея, доступны ИС декодера / драйвера, такие как 74LS46, 47, 48 и 49, которые имеют достаточный выходной ток и выбор конструкции вывода, такой как открытый коллектор, внутренние подтягивающие резисторы и активные высокие или активные низкие уровни выхода, которые позволяют прямое подключение к дисплеям светодиодов и ламп накаливания.

7-сегментные шрифты

Рис. 4.4.9 Типичный 7-сегментный шрифт

При освещении правильных логических уровней семисегментный дисплей будет показывать все десятичные числа от 0 до 9. В зависимости от логической схемы ИС, некоторые декодеры автоматически очищают дисплей для любого значения больше 9, в то время как другие отображать уникальный (нечисловой) шаблон для каждого значения от 10 до 15, как показано на рис. 4.4.9, и может отображать 6 и 9 с «хвостом» или без него. Для отображения шестнадцатеричных чисел используются буквы A b C d E и F, чтобы избежать путаницы между заглавной B и 8 и заглавной D и 0.

Рис. 4.4.10 Логическое моделирование базового 7-сегментного декодера BCD

74LS49 BCD в 7-сегментный декодер

Рис. 4.4.10 — это снимок экрана из Logisim, показывающий рабочую симуляцию базового 7-сегментного декодера BCD (на основе 74LS49 в диапазоне TTL 7-сегментных декодеров от Texas Instruments). В этой ИС используется шрифт, показанный на рис. 4.4.9, и один активный нижний вывод BI для использования в качестве входа гашения.

Заглушка

Блокирующий входной вывод BI можно использовать для выключения дисплея для снижения энергопотребления, или он может управляться импульсной формой сигнала переменной ширины, чтобы быстро включать и выключать дисплей, тем самым изменяя видимую яркость дисплея.

Установка логики входа BI в 0 очищает дисплей независимо от данных, присутствующих на входах BCD декодера.

74LS48 Функции декодера двоично-десятичного кода в 7-сегментный

Рис. 4.4.11 Декодер / драйвер BCD на 7 сегментов с гашением пульсаций и средствами проверки ламп

Гашение пульсации

Поскольку декодер BCD на 7 сегментов предназначен для управления одним 7-сегментным дисплеем, каждая цифра числового дисплея управляется отдельным декодером, поэтому, когда требуется несколько цифр, используется метод, называемый гашением пульсаций, это позволяет гашение входы нескольких микросхем для каскадного соединения.Выходной сигнал гашения пульсации (RBO) первой микросхемы декодера (управляющий самой старшей цифрой) подается на входной вывод гашения декодера следующей самой старшей цифры и так далее.

Когда логический 0 применяется к входу гашения пульсации (RBI) декодера, он гаснет дисплей только тогда, когда вход BCD для этого конкретного декодера равен 0000. Таким образом, вход логического 0 будет очищать любую цифру дисплея, которая равна 0. Это позволяет для подавления любых начальных или конечных нулей в числах, таких как 00000077 или 7.7000000.

Существует ряд микросхем декодера BCD-to-7-сегментной серии 74 (типы от 7446 до 7449), каждая с различными вариациями, такими как активные высокие или активные низкие выходы, сильноточные выходы драйверов, выбор шрифта дисплея есть ли у 6 и 9 «хвост» или нет), а также вход для проверки ламп, чтобы убедиться, что все светодиоды работают.

Рис. 4.4.11 — это снимок экрана декодера BCD в 7 сегментов, использующего эти расширенные функции. Нажмите кнопку «Simulation Available», чтобы загрузить рабочую симуляцию для этой схемы.Обратите внимание, что хотя моделирование работает аналогично реальному декодеру, например 74LS48, поскольку вход BI и выход RBO на реальном кристалле имеют общий вывод, это создает проблемы для симулятора. Поэтому логика была изменена за счет использования двух буферов с тремя состояниями для разделения входных и выходных сигналов.

Рис. 4.4.12 Буферы трех состояний

Логика с тремя состояниями

Моделирование, показанное на рис. 4.4.11, использует два буфера с тремя состояниями (также называемые буферами с тремя состояниями) для достижения изоляции между общим входом и выходом.Необходимая изоляция была достигнута с помощью двух простых буферов с тремя состояниями, показанных на рис. 4.4.12, так что общий вывод может быть входом или выходом, но не одновременно.

Буфер с тремя состояниями (a) на рис. 4.4.12 имеет вход и выход, как и обычный буфер, но также имеет управляющий (Ctrl) вход. Этот вход, когда он удерживается на уровне логической 1, включает буфер, поэтому любой логический уровень, появляющийся на его входе, также появляется на его выходе.

Однако, когда ко входу Ctrl применяется логический 0, буфер отключается, и его выход принимает состояние с высоким импедансом.То есть он будет занимать любой логический уровень, возникающий на линии, подключенной к его выходу, независимо от того, какой логический уровень находится на его входе. Это фактически разомкнутая цепь, как если бы установка низкого уровня на разрешающем входе размыкала переключатель между его входом и выходом.

Буферы с тремя состояниями также доступны с активным низким входом Ctrl, которые активируются логическим 0 (b), и как инвертирующие буферы, которые инвертируют выход при активации Ctrl (c).

Есть целый ряд устройств, которые имеют выходы с 3 состояниями.Такие устройства, как микропроцессоры и микросхемы памяти, предназначенные для использования в шинных системах, где многие входы и выходы используют общее соединение (например, шину данных), обычно имеют выходы с тремя состояниями. Однако, за исключением очень крупномасштабных интегрированных (СБИС) устройств, таких как компьютерные ИС, логика с тремя состояниями обычно не используется в ИС MSI, как показано на рис. 4.4.11. В этих микросхемах меньшего размера более подходят такие альтернативы, как логика с открытым коллектором. Компоненты дискретной логики с 3 состояниями чаще используются для соединений между ИС, чем внутри них.

Рис. 4.4.13 74HC4511 Latching BCD-to-7-Segment Decoder

7-сегментные декодеры BCD с фиксацией

В соответствии с современной практикой, ИС TTL обычно не рекомендуются для новых разработок и заменяются более новыми версиями HC и HCT. Помимо преимущества более низкого энергопотребления в этих версиях, общая функция, добавляемая в эти ИС, — «защелка данных». Это память на один полубайт (для 4-битного входа BCD), управляемая контактом Latch Enable (LE), который позволяет декодеру сохранять 4-битный вход, когда LE имеет логический 0, так что отображаются только сохраненные данные.Однако, когда защелка не активирована, она становится «прозрачной», т.е. любые изменения данных, появляющиеся на входах, передаются непосредственно на дисплей. В более поздних диапазонах декодеров также часто бывает, что любые входные значения, превышающие 1001 BCD (9 10 ), автоматически блокируются. На рис. 4.4.13 показана типичная схема расположения выводов для семисегментного декодера CMOS BCD. Примерами этих ИС являются MC14513 от ON Semiconductor и 74HC4511 от NXP (Philips Semiconductors).

Рис.4.4.14 Декодирование адреса

Декодеры адресов

Декодеры также могут использоваться в компьютерных системах для декодирования адресов. На рис. 4.4.14 показано типичное приложение, в котором используется декодер 74HC138 от 3 до 8 строк, чтобы микропроцессор мог обмениваться данными со многими ячейками в его системе памяти. Память в этом примере состоит из 8 ИС памяти по 8 Кбайт, поэтому каждая ИС содержит 8192 ячеек по 1 байту, что дает общее количество ячеек 8 х 8192 = 65536, каждая из которых имеет шестнадцатеричный номер ячейки (адрес) от 0000 16 до FFFF. 16 .

Чтобы связаться с любой из этих ячеек памяти, микропроцессор выводит адрес требуемой ячейки памяти на 16-битной адресной шине, которая может содержать любое из 2 16 = 65536 различных значений. Однако память в этом примере состоит из 8 идентичных микросхем, каждая из которых содержит 8192 ячейки, и, поскольку это количество ячеек может быть адресовано 2 13 = 13 адресных строк, строк (от A 0 до A 12 ) подключены от микропроцессора к 13 адресным входам каждой ИС памяти.Это общее соединение означает, что каждая из микросхем памяти будет иметь тот же диапазон адресов, что и все другие микросхемы памяти, и, следовательно, любой адрес в диапазоне от 0000 16 до 2000 16 (8192 10 ), выдаваемый микропроцессором. свяжется с одним и тем же адресом во всех 8 микросхемах памяти. Это, очевидно, создает проблему; каждая микросхема памяти должна иметь свой собственный диапазон адресов с 8 микросхемами, образующими непрерывную адресную последовательность в блоках из 8192 10 ячеек.

Здесь используется декодер адреса. Обратите внимание, что на рис. 4.4.14 три строки адреса высшего порядка (A 13 , A 14 и A 15 ) подключены к трем адресным входам (A 0 , A 1 и A 2 ) декодера 74HC138 от 3 до 8 строк. Следовательно, при условии, что на три входа включения (E1, E2 и E3) декодера подаются соответствующие логические уровни для включения декодера, каждый из выводов Y0 — Y7 декодера будет выводить логический 0 для одного из 8 возможных комбинации трехбитовых значений в адресных строках от A 13 до A 15 .Поскольку это трехбитное значение будет изменяться только тогда, когда 16-битное значение на адресной шине изменится на 8192 10 (2000 16 ), микросхемы памяти будут выбираться с использованием их входов выбора микросхемы (CS) каждые 8 ​​Кбайт. Таким образом, восемь микросхем памяти будут обеспечивать последовательный набор ячеек памяти, охватывающий все 64 КБ памяти, адресуемой микропроцессором.

Рис. 4.4.15 74HC138 Декодер от 3 до 8 строк

Рис. 4.4.16. Каскадирование 74HC138

Декодер 74HC138

Комбинационная логика типичного декодера от 3 до 8 строк, основанного на 74HC138, проиллюстрирована на рис.4.4.15, ИС, которая имеет множество применений помимо декодирования адресов, она часто используется с двоичным счетчиком, управляющим ее входами, когда ее восемь выходов постоянно проходят через последовательность от 0 до 7. Типичные приложения включают создание последовательности для управления лампой, сканирование строк для матричных дисплеев, цифровое управление аналоговыми элементами управления и везде, где требуется последовательность уникальных выходных сигналов.

Технические характеристики 74HC138 указывают на преимущества трех выводов включения, которые можно использовать для простого соединения декодеров вместе для создания более крупных декодеров.Пример этого показан на загружаемой модели Logisim на рис. 4.4.16, где две микросхемы 74HC138 соединены вместе с использованием только одного дополнительного логического элемента НЕ.

Обратите внимание, что соединения выводов на микросхемах на рис. 4.4.16 не находятся в последовательном порядке от 1 до 16 реальной распиновки 74HC138, но могут быть идентифицированы в загруженном моделировании, наведя указатель мыши на любой вывод.

Вход E1 (активный НИЗКИЙ) используется здесь как четвертый (2 3 ) вход данных, так что для счета от 0 до 7 10 (0000 2 до 0111 2 ) на входах логический 0, примененный к E1, включает верхнюю IC и отключает нижнюю IC через вентиль НЕ, но для счета от 1000 2 до 1111 2 ) 8 10 до 15 10 ) четвертый вход данных (E1 ) становится логической 1, и ситуация меняется на обратную: выход (активный низкий) продолжает свою последовательность (от 8 10 до 15 10 ) на нижней ИС.

Двойные 2/4-строчные декодеры

DM54155DM74155 Двойные 2-строчные в 4-строчные декодеры Демультиплексоры Общее описание Эти схемы TTL имеют двойные демультиплексоры с 1 на 4 строки с отдельными стробами и общими входами двоичных адресов в одиночный 16-контактный корпус Когда обе секции активированы стробами, общие адресные входы последовательно выбирают и направляют связанные входные данные на соответствующий выход каждой секции. Отдельные стробоскопы позволяют активировать или запрещать каждую из 4-битных секций по желанию. его выходы и данные, подаваемые на C2, являются истинными через его выходы. Инвертор, следующий за входом данных C1, позволяет использовать его в качестве декодера с 3 по 8 строк или демультиплексора с 1 по 8 строк без внешнего стробирования. Схема подключения и функциональные таблицы Двойной -In-Line PackageTLF6549–1 Номер для заказа DM54155J DM54155W или DM74155N См. номер пакета NS J16A N16A или W16A, февраль 1993 г. Входные ограничивающие диоды на этих схемах для минимизации передачи n-строчные эффекты и упрощение конструкции системыОсобенностиYYYПриложения Двойной декодер 2 в 4 строки Двойной демультиплексор 1 в 4 строки 3-в 8-строчный декодер 1-в- 8-строчный демультиплексор Отдельные стробоскопы упрощают каскадирование для декодирования или демультиплексирования больших слов Входные ограничивающие диоды упрощают конструкцию системы 2-линейный демультиплексор или 1-линейный демультиплексор Входы Выходы Выбор строба DataB A G1 C1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3X XHX HH LLHHHL HH HLHHHH LX XXLHHH HВходыВыходыВыбор данных стробаB A G2 C2 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3X XHXHHH HL LLLLHH HL HLLHLH HH LLLHHL HH HLLHHH HL HLLHLH HH LLLHHL HH HLLHHH HL HLLHLH HH LLLHHL HH HLLHHH LX54 XXHH5 Line HDM до 2-х линий, двухканальных, HDM, двухканальных, двухканальных, HDM > Демультиплексоры Декодер 3 строк на 8 строк или демультиплексор 1 строк на 8 строк Входы Выходы C e входы C1 и C2 соединены вместе G e входы G1 и G2 соединены вместе H e высокий уровень L e низкий уровень X e не имеет значения SelectStrobe (0 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Или Datac B A G 2y0 2Y1 2y2 2Y3 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3X X X H H H H H H H H HL L L L L H H H H H H HL L H L H L H H H H H HL H L L H H L H H H H HL H H L H H H L H H H HH L L L H H H H L H H HH L H L H H H H H L H HH H L L H H H H H H L HH H H L H H H H H H H LC1995 National Semiconductor CorporationTLF6549RRD-B30M105Printed в U S A

Диод-транзисторной логики Декодер | Продукты и поставщики

  • В эру нано

    D-дефекты 80 свисающая облигация 64, 117 Дэвид Мермин 319 декодер 284, 286 расшифровка 260 глубокие уровни энергии 236 переходный процесс глубокого уровня…… 65 кристаллическая структура алмаза 44 диэлектрическая проницаемость 45 дифференцирование 284, 288 Диодно-транзисторная логика (DTL) 18 дипольная матрица…

  • Цифровая электроника: принципы, устройства и приложения Полный документ

    … Десятичная система счисления 1, 2–3, 5 Преобразование десятичного числа в двоичное 7–8 Преобразование десятичного числа в шестнадцатеричное 9 Преобразование десятичного числа в восьмеричное 8 Децимационный фильтр 511 Декодер 285–8 Декодирование счетчика…… фильтр 490, 493 –5 Диодная логика, см. DL Диодная транзисторная логика, см. DTL Direct…

  • Электроника для инженеров и естествоиспытателей

    … Периферийное устройство 446 -, программа 565 -, 565 программный компонент 87 -, LSI (крупномасштабная интеграция) — 446 -, MSI (средне масштабная интеграция) — 446 -, программируемая логическая 527 -, избыточная 506 -, SSI…… очередь ожидания 479 декодеры команд 479 список команд 556…… дистанционный нож 305 цепь, транзистор 158 датчик ускорения 312…… трансляция 569 Brucke 456 вывод скрытых отверстий 72 скрытых слоев 322 скрытых стабилитронов 371 шина 568…

  • Рефераты современной компьютерной литературы

    … Концепция виртуального компьютера 5931 Автоматизированное проектирование компьютерных проводов Списки из логических уравнений 5932 Состояние…… Применение управляемых регистров сдвига умножение, деление и код Преобразование 5938 Высокоскоростное двоично-десятичное преобразование 6147 Генератор конических дисплеев с использованием Цифро-аналоговые декодеры 6286 Авторские права -См. Закон … … Подсчет Туннельный диод 500 МГц — транзисторный ток арендовать Mode Ring…

  • Приложения для цифровых и аналоговых сигналов операционных усилителей II-Модули выборки / хранения, пиковые детекторы и компараторы

    Этот декодер может управлять транзисторно-транзисторной логикой или / D _j diode — транзисторная логика напрямую или n-p-n переключение 15.

  • Тесты блочного кодирования с чередованием по каналам VHF и HF

    2), а непрерывный Ливер-декодер находится на терминале приемника (рис. 3). Оба клеммы были построены с транзисторным преобразователем торная логика (TTL), диодно-транзисторная логика (DTL) и металл-оксидный полупроводник (МОП-схемы.

  • Рефераты современной компьютерной литературы

    … MAGIC PAPER {- Онлайн-система для символических Математика 5038 Магнитный: Характеристики старения сетевых магазинов Stor- Возраст Элементы 5311 Регистры сдвига ядра, нелинейное усиление потока в 4915 г. Ядро хранилища, декодер-драйвер для 4918 Теория…… До- mains, тонкая логика 4806, распространение кончиков доменов 4807…… Анализ слиянием и сортировкой матричными методами 5022 Центры коммутации сообщений, методы Анализ возможностей компьютеризированных 5271 Микроклеточный: Компьютерная логика 4787 Исследование, обзор 5199 Микроэлектронные цифровые компьютеры, шум в 4993 Модули цепи Micrologic, туннельный диодный транзистор 4802 Микроминиатюрные схемы, компьютер…

  • Рефераты современной компьютерной литературы

    … Конвертер, Диод 3032 Транзисторный 2621 Аналоговый компьютер с цифровым моделированием 2823, 2924 Диод: Связанный высокоскоростной транзистор NOR Ворота 2551 Цифро-аналоговый преобразователь 3032 Логика, генераторы функций, использующие аналог 2928 Переключатели, эффекты восстановления в диоде 2965 — транзисторная логика в космическом наведении…… Ошибка: Кластеризация при передаче данных, модель за 2914 Корректирующие коды, Декодеры и корреляторы Burst 2813, 2912 для…

  • Размышления о содержании, которое необходимо включить в квалификацию «Базовая электроника» степени «Промышленная инженерия»

    Компоненты Диоды Транзисторы (БЮТ и полевые транзисторы) Операционные усилители Логические вентили Бистаблицы Декодеры Кодеры Мультиплексоры Демультиплексоры Счетчики Регистры.

  • Ручная электротехника

    … Тип Flip-flop и JK-FLIP-flop мультиплексор и селекторы данных демультиплексор и вычислительные схемы декодера, подобные… Схемы стандартной серии (обозначение 74 xx) состоят из биполярных транзисторов, которые работают как переключатели. … Что они становятся übersteuert переключателем и полностью входят в область насыщения (насыщенная логика).Семейство TTL является дальнейшим развитием DTL (диодно-транзисторная логика) и RTL (сопротивление.

  • Определение диода на Dictionary.com

    Диод — это устройство для управления электрическими токами, чтобы они текли только желаемым образом (так, как хочет инженер).

    Диоды используются во всех видах электронных устройств. Большинство используемых сегодня диодов являются полупроводниковыми диодами . Люди часто просто используют слово диод , когда говорят о полупроводниковом диоде . Полупроводник — это материал, через который может проходить электричество, но не так хорошо, как когда оно проходит через более сильный проводник, такой как медь. Этот вид диода — это своего рода дверь, через которую проходит электричество, но она открывается только в одну сторону.

    Среди простейших разновидностей этого устройства — диоды с p-n переходом . Такие диоды обычно изготавливаются из полупроводникового кремния.Сам по себе кремний не очень хорошо проводит, но его проводимость можно улучшить, добавив другие элементы. В зависимости от того, что вы добавляете в кремний, он может стать либо материалом p-типа, который имеет положительный заряд, либо материалом n-типа, который имеет отрицательный заряд. Чтобы создать диод , ​​ соединяют материал p-типа и материал n-типа. P-тип — это анод, а n-тип — катод. На стыке, где встречаются два материала, они нейтрализуют друг друга, и область вокруг стыка не имеет заряда.Электрический ток не может пройти через него. Если вы добавите положительный электрический ток к положительному концу и отрицательный к отрицательному концу, соединение станет меньше, и электричество может течь через соединение. Но если вы перевернете это, перекресток станет больше, и ток не сможет пройти. Таким образом, электричество может проводиться только в одном направлении, и создается диод .

    Другой основной тип диода — это термоэмиссионный диод . Возможно, вы знаете их лучше как вакуумные лампы .В вакуумных трубках используются стеклянные трубки для создания вакуума, окружающего крошечный провод, который нагревает катод и высвобождает электроны. Затем анод притягивает электроны, что означает, что ток идет в этом направлении. Хотя этот тип диода был распространен в ранних электрических приложениях, сегодня он в значительной степени заменен полупроводниковым типом.

    Термин LED (как в LED лампах и LED лампах ) обозначает светоизлучающий диод .

    Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *