Diody to urządzenia półprzewodnikowe, które umożliwiają przepływ prądu tylko w jednym kierunku. Są one czasami używane zamiast rezystorów, aby ograniczyć ilość prądu, który przez nie przepływa.
Mogą być również używane do dzielenia napięcia w obwodzie. Może to być przydatne, gdy konkretny element obwodu potrzebuje niższego napięcia niż reszta.
Rezystory są używane do zarządzania przepływem prądu, dzielenia napięcia i tworzenia sieci rezystorowo-kondensatorowych w układach scalonych.
Dioda to maleńki układ materiału półprzewodnikowego z domieszką zanieczyszczeń, który tworzy granicę między nośnikami ładunku (elektronami). Kiedy przyłożone jest napięcie, elektrony te przeskakują z jednej strony na drugą, uwalniając energię.
Gdy dioda jest spolaryzowana do przodu, liczba nośników ładunku rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem napięcia. Natomiast, gdy dioda jest odwrócona, liczba nośników ładunku maleje wykładniczo wraz ze wzrostem napięcia.
Wielkość tej bariery energetycznej decyduje o tym, jak duży prąd powstaje, gdy dioda jest odchylona do przodu lub do tyłu. Wielkość bariery energetycznej zależy od rodzaju domieszki, która jest użyta do wykonania diody.
Rezystory występują w różnych kształtach, rozmiarach i z różnych materiałów. Mogą być wykonane z drutu, spiralnego wzoru folii węglowej lub dowolnego innego materiału, który może wytrzymać określony poziom prądu i napięcia.
Istnieje wiele różnych typów rezystorów, każdy z nich ma swoją własną funkcję. Na przykład, rezystor z folii węglowej jest urządzeniem o małej mocy, które jest zwykle tańsze niż rezystor przewodowy. Ma on również znacznie większą rezystancję niż rezystor przewodowy i jest bardziej odporny na uszkodzenia.
Rezystor nawinięty na drut jest bardziej precyzyjny i zwykle jest lepszym wyborem dla zastosowań o dużej mocy. Istnieją nawet specjalne rezystory, które są zaprojektowane tak, aby były bardziej odporne na ciepło niż zwykłe rezystory z drutu.
Są one również doskonałym sposobem na zarządzanie prądem w obwodach, które mają ograniczoną wydajność, jak te, które zawierają diody LED. Są często nazywane rezystorami balastowymi, ponieważ mogą być używane do zapobiegania nadmiernemu natężeniu prądu przed spaleniem diody LED.
Kiedy rezystor jest w szeregu z diodą, całkowita rezystancja jest prawie taka sama jak rezystancja samego rezystora, co oznacza, że prąd przez obwód podąża za prawem Ohma: V = I*R.
O natężeniu prądu przez obwód decyduje obciążenie lub opór, który musi być ograniczony. Nadmierny prąd spowoduje przegrzanie diody i może ją zniszczyć.
Alternatywnie, obciążenie może być kontrolowane za pomocą obwodu inwertera. Pozwala to na podciągnięcie wyjścia obwodu do stanu wysokiego lub niskiego, aby kontrolować elektroniczne przełączniki, które działają w logice Booleana.
Można to zrobić łącząc szeregowo dwa rezystory o równej wartości oporu i przewód pomiędzy rezystorami. Wówczas napięcie między rezystorami zostanie podzielone na pół, dzięki czemu mikrokontroler będzie mógł otrzymać z układu zasilanie o wartości połowy napięcia.
Układ ten chroni również diodę przed prądem wstecznym, który może być spowodowany podłączeniem baterii lub innego urządzenia w niewłaściwym kierunku w obwodzie. Jest to częsty problem z bateriami, które zostały przypadkowo pozostawione w niewłaściwej pozycji.
Podobne tematy