Blm 3: DiyotlarA- DYOTLARIN TEMEL YAPISI VE TANIMI P ve N tipi iki yar iletkenin birletirilmesinden oluan maddeye "diyot (diod, diot, diyod)" denir. A K Diyotlar temelde iki gruba ayrlrlar: ekil 3.1: Diyotlarn sembol ve yaps I- Dorultma (redresr, rectefier) diyotlar. II- Sinyal diyotlar. Dorultma diyotlar g kaynaklarnda AC akmlar DC'ye dntrmekte kullanlrlar. Bunlar, yksek akmlar tayabilirler ve yksek ters tepe gerilimlerine dayanabilirler. Ancak, genelde 50-60 Hz gibi dk frekansl devrelerde kullanlrlar. Sinyal diyotlar ise lojik (saysal) devre eleman ya da radyo frekans (RF) devrelerinde demodlatr (sinyal ayrc) olarak kullanlrlar. Baka bir deyile sinyal diyotlar, yksek frekanslarda almaya duyarl olmalarnn yan sra, dk gerilim ve akmlarda da alabilmektedirler. Dorultma ve sinyal diyotlar silisyum ve germanyumdan yaplabilmektedir. Germanyumdan yaplan diyotlardan akm geirildiinde zerlerinde yaklak 0,2 Volt'luk bir gerilim dm olurken, silisyumdan yaplm diyotlarda bu deer 0,6 ila 0,7 Volt dolayndadr. te bu fark nedeniyle germanyum maddesi daha ok sinyal diyotu yapmnda kullanlmaktadr. P ve N tipi maddeler birletirilerek diyodun oluturulmas a- Polarmasz P-N birleimi P ve N tipi yar iletken madde kimyasal yolla birletirildiinde "PN birleimli kristal diyot" elde edilir. ekil 3.2'de P-N tipi maddelerin birletirilmesiyle oluan diyotun yaps verilmitir. P ve N tipi iki madde birletirildii zaman birleim yzeyinin yaknnda bulunan elektron ve oyuklar birbirleriyle birlemeye balarlar. Birlemeler sonucunda yzey civarnda ntr (yksz) atomlar oluur. P-N maddelerinin birbirine yakn olan ksmlarnda oluan elektron oyuk birleimleri4321 1 43214321 5 43254321 43254321 1 5 43214321 1 43254321 43254321 1 5 43254321 1 43254321 1 43214321 1 43254321 4325 1 43214321 1 54321 43254321 43214321 5Serbest oyuklar

P

N

Serbest elektronlar

PA

Yksz (ntr) blge

NK

A

K

Birleim (jonksiyon) yzeyi

ekil 3.2: Polarmasz P-N birleiminde oyuk ve elektronlarn davran

ekil 3.3: Polarmasz P-N birleiminde gerilim settinin oluumu 59

ekil 3.3.'te taral olarak gsterilen "gerilim setti" blgesini ortaya karr. Taral blge PN maddelerinde bulunan tm elektron ve oyuklarn birbiriyle birlemesini nler. Elektron ve oyuklarn yer deitirmesini engelleyen blgeye gerilim setti (depletion layer) denir. Settin kalnl 1 mikron kadar olup, 0,2 - 0,7 Volt'luk bir gerilim uyguland zaman yklr (alr). P-N birleiminde P maddesinin sa blm elektron kazand iin eksi (-) ykl olur. N maddesinin sol blm ise oyuk kazand iin art (+) ykl duruma geer. ki yzey arasndaki bu kk potansiyel fark (gerilim), oyuk ve elektronlarn daha fazla yer deitirmesini nler. Oluan gerilim setti dardan uygulanan gerilimle yok edilebilir. te, P ve N tipi maddelerin birletirilmesiyle elde edilen devre elemanlarna diyot denir. Gnmzde, katklama oranlar deitirilerek P-N temeli zerine kurulu bir ok eitte diyot yaplmaktadr.Not: P-N maddelerinin birleiminden oluan diyotlarda akm aslnda eksiden artya doru olmaktadr. Ancak eskiden akmn artdan eksiye doru gittii kabul edildiinden gnmzde de bu yaklam benimsenmektedir. Baz kitaplarda yaplan anlatmlar elektron hareketini temel almaktadr. Ancak kaynak eserlerin ounluu klasik (eski) yaklam uygun grdnden bu kitapta da klasik yaklama gre anlatm yolu seilmitir.

b- Polarmal P-N birleimi Polarmasz P-N birleiminin orta yerinde karlkl yk dengesi olduundan akm gemez. P-N birleimine doru ynde (forward) ve ters ynde (reverse) gerilim uygulandnda baz elektriksel olaylar ortaya kar. imdi bu durumlar inceleyelim. 1- P-N birleimine doru ynde akm uygulama (doru polarizasyon) ekil 3.4-b'de grld gibi UCC retecinin art (+) ucundan gelen ykler (oyuklar) P tipi maddenin art (+) yklerini birleim yzeyine doru iter. retecin eksi (-) ucundan gelen elektronlar ise N tipi maddenin eksi (-) yklerini birleim yzeyine iter. Art (+) ve eksi (-) ykler birbirini ekeceinden elektronlar oyuklara doru hareket ederler. Yani elektronlar, P tipi maddeye geerler. Pilin art (+) ucu P tipi maddeye gemi A KBirleim (jonksiyon) yzeyi

P

N PUCC uygulannca ntr blge yok olur

N

R (W )

UCC

S

R (W )

UCC

Anahtar (S)

(a)

(b)ekil 3.4: P ve N tipi yar iletken maddelerin birleiminden oluan kristal diyotun doru polarmada altrlmas 60

olan eksi (-) ykl elektronlar kendine eker. Bu ekilde P-N birleiminde elektron ak balar. N tipi maddede bulunan her elektron yerinden kt zaman buralarda oyuklar oluur. Oyuklar art (+) ykl kabul edildiinden, pilin eksi (-) ucu tarafndan ekilirler. Grld zere elektron ak eksi (-) utan art (+) uca doru olmaktadr. Ancak, eskiden, akmn artdan eksiye doru gittii sanlarak (konvansiyonel, klasik yaklam) tm teorik anlatmlar buna gre yaplmtr. Gnmzde de klasik yaklam benimsenmektedir. Yaplan kabuln uygulamada hi bir sakncas yoktur.Diyotlarn alma ilkesinin anlalmas iin yaplan deneyde:

*Ucc kayna ayarl k verebilen tipte olmaldr. *Diyotun doru polarmadaki davrannn incelenmesi iin kurulan devrelerde kullanlan R direnci diyottan fazla akm gemesini engellemek iin balanmaktadr. Zra, doru polarmada diyottan geebilecek ar akm, yksek s oluturup eleman bozabilir. 2- P-N birleimine ters ynde akm uygulama (ters polarizasyon) ekil 3.5'de grld gibi UCC ad verilen retecin eksi (-) ucu P tipi maddenin oyuklarn eker. retecin art (+) ucu ise N tipi maddenin elektronlarn kendine eker. Birleme yzeyinde elektron ve oyuk kalmaz. Yani birleim blgesi P N art (+) ile eksi (-) yk bakmndan fakirleir. Bu yaklama gre ters polarizasyonda diyot akm geirmez. Ancak kullanlan maddelerin tam saflkta olmamas nedeniyle "ok az bir sznt akm" Ntr (yksz) blge geniler geer. Mikro Amper (mA) dzeyinde olan bu akm yok saylr (ihmal edilir). UCC Ters polarize edilen diyotlara ekil 3.5: P ve N tipi yar iletken maddelerin birleiminden uygulanan gerilim ykseltilirse oluan kristal diyotun ters polarmada altrlmas eleman delinebilir (bozulur). rnein, 1N4001 adl diyotun ters ynde uygulanan gerilime dayanabilecei st deer 50 Volt'tur. Yani bu diyot 50 Volt'tan fazla ters gerilime maruz kalnca delinerek zelliini kaybeder. Diyotun delinmesi olayna " etkisi" ad verilir. etkisinin oluumu ksaca yle aklanabilir: P tipi yar iletkenin iletim bandndaki bir aznlk elektronu reteten yeterli enerjiyi alnca, diyotun pozitif ucuna doru gider. Bu elektron, hareket edince bir atoma arpar ve yeterli enerjiyi salayarak bir valans elektronun yrngesinden kp iletim bandna gemesini salar. Bylece iletim bandndaki elektron says iki olur. Yrngelerinden kan bu elektronlar, valans elektronlara arparak herbir elektronu iletim bandna karrlar. Bylece iletim bandnda drt elektron olur. Bunlar, drt valans elektronunu daha iletim bandna sokarlar. Ters polarma geriliminin yksekliine gre harekete geen elektron says hzla artarak ters ynde geen akmn artmasna neden olur. Diyotlarn bir ou ters polarmann ar arttrlmas durumunda bozulacandan bu61

noktada (dayanma gerilimine yakn yerde) altrlmazlar. Yani 50 Volt'a kadar olan "ters gerilimlere" dayanabilen 1N4001 adl diyot, en ok 40 Volt'luk bir devrede kullanlr. 50 Volt'un zerindeki bir gerilim altnda alan devre sz konusu ise 1N4002 ya da baka bir model diyot seilir. B- P-N YZEY BRLEMEL DYOT ETLER VE YAPILARI Elektronik alannda hzl bir gelime sz konusudur. Srekli AR-GE (aratrmagelitirme) yapan byk firmalar her geen gn yeni bir karakteristie sahip diyot retmektedirler. Bu ksmda uygulamada en yaygn olarak kullanlan eitli diyotlarn yaps, almas ve kullanm alanlar aklanacaktr. a- Kristal diyotlarn elektriksel karakteristiklerinin P-N yzey birlemeli diyotlarla aklanmas Kristal diyotlar yap olarak P ve N tipi iki yar iletkenin birleiminden olumu elemanlardr. Uygulamada en ok AC'yi DC'ye evirme (dorultma) ilerinde kullanlr. Doru polarizasyonda, germanyumdan yaplan dorultma diyotlar yaklak 0,2 ila 0,3 Volt'ta, silisyumdan yaplanlar ise yaklak 0,6 ila 0,7 Volt'ta iletime geer. Yani, atom yapsnn farkllndan tr germanyum ile silisyum diyotun gerilim setti deerleri (iletime geme voltajlar) farkl olmaktadr.

b- Dorultma diyotlarnn doru ve ters polarizasyondaki karakteristik erileri ekil 3.6'daki grafikte grld zere doru polarizasyonda belli bir eik geriliminden sonra diyotdan geen akm artmaktadr. Ters polarizasyonda ise diyot ters dayanma gerilimine kadar akm geirmez. Uygulanan ters ynl polarma gerilimi arttrlacak olursa eleman delinir (zelliini kaybeder). Uygulamada kullanlan her diyotun ters dayanma (delinme) gerilim deeri farkldr. R1=1 - 3,3 K W c- P-N birleimli dorultma A diyotlarn doru ve ters polarma DC Ampermetre R1 A karakteristik erilerinin karlmas K DC Voltmetre ekil 3.7'de verilen devre ile P=5-50 KW doru yn karakteristik erisini karmak iin potun deeri yava ekil 3.7: Diyotlarn doru ve ters polarizasyon duruyava deitirilir. Bu ilem srasnda mundaki elektriksel karakteristiklerinin karlmasnda ampermetre ve voltmetrede grlen kullanlan devre62Diyot 1N4001 Ucc= 0-50 V

deerler bir ka kez kaydedilir. Daha sonra, voltmetreden alnan deerler yatay eksene, ampermetreden alnan deerler dikey eksene iaretlenerek, karakteristik erisi izilir. ekil 3.7'de verilen devre ile ters yn karakteristik erisini karabilmek iin ncelikle, deneyde kullanlan diyot yerinden sklerek ters evrilir. Daha sonra potun mili evrilerek diyota uygulanan gerilim sfrdan itibaren arttrlrken l aletlerinden okunan deerler bir ka kez kaydedilir. Ardndan voltmetreden alnan deerler yatay eksene, ampermetreden alnan deerler dikey eksene iaretlenerek, ters polarma karakteristik erisi izilir. Diyotu ters ynde polarize ettiimizde uygulanan gerilim belli bir seviyeye ulancaya kadar, ok kk bir akm geiinin olduu grlr. Ters ynde uygulanan gerilimin deeri, diyotun dayanabilecei snr deerin stne karlrsa eleman bozulur (delinir).Ters balant durumunda belli bir gerilimden sonra diyotun yaltkanlk zelliini kaybederek iletken hale gemesinin (delinmesinin) nedeni: Diyota uygulanan gerilimin bymesiyle (ya da diyotun alma scaklnn artmasyla), serbest elektronlara verilen enerji artmakta ve bu elektronlarn "arpma" etkisiyle de pek ok elektron valans bandndan iletkenlik bandna atlayarak elemandan geen akmn ar derecede artmasna sebep olmaktadr.

d- "deal diyot" kavram Yukarda, uygulamada kullanlan dorultma diyotlarnn doru ve ters ynl polarma gerilimlerine kar davranlarn akladk. Diyotun iletime geme deeri Bu aklamalarn sonunda u yargya ulaabiliriz: Diyotun doru polarmasnda 0,2 - 0,7 0 Volt +U Volt'luk gerilim deerinden sonra akm geii -UCC (V) CC (V) olmaktadr. Bunun sebebi ise, diyotun yapmnda kullanlan maddelerin birleim yzeyinde oluan -Idiyot (mA) gerilim settidir. Eer diyot yapmnda kullanlan maddelerin ekil 3.8: deal diyotun doru elektronlar kolayca hareket edebilseydi diyot ve ters polarma grafii doru polarize iken hemen iletim sz konusu olurdu. Fakat bu pratikte mmkn deildir. Yani uygulamada kullanlan diyotlarn doru ve ters polarma karakteristik erileri ideal diyottan farkldr. deal diyot, bir elektrik devresindeki anahtar gibi dnlebilir. Diyotun doru polarize edilmesi kapal anahtar, ters polarize edilmesi ise ak anahtar ifade eder. Diyotlarla ilgili hesaplamalarda bu elemanlarn belli bir gerilimden sonra iletime geme durumu gz nne alnarak diyot, iinde ters bal bir DC reteci varm gibi dnlr. ekil 3.9'a baknz. Bu durumu ksaca aklayalm: ekil 3.10'da grld gibi 12 Volt'luk bir retece silisyum diyot (1N4001) ile bir flamanl lambay seri olarak balayalm ve lamba zerinde den gerilimi lelim. Bu durumda lamba zerinde yaklak 11,4 V grlecektir. Buradan da anlalaca gibi 0,6 Volt'luk gerilim, diyotun zerinde dmektedir. Devrede seri bal devrenin matematiksel denklemini: Ucc = Udiyot + Ulamba = 0,6 + 11,4 = 12 Volt eklinde yazabiliriz.63

+Idiyot (A)

Diyot iindeki gerilim setti

P

N

1N4001 Lamba

U CC=12 V

ekil 3.9: Diyotlarn iletime geme geriliminin ana retece (UCC) ters bal pil gibi gsterilii

ekil 3.10: Diyot ile lambann seri balanmas

zetlersek: I- Diyotlar doru polarize edildiinde iletime geme ancak belli bir gerilim deerinden sonra gereklemektedir. II- Eik gerilimi deeri diyotun retildii maddeye gre deimektedir. rnein silisyumdan yaplm diyotlarn iletime gemesi iin gereken eik gerilimi 0,6 ila 0,7 Volt'tur. III- Eik gerilimi diyotun alma scaklna bal olarak bir miktar deimektedir. rnein germanyumdan yaplm dedektr diyotu 25 C'da 0,2 Volt'ta, 60 C'da 0,1 Volt'ta iletime gemektedir. Silisyum dorultma diyotlar ise -50 C'da 0,8 Volt'ta, 25 C'da 0,65 Volt'ta, 100 C'da 0,5 Volt'ta iletime gemektedir. IV- Diyotlar ters polarize edildiinde sznt akmnn miktar, scakla, uygulanan gerilime, yar iletkenin cinsine gre deimekttedir. rnein, Germanyum dedektr diyotundan 5 Volt altnda, 25 C scaklkta 0,8 mA, 60 C'da 1,8 mA sznt akm getii grlr.1N4001 diyotundan ise 50 Volt'luk ters polarmada, 50 C'da 5 mA, 100 C'da 50 mA sznt akm getii grlr. Diyotlarda alma scakl Her elektronik devre elemannda olduu gibi diyotlarda da ortam scakl ok nemlidir. Yani, diyotun scakl arttka karakteristik zelliklerde de deiimler olmaktadr. Bu nedenle, germanyumdan yaplm diyotlarn scakl 90C', silisyum diyotlarn scakl ise 175C' gememelidir.Diyot Diyotlarn soutulmas Diyotlarn gvde scaklnn ykselmesine, elemann iinde doan s neden olur. Diyotta oluan s da, elemandan geen akm ve eleman zerinde den gerilimle doru orantl olarak artar. Soutucu Bir diyot nerilen akm deerinde gvenli olarak alr. Yani, gvde scaklnn deeri ekil 3.11: Diyotlarn soutulmasnda kullanlan alminyum soutucular tehlikeli dzeye kmaz. Diyottan yksek akm geirilirse, scaklk ykselir. Diyotlar ayet, alminyum plaka, vantilatr (fan) vb. ile soutulursa, yksek akmlardaki dayankllklar artar. ekil 3.11'e baknz. 64

Yksek gl diyotlar Yksek akml DC elde etmek amacyla kullanlan bu tip diyotlarn soutucuyla birlikte kullanlmas gerekir. Uygulamada 4000 Amper'e kadar akm tayabilen ve 4000 Volt'a kadar alma gerilimli olan diyotlar mevcuttur. Yksek gl diyotlar, kaynak makinalar, ak arj cihazlar, elektroliz sistemleri vb. yerlerde kullanlmak zere retilmektedir.

ekil 3.12: eitli yksek gl diyotlar

1N4006: 800 V, 1N4007: 1000 V.

Diyotlarn gvde ekilleri Diyotlarda klf maddesi olarak cam, plastik ya da metal kullanlr. Eer diyotun gvdesinde gri izgi eklinde bir band (ekil 3.13-a) , nokta biiminde bir knt (ekil 3.13-b) bulunuyorsa bunlar Katot katodu belirtir. Metal gvdeli diyotlarda ise (a) (b) Katot (c) (ekil 3.13-c) metal klf Katot katod ile bal (irtibatl) ekil 3.13: eitli gvde biimlerinde retilmi diyotlar durumdadr. Basit dorultma devrelerinde en ok 1N400... kodlu diyotlar karmza kar.Bunlar 1 Amper'liktir. Maksimum alma voltajlar (ters polarizasyon delinme gerilimi) ise u ekildedir: 1N4001: 50 V, 1N4002: 100 V, 1N4003: 200 V, 1N4004: 400V, 1N4005: 600 V, 1N 400.. serisi diyotlarn akm yukarda da belirtildii gibi 1 A'dir. Ancak bu akm en yksek (maksimum) deeri gsterir. Uygulamada diyotun uzun sre grev yapabilmesi iin en fazla 0,5-0,7 Amper'lik akm geecek ekilde devre tasarlanr. Daha yksek akml devre kurulmak istenirse kataloglara baklarak uygun diyot seilir. (rnein 1 Amper'den fazla akml dorultma devresi yaplrken 3 A tayabilen 1N5400 seilebilir.) Baz elektronik devre emalarnda diyot ismi olarak DUS, DUG rumuzlar karmza kar. Bu durumda u diyotlar kullanlabilir. DUS: BA127, BA217, BA218, BA222, BA317, BA318, BAX13, BAY61, 1N904, 1N4148.. DUG: OA85, OA91, OA95, AA116... Dorultma diyotlarn ayaklarnn bulunmas Diyotun bir kenarnda gri band varsa buras k (katod) ucudur. Eer gri band silinmise ohmmetreyle ular belirlenebilir. Salamlk testi yaplrken kk ohm (300 W -3000 W ) okunan durumda analog tip (ibreli) ohmmetre'nin siyah probunun dedii u, diyotun anod (art) ucudur. Dier u ise katotdur.Not: Analog (ibreli) avometreler ohm kademesindeyken siyah (-, com) prob art (+) durumuna geer. 65

Anot

Katot

ekil 3.14: Uygulamada kullanlan eitli dorultma diyotlar

Dorultma diyotlarn salamlk testi a- Ohmmetre ile salamlk testiOhmmetre komtatr X1K ya da X10K kademesine alnr. Diyot bir ynde kk diren (300 W -3000 W ), dier ynde byk diren (50 KW -200 KW ) gsteriyorsa salamdr. ekil 3.15'e baknz

Kk diren

Byk diren

0

0

b- Polarma gerilimine baklarak salamlk testi Baz dijital multimetrelerin (avometre) lme komtatr diyot sembolnn bulunduu yere getirilir. Yaplan lmlerde diyot zerinde den gerilim bir ynde yaklak olarak 200-950 mVolt (0,20,95 Volt) olarak okunur, dier ynde hi bir deer okunamazsa eleman salam demektir. Yaplan iki ynl lmn birisinde bu deerler okunamazsa diyot bozulmutur. ekil 3.16'ya baknz. Bir diyot (dorultma diyotu, zener diyot vb.) devreye balyken ohmmetre kullanlarak salamlk testi yaplacak olursa yanl sonular okunabilir. Ancak lme komtatrnde diyot sembol bulunan bir l aletiyle eleman devreden sklmeden salamlk testi yaplabilir.

1N4001

1N4001

ekil 3.15: Diyotlarn salamlk testinin analog ohmmetreyle yapl

O.L.

O.6 V

1N4001

1N4001

ekil 3.16: Diyotlarn salamlk testinin polarma gerilimine bakarak yapl

Not: Byk gl diyotlarn lmnde, iinde 1,5 Volt'luk tek bir pil bulunan avometreler kullanlrsa bir deer okunamayabilir. Bu nedenle yksek gl diyotlarn salamlk testinde, iinde 9 Volt'luk pil bulunan kaliteli avometreler kullanlmaldr.

Diyotlarn bozulmasnn nedenleri I- Ar akm gemesi. II- Ortam scaklnn ykselmesi. III- Lehimleme ileminin hatal yaplmas.66

IV- Uygulanan gerilimin ar artmas. V- Mekanik (fiziksel) zorlamalar. VI- Diyodun kalitesiz olmas.

Diyotlarn seri ve paralel balanmas a- Seri balama Ters dayanma gerilimi daha yksek diyot elde D1 D2 etmek iin seri balama BY167 yaplr. ekil 3.17'de ekil 3.17: Diyotlarn ekil 3.18: Yksek gerilim diyotlar diyotlarn seri balanmas seri balanmas gsterilmitir. rnek ile aklarsak: 100 Volt'luk bir devre iin ters dayanma gerilimi 50 Volt olan 2 adet 1N4001 diyot seri balanarak 100 Volt'a dayanabilen diyot yaplabilir. ok sayda diyotun seri balanmasyla elde edilmi olan diyotlara ise yksek gerilimli (EHT) diyotlar ad verilmektedir. ekil 3.18'de yksek gerilim diyot rnekleri grlmektedir. b- Paralel balanmas ekil 3.19: Yksek akml diyot elde etmek iin paralel balama Diyotlarn yaplr. Ancak bu yntem salkl deildir. retim paralel kusurlarndan dolay diyotlar "ayn" zellikte yaplamaz. Bu balanmas nedenle, paralel balantda diyotun birisi daha nce bozulur. + Bu, dier diyotlardan geen akm oaltr ve onlarn da yanmasna neden olur. Paralel balantda ortaya kan sakncalar biraz olsun gidermek iin diyotlara 0,1-10 W aras gl (Watt'l) direnler seri olarak balanrsa elemanlarn bozulma olasl azaltlm olur. Ancak bu da ek masrafa ve g harcanmasna (enerji tketimine) neden olduundan tercih edilmez. O nedenle pratik uygulamalarda katalogdan baklarak uygun akml diyot seimi yaplr. ekil 3.19'da diyotlarn paralel balanmas gsterilmitir. Dorultma diyotlarnn korunma yntemleri Dorultma diyotlar ar akm ve gerilimlerden koruyacak nlemler alnarak kullanm mrleri uzatlabilir. Kk ve orta gteki dorultmalar ar akmlardan korumak iin sigorta kullanlr. Sigortann akm deeri dorultmacn anma (nominal) akmna eit olacak ekilde seilir. Sigortalar genellikle dorultma devresinde kullanlan trafonun primerine konur. Eer dorultmacn k devresine sigorta balamak gerekiyorsa, bu sigortann hzl (abuk, gecikmesiz) atan tipte olmas lazmdr. Bu durumda trafonun primerine de ayrca bir sigorta balanr. Bu sigorta ise yava atan tipte olabilir. Byk gl dorultmalar termik, manyetik ar akm rleleri ve manyetik aaklarla korunurlar. Yksek akml diyotlarn iyi korunmas iin ise elektronik yapl scaklk kontrol rleli devreler kullanlmaktadr. Is kontrol devresi sayesinde dorultmacn gvde scakl istenmeyen deere ykseldiinde, koruma sistemindeki rle, eleman devreden kartmaktadr. Dorultma devresini besleyen ebeke gerilimindeki deime fazla olmaz. Yani ebeke gerilimi (220 V), dorultmac bozacak yksek deerlere kamaz. Ancak, buna ramen yine de ar gerilime kar koruyucu nlemler alnr. nk dorultma devresinin giri ve k devrelerinde bulunan anahtarlarn alp kapanmas annda ya da devrenin enerjisinin kesildii anlarda, trafonun sarglarnda diyotlar bozacak byklkte yksek gerilimler oluur. Yani, dorultmata kullanlan trafonun primer sargsnda bulunan anahtar67

aldnda, demir nvedeki D manyetik alan ksa zamanda sfr (0) olur. Maksimum deerden sfr deerine doru hzlca den akmn yaratt Varistr (VDR) b) Kondansatr manyetik alan, sekonder sargda a) Kondansatr ile c) Varistr ile ve diren ile yksek bir gerilim oluturur. te sekonder sarglarnda oluan ekil 3.20: Dorultma diyotlarnn korunma yntemleri endksiyon gerilimi, zellikle, trafo yksz alrken ok daha byk olur. Endklenen yksek gerilim ksa sreli olmasna karn dorultmata kullanlan diyotlarn delinmesine neden olabilir. Trafoda doan yksek endksiyon gerilimlerini sndrmek iin primer sargya ya da diyotlara paralel olarak: I- Kondansatr. II- Kondansatr ve diren. III- VDR (gerilime duyarl diren) gibi elemanlar balanr. ekil 3.20'ye baknz.Uygulamada yaygn olarak kullanlan baz diyotlarn elektriksel zellikleri *AA112: Yapld madde: Germanyum (Ge). Ters gerilimi: 15 V. leri yn akm: 30 mA. Tepe akm: 200 mA. *AA116: Yapld madde: Ge. Ters gerilimi: 20 V. leri yn akm: 24 mA. Tepe akm: 200 mA. *AA117: Yapld madde: Ge. Ters gerilimi: 90 V. leri yn akm: 50 mA. Tepe akm: 500 mA. *BA127: Yapld madde: Silisyum (Si). Ters gerilimi: 60 V. leri yn akm: 100 mA. Tepe akm: 200 mA. Maksimum g harcamas: 250 mWatt. *BA147: Yapld madde: Si. Ters gerilimi: 25 V. leri yn akm: 150 mA. Tepe akm: 500 mA. *BY126: Ters gerilimi: 650 V. leri yn akm: 1 A. Tepe akm: 40 A. *BY127: Ters gerilimi: 1250 V. leri yn akm: 1 A. Tepe akm: 40 A. *BY259/150: 4 A/150 V *IN914: Yapld madde: Si. Ters gerilimi: 100 V. leri yn akm: 75 mA. Maksimum g harcamas: 500 mWatt. *IN4150: 0,2 A/50 V. *IN4448: 0,15 A/75 V. *IN3381: 6 A/200 V. *IN3382: 6 A/300 V. *IN3384: 12 A/50 V. *IN3385: 12 A/100 V. *IN3388: 12 A/400 V. *IN5400: 3 A/50 V. *IN5401: 3 A/100 V. *IN5402: 3 A/200 V. *IN5403: 3 A/300 V. *IN5404: 3 A/400 V. *IN5405: 3 A/500 V. *IN5406: 3 A/600 V. *IN5407: 3 A/800 V. *IN5408: 3 A/1000 V. *MR500: 3 A/50 V. *MR1120: 12 A/50 V. *IN3208: 15 A/50 V. *IN2488: 20 A/50 V. *IN3659: 30 A/50 V. *IN1183: 35 A/50 V. *MR5005: 50 A/50 V.

Kpr tipi (brige, block) diyotlar a- ki diyotlu blok diyotlar Orta ulu trafolu tam dalga dorultma devrelerinin yapmnda kullanlr. ayakldr. Kenardaki iki ayaa AC

A

K

A

K

A

K

ekil 3.21: ki diyotlu blok diyotlar 68

uygulanrken, orta ayaktan ise DC (DA) k alnr. ki diyotlu blok diyotlar gnmzde ok az kullanlmaktadr. ekil 3.21'de iki diyotlu kpr diyot rnekleri verilmitir. ki diyotlu blok diyotlarn salamlk testi: Kenardaki ularla orta u arasnda yaplan lmlerde bir ynde 300 W -3000 W , dier ynde 50 KW -200 KW 'luk deerler okunmaldr. b- Drt diyotlu blok (kpr) diyotlar Drt adet dorultma diyotunun bir gvde iinde birletirilmesiyle elde edilmi olup drt ayaa sahiptirler. Bunlar devreye montajda kolaylk salar. Gvde zerinde sinsoidal (~) iareti bulunan ayaklar AC giri ulardr. (+) ve (-) iareti bulunan ayaklar ise DC k ulardr. ekil 3.22'de eitli kpr diyotlar grlmektedir. Kpr diyotlarn salamlk testi: Ohmmetreyle yaplan lmlerde, AC giri ular iki lmde de yksek diren (50 KW -200 KW ), DC k ular bir yndeki lmde kk diren (300 W -3000 W ), dier lmde ise yksek diren (50 KW -200 KW ) gstermelidir.

Kpr diyot sembol

Kpr diyot tipleri

+ ~ Kpr diyot sembol

st grnm

~

(Kapal gsterim) st grnm

ekil 3.22: Kpr diyotlarn sembol ve uygulamada kullanlan eitli kpr diyotlar

Kpr diyot rnekleri B40C1500: 40 V/1,5 A. B40C2200: 40 V/2,2 A. B40C3200: 40 V/3,2 A. B40C10000: 40 V/10 A. B80C5000: 80 V/5 A. B380C1500: 380 V/1,5 A.

B600C500: 600 V/0,5 A. B80C1500/1000: 40 V/1,5 A. B250C1500/1000: 250 V/1,5 A. Not: Dikkat edilirse baz kpr diyotlarn akm deerinin iki ekilde yazld grlr. rnein, B80C1500/1000 gibi. Bunun anlam udur: Diyot

devreye balandktan sonra metal bir soutucuya balanacaksa zerinden maksimum 1,5 A geirilebilir. Eer soutucu kullanlmayacaksa elemann tayabilecei maksimum akm 1 A olacaktr.

69

K

K A

K

K A

A

A

Z 9V1ekil 3.23: Zener diyot sembolleri ekil 3.24: eitli zener diyotlar

Zener (zenner, gerilim sabitleyici, regle) diyotlar P ve N tipi iki yar iletkenin birleiminden olumu, ularna uygulanan gerilimi sabit tutmaya yarayan diyotlardr. Zener diyotlarda kullanlan P ve N tipi yar iletkenlerin "katk madde" oranlar dorultma diyotlarndan biraz daha fazladr. Zener diyotlar devreye ters balanrlar (ters polarma altnda alrlar). Bu nedenle ters polarmada gerilim krlmas deiimi dorultma diyotlarndan farkldr. Yani, belli bir gerilime kadar akm geirmezler. Krlma (zener) noktas ad verilen voltaj dzeyine gelindiinde ise aniden iletkenleirler. Bu diyotlarn krlma gerilimi, retim aamasnda katk maddesi miktar Rn Rn ayarlanarak belirlenir. K A Uzener(V) Zener diyotu ekil 3.25-a'da Uzener(V) A K grld gibi devreye doru polarizeli olarak balayp gerilimi b) a) yava yava arttrrsak, elemandan ekil 3.25: Zener diyotlarn: geen akmn da artt grlr. a) Doru b) Ters polarize edilmesi Zener diyotu ekil 3.25-b'de grld gibi devreye ters polarizeli olarak balayp gerilimi yava yava arttrrsak, elemandan geen akmn belli bir gerilim deerine kadar ok az olduu, gerilim zenerin st snr deerini atnda ise geen akmn +Izener(A) aniden ok yksek bir deere kt grlr. Ters polarmada karlalan bu durum uygulamada kullanlan bir ok devrede bize fayda salar. (Gerilimin sabitlenmesi, sinyal krpma, eleman koruma vb. gibi). -Uzener(V) +Uzener(V) ekil 3.26'da zener diyotlarn doru ve letime ters polarizeli olarak altrlmas Zener noktas geme durumunda elde edilen karakteristik erisi (letime geme, gerilimi verilmitir. krlma noktas)Zener diyotlarn alma voltajlar: 1- 1,8-2,4-2,7-3,3-3,6-3,9-4,3-4,7-5,1-5,66,2-6,8-7,5-8,2-9,1-10-11-12-13-15-16-1820-22- 24-27-30-33-36-39-43-47-51-55-6268-75-82 -91-100-200 Volt...70 -Izener(mA) ekil 3.26: Zener diyotlarn doru ve ters polarma altnda altrlmas durumunda elde edilen akm-gerilim erileri

Burada verilen voltaj deerlerinin ne anlama geldiini bir rnekle aklayalm: 12 Volt'luk zener diyot, zerine uygulanan ters ynl gerilim 12 Volt olana kadar akm geirmez. Gerilim 12 Volt'u atnda ise zener diyot aniden iletkenleerek akm geirmeye balar. Bu esnada zener diyota paralel olarak bir voltmetre balanp lm yaplacak olursa, eleman zerinde 12 Volt'luk bir gerilim dmnn olduu grlr. Zener diyotlar dk akml olduklarndan mutlaka n direnle korunmalar gerekir. Zener diyotun gc biliniyor ve elemana balanacak n direncin deeri belirlenmek isteniyorsa, Uzener.Izener maks < Pzener kural gznne alnr. (Yani zener diyota uygulanan gerilimle, elemandan geen akmn deerlerinin arpm zener diyotun gcnden byk olmamaldr.) Zener diyota balanmas gereken n direncin deeri ise: Rn = Ugiri-Uzener/Izener maks [A] denklemi ile bulunur. rnek a) Gc 200 mW (0,2 W) alma gerilimi 12 V olan zener diyotun dayanabilecei maksimum akm nedir? b) Kullanlan zener diyotun bozulmamas iin 15 V giri gerilimi olan bir devrede zener diyota balanmas gereken n direncin deerini hesaplaynz. zm a) Izener maks = Pzener/Uzener = 0,2/12 = 0,0166 A = 16,6 mA . b) Rn = (Ugiri-Uzener)/Izener maks = (15-12)/0,0166 = 180 W . Basit DC g kayna devrelerinde zener diyotun ters ynde geirebilecei akm yaklak 0,005-0,01 A (5-10 mA) olarak kabul edilir. Hassas uygulamalarda en doru akm deeri iin diyot kataloglarna baklmaldr. Zener diyotlarn ters balant durumunda belli bir gerilimden sonra iletken olmasnn nedeni: Eer, P-N maddeleri ters ynde polarize edilirse (reverse bias) ters ynde kk bir sznt akm oluur. Normal olarak bu akm kk oluundan dolay yok saylabilir. Ancak, ters ynl olarak uygulanan gerilim belli bir deeri aarsa diyot ters ynde iletime geer. Diyotun ters ynde akm geirmeye balamas yar iletken fiziinden (yapsndan) kaynaklanan bir durumdur. Yani, zener diyota uygulanan ters polariteli gerilimin bymesiyle, serbest elektronlara verilen enerji artmakta ve bu elektronlarn arpma etkisiyle de pek ok elektron valans bandndan iletkenlik bandna atlayarak geen akmn artmasna neden olmaktadr. Uygulamada kullanlan diyotlarda iki eit ters krlma (zener) durumu vardr I- olay: Normal diyotlarda yksek gerilimin etkisiyle olay (avalanche effect) ortaya kar ve diyot bozulur. Yani normal diyotlara uygulanan ters gerilim izin verilen deerin zerine karlrsa eleman tamamen bozularak kullanlamaz hale gelir. II- Zener etkisi: Zener diyotlarda ise etkisi kk deerli ters gerilimlerde oluur. Bu olayda zener diyot hemen bozulmaz. nk zener diyotlarn krlma gerilimini drmek iin yksek oranda katk maddesi eklenmektedir. Ters polarma altnda krlma gerilimine yakn deerlerde, valans bandndaki elektronlar hareket ederek ters yn akmnn gemesini71

kolaylatrr. Ters ynl akmn zener diyotun tayabileceinden fazla olmamas iin koruyucu olarak n direnler kullanlr. Zener diyotlarn alma geriliminin belirlenmesi Zener diyotun zerinde yazl olan alma voltaj okunamyorsa, ekil 3.27'de verilen basit devreyle elemann ka volt'luk olduu saptanabilir. ekilde grlen devrede, girie 0 Rn Volt'tan balayarak arttrlan DC uygulanr. ktaki voltmetrenin gsterdii gerilim deeri U V V sabitletii anda zener diyotun alma voltaj Uzener belirlenmi olur. Zener diyot gerilimi belirlenirken diyota seri ekil 3.27: Zener diyotlarn alma balanacak diren 220 W - 10 KW dolaynda, kullanlacak g kayna ise 0 - 30 V aras k geriliminin saptanmasnda kullanlan basit balant emas veren tipte olabilir. Eer 30 Volt'tan byk gerilime sahip bir diyotun ka volt'luk olduu bulunmak isteniyorsa (rnein tv'lerde kullanlan yksek gerilimli zener diyotlar), bu durumda ebeke gerilimi 1N4004 ya da 1N4007 diyotla DC'ye evrildikten sonra seri direnle (50 KW - 220 KW 'luk) korunan zener diyota uygulanarak elemann alma gerilimi belirlenebilir. Zener diyotlarn salamlk testi: Bir ynde kk (300 W - 3000 W ), dier ynde byk ohm (50 KW - 200 KW ) okunmaldr. Zener diyotlarn kodlanmas: Zener diyotlarn zerinde teknik zellikleri aklayc eitli harf ve rakam kodlamalar bulunur. rnein BZY85C9V1 kodlu diyotun zellikleri yledir: B: Silisyumdan yaplmtr. Z: Zener diyottur. Y: Dorultma devrelerinde kullanlr. C: Elemann hata oran % 5'dir. Tolerans deerini gsteren dier harfler A: % 1. B: % 2. D: % 10. 85: Firmann retim numarasn belirtir. 9V1: Zener diyotun gerilim deeridir.Zener

Zener diyotlarn kullanm alanlar a- Zener diyotlu regle devresi: Zener diyotlarla "basit paralel", "seri", "nt" ve "hata ykselteli" regle devreleri yaplabilmektedir. Bu devrelerin grevi, giri gerilimi deimesine ramen k gerilimini sabit tutmaktr. (Bu konu g kaynaklaryla ilgili blmde aklanmtr.) b- Rleyi belirli bir gerilimden sonra altran zener diyotlu devre: ekil 3.28'de verilen balant kullanlarak rlenin almaya balayaca gerilim deeri ayarlanabilir. Devrede mini rlenin alma gerilimi 9 V ve seri bal zener diyot ise 6,2 Volt'luk olsun. Buna gre besleme ularna uygulanan gerilim yaklak 15,2 Volt olmadan rle almaz.72

c- l aletlerini ar (yksek) Rle gerilimden koruyan zener diyotlu Z Z devre: Bu tip uygulamalarda korunacak elemana paralel olarak balanan zener diyot, devreye ar gerilim ekil 3.28: Seri bal ekil 3.29: l uygulanmas durumunda iletime zener diyot ile aletlerinin zener diyot geerek koruma yapar. rlenin alma ile yksek gerilimden geriliminin rnein, i yaps dner ereveli korunmas ykseltilmesi olan bir voltmetrede, aletin ibresinin hareketini salayan bobin ve yayl ibre dzeneinin besleme ularna ekil 3.29'da grld gibi paralel olarak balanan zener diyot, voltmetrenin bobin dzeneine yksek gerilim gelmesi durumunda iletime geerek koruma yapar. Uygulamada kullanlan zener diyot rnekleriABD normuna gre kodlanm baz zener diyotlarn gerilim deerleri 1N4728A: 3,3 V. 1N4739A: 9,1 V. 1N4742A: 12 V. 1N4764A: 100 V. Avrupa normuna gre kodlanm baz zener diyotlarn zellikleri BZY63: 9,1 V. Tolerans: % 5. Gc: 0,28 W. BZY69: 12 V. Tolerans: % 5. Gc: 0,28 W. BZX14: 9,1 V. Tolerans: % 5. Gc: 0,4 W. BZX17: 12 V. Tolerans: % 5. Gc: 0,4 W.

Ledler (light emitting diode, k yayan diyot, ssl, solid state lamps) Ik yayan flamansz lambalara led denir. Bu elemanlar eitli boyutlarda (1-1,9-2-2,1-3-5-10 mm vb.) retilirler. 2-20 mA gibi ok az bir akmla altklarndan ve sarsntlara dayankl olduklarndan her trl elektronik devrede karmza karlar. Ik, bir yar iletkende, P tipi madde iine enjekte edilen bir elektronun oyukla birlemesi ya da N tipi madde iine enjekte edilen bir oyuun elektronla birlemesi sonucunda oluur. Bu olaydaki temel esas, elektronlarn enerji kaybnn, ma olarak ortaya kmasdr.A

Kekil 3.30: Led diyot sembolleri

Led diyotlarn yapsnda kullanlan galyum arsenik (GaAs), galyum arsenik fosfat (GaAsP), galyum fosfat (GaP), inko, nitrojen vb. gibi maddelere gre ortaya kan n rengi de farkl olmaktadr. Yani, yar iletken iine yerletirilen elementler ledin yayd n rengini belirlemektedir. Yeil renk veren ledlerin iinde nitrojen bulunmaktadr. Nitrojen miktar arttrldka k sar olmaktadr. Krmz renk elde etmek iin ise inko ve oksijen kullanlmaktadr. Ledlerin yayd nlarn renkleri: Sar, yeil, turuncu, krmz, pembe vb. eklindedir. Bunlardan krmz led en yksek verimli olan tiptir. Ayrca ledler, normal koullarda yaklak 100.000 saat boyunca k verebilirler. Krmz led en az 1,5 - 1,6 Volt ile alrken, turuncu 1,7 Volt, sar 1,8 Volt, yeil 2,2 2,4 Volt'ta k yaymaya balar. Yaklak 2,5 ila 4 Volt'tan yksek gerilimler ledlerde bozucu73

P-N birleimi Yanstc gvde

effaf plastik

Katot AnotAnot Katot

ekil 3.31: eitli led diyotlar

etki yapar. Yksek DC gerilimlere balanacak ledlere ekil 3.32'de grld gibi seri olarak n diren balanr. Lede balanmas gereken n direncin deeri, Rn = (Besleme gerilimi-Led gerilimi)/Led akm [W ] Baka bir deyile, + Rn = (Udevre-Uled)/Iled [W ] denklemiyle bulunur. Not: Pratik hesaplamalarda Iled = 10 - 20 mA (0,01- 0,02 A) olarak Rn kabul edilir. DC rnek: 12 Volt'luk devrede krmz lede seri balanacak koruma direncinin deerini bulunuz. (Uled= 1,5 Volt.) Led zm: R = (12-1,5)/0,01 = 10,5/0,01 = 1050 W = 1000 W = 1 KW . Ledin ektii akm mA dzeyinde olduundan lede seri olarak ekil 3.32: balanacak direncin gcnn 1/4 W olmas yeterlidir. Ledlerin seri Led diyotlarn salamlk testi: Dorultma diyotuyla ayndr. Ohmmetreyle yaplan lmde bir ynde 300 W - 3000 W , dier ynde 50 KW - 200 KW okunmaldr.Anot 1 Anot 2 L1 (a) Ortak katot Katot 1 Katot 2 L1 (b) Ortak anot diren ile altrlmas

L2

L2 (c)

Krmz anot Ortak katot Yeil anot

ekil 3.33: ok renkli led diyotlarn yaps ve ok renkli led rnekleri

ok renkli ledler Uygulamada iki ya da ledin bir gvde iinde birletirilmesiyle oluturulmu, iki hatta renk yayan ledler de kullanlmaktadr.74

ekil 3.33-a'daki ledden farkl renk elde edilebilir. Anot 1 ve anot 2'ye DC retecin art (+) ucunu, ortak katoda ise DC retecin eksi (-) ucunu balarsak, gvde iinde bulunan iki ledin almas sonucu karma bir renk (nc renk) oluur. Anot 1 ile ortak katoda DC uygulandnda L1 k yayar. Anot 2 ile ortak katoda DC uygulandnda ise L2 k yayar.Dielektrik madde

A A

K K1. Levha Anot (+) 2. Levha

ekil 3.34: Kapasitif diyot sembolleri

PYaltkan blge

NUdiyot

Katot (-)

P

N

R

ekil 3.35: Kapasitif diyotlarn yaps

ekil 3.36: Kapasitif diyotlarn ters polarize edilmesi

Kapasitif diyotlar (varikap, varaktr) Ularna uygulanan ters polariteli gerilime bal olarak kapasite deeri deien elemanlara kapasitif diyot denir. Yar iletkenlerde P-N birlemesinde, gei blgesi, ters polarma ile geniletilebilmekte ve bu sayede de diyotun kapasite deeri C (pF) BB510 deimektedir. f=1 MHz Kapasitif diyotlar "ters bal olarak" devredeyken P-N birleim yzeyinde elektron ve oyuklarn uzaklat gei blgesi oluur. (ekil 3.35 ve 3.36'ya baknz.) Bu blge, diyota uygulanan gerilimle doru orantl olarak deiir. Gerilim arttrlrsa ntr (bo) blge geniler. P-N kristalleri iletken levha durumuna geerken, ntr blge de dielektrik (yaltkan) zellii gsterir. Bylece kk kapasiteli bir kondansatr elde edilmi olur. Oluan kapasite, devre gerilimi ile ters orantldr. Yani diyota uygulanan gerilim arttka kapasite azalr. (ekil 3.37'ye baknz.) Hareketli plakal ayarl kondansatrler elektronik devre emprimelerinde (bakrl VR, Uters (V) plaket) ok yer kapladndan, kk boyutlu ekil 3.37: Kapasitif diyotlarn ters polarma ve dijital tabanl devrelerde varikap diyotlar durumunda kapasitelerinin deiimi kullanlmaktadr.75

Kapasitif diyotlar, tv, radyo vb. cihazlarn yayn (frekans) seici (tuner) devrelerinde kullanlrlar.Baz varikap diyot eitleri -BB105A, B: UHF frekansl devrelerde kapasite deitirmek iin kullanlr. -BB121A, B: VHF/UHF frekansl devrelerde kapasite deitirmek iin kullanlr. -BB143A, B: FM/VHF frekansl devrelerde kapasite deitirmek iin kullanlr. -BB110: FM/VHF frekansl devrelerde kapasite deitirmek iin kullanlr. -BB112: GM frekansl devrelerde kapasite deitirmek iin kullanlr.

A

A

A

I (mA) R U Iv Ip

K

K

K

Negatif dien blgesi U (V)

ekil 3.38: Tnel diyot sembolleri

ekil 3.39: Tnel diyotlarn karakteristiinin karlmasnda kullanlan devre

Up Uv ekil 3.40: Tnel diyotlarn elektriksel (U-I) karakteristik erisi

Tnel (tunnel, tunel, esaki) diyotlar Doru polarma altnda alan, gerilime gre direnleri deien devre elemanlardr. Tnel diyotlar "fazla" katkl germanyum ya da galyum arsenikten yaplrlar. Katklama maddesi olarak galyum, arsenik, berilyum, altn vb. kullanlr. Bu elemanlar kk polarma gerilimlerinde iletken duruma geebilirler. Ayrca dier diyotlardan daha iyi iletkendirler. ekil 3.39'da verilen balant emas yapldktan sonra U gerilimi sfrdan itibaren arttrlacak olursa, diyottan geen akm da artmaya balar. (ekil 3.40'a baknz.) Up deerine gelindiinde akm maksimum (Ip) deerine ular. U gerilimi arttrlmaya devam edildike Up deerinden sonra diyottan geen akmn azalmaya balad grlr. Akmn azalmaya balad arala diyotun "negatif diren blgesi" denir. Gerilim Uv deerine ulatnda akm en dk dzeye (Iv) iner. Uv geriliminden sonra eleman "normal diyot" gibi davranr. Ancak, tunel diyotlar bu blgede altrlmazlar. Tnel diyotlar ok kk gl olup, ounlukla, alma frekans 10.000 MHze kadar olan osilatrlerde, ykseltelerde ve hzl anahtarlama devrelerinde (multivibratrler, gecikmeli osilatrler) vb. kullanlrlar.

1N2939 adl tnel diyotun baz teknik zellikleri: leri yn akm: 5 mA. Ters yn akm: 10 mA. Ters yn gerilimi: 30 mV. leri ynde tepe nokta akm gerilimi: 450-600 mV.

A

K

Enfraruj (infrared) led diyotlar P ve N tipi iki yar iletkenin birleiminden olumutur. Yar iletkenlere eitli maddeler eklenerek insan gznn gremeyecei76

ekil 3.41: Enfraruj diyot sembol

ekil 3.42: eitli enfraruj diyotlar

frekanslarda (kzl tesi) k yayan led elde edilmitir. D grnm olarak led diyotlara benzeyen enfraruj diyotlar en ok, uzaktan kumanda (tv, video, mzik seti, otomatik altrlan endstriyel makinalar vb.) sistemlerinde kullanlrlar. Baz enfraruj led diyotlar: LD271, LD274, CQW13, CQY99, TSHA-6203, VX301... Enfraruj led diyotlarn salamlk testi: Ohmmetreyle yaplan lmde bir ynde kk ohm (300 W - 3000 W) dier ynde byk ohm (50 KW - 200 KW) okunmaldr.

Ortak katot

Ortak anot

Ortak anot

Ortak anot

ekil 3.43: Displeylerin i yaps ve eitli displeyler

Ledli displeyler (display, rakam-harf gstergeler) Led kullanlarak yaplan rakam, harf gsterici devre elemanlarna displey denir.Yaygn olan yedi paral led gstergeler "anodu ase (ortak)" ve "katodu ase" olmak zere iki tipte retilir. a- Anodu ase (common anode, anodu ortak) displeyler Bu tip displeylerin iinde bulunan tm ledlerin anodlar gvde iinde birbiriyle birletirilmitir. (ekil 3.44'e baknz.) Eleman altrlrken art (+) besleme ortak anoda uygulanr. Dier ulara uygulanan eksi beslemelere gre displeyde eitli rakamlar oluur.

a b c d e f g

K

a b c d e f

A

g

ekil 3.44:Anodu ase displeylerin yaps

ekil 3.45: Katodu ase displeylerin yaps

77

b- Katodu ase (common cathode, katodu ortak) displeyler Anodu asenin tam tersi zelliktedir. Yani, gvde iindeki ledlerin tmnn katot ular birbirine baldr. (ekil 3.45'e baknz.) Not: Anodu ase ve katodu ase displeyleri altrabilmek iin 74LS42, 74LS47, 74LS48... gibi kod zc entegreler kullanlr. Kod zc entegreler "bir" ve "sfr" eklindeki iki tabanl (binary) bilgileri on tabanl (desimal) sayya evirirler. 5 V ile alan devrelerde kullanlan displeylerin iindeki ledleri yksek akm ve gerilime kar korumak iin 220 ila 330 W 'luk n direnler kullanlr. ELEKTRONK DEVRELERDE KULLANILAN DER DYOTLAR a- Gunn (gan) diyotlar 1963 Ylnda J. B. Gunn adl bilgin tarafndan bulunan diyot eididir. Daha ok osilatr devrelerinde kullanlr. Gunn diyotlar polarma gerilimi uygulandnda belli voltaj deerinden sonra srekli olarak iletim ve kesime giderek kare dalgaya benzeyen sinyallerin olumasn salarlar. ekil 3.47'de Gunn diyotlarn elektriksel karakteristii verilmitir.U ekil 3.46: Gunn diyot sembol I (A)

I2

I1 U1 U2

U (V)

I (A) I4 I3 ekil 3.48: mpatt diyotlarn yaps ve elektriksel karakteristik erisi I1 I2

ekil 3.47: Gunn diyotlarn elektriksel karakteristik erisi

b- Impact (impatt, avalan, ) diyotlar Gunn diyotlara gre P ve N maddesindeki yabanc madde oranlar fazladr. Ayrca alma gerilimleri ve gleri Gunn diyotlardan daha byktr. diyotlar silikon ve galyum arsenik kullanlarak retilirler. Dk grlt ve hzl tepki zaman gerektiren yksek frekansl devrelerde kullanlrlar. ekil 3.48'de impatt diyotlarn yaps ve elektriksel karakteristii verilmitir. c- Schottky (otki, baritt, hot carrier) diyotlar ok hzl olarak iletim-kesim olabilen diyotlardr. Ayrca bu elemanlarn iletime geme gerilimleri ok dktr. Normal diyotlar, alak frekanslarda, ularna uygulanan gerilimin yn deitiinde, bu deiime uygun olarak hemen iletken ya da yaltkan durumuna geebilirler. Ancak yksek frekanslarda (10 MHz ve daha st), diyot ularna gelen gerilimin yn deitii halde diyot bir durumdan tekine (iletim-yaltm78

durumlar) hemen geemez. K K A te bu nedenle N tipi madde yksek frekansl devreler iin hzl A davranabilen otki A K diyotlar yaplmtr. Metal otki diyotlarda, ekil 3.49: ekil 3.51: eitli ekil 3.50: otki birleim yzeyi platin otki diyot otki diyotlar diyotlarn yaps ile kaplanmtr. Bu sembol durum birleme yzeyindeki yaltkan tabakay inceltmekte ve bu sayede diyotun iletim ya da yaltma geme hz artmaktadr. Bu elemanlarn, birleim yzeyleri ok kk olduundan doru polarmada 0,25 Volt'luk gerilimlerde bile iletime geebilmektedirler. otki diyotlarn baz kullanm alanlar: Mikro dalga alclar, modlatrler, demodlatrler, dedektr devreleri vb.paras d- Nokta temasl (kedi by, dedektr) diyotlar Germanyum ve silisyumdan retilirler. Diyotun i K A grnm ekil 3.52'de grld gibi kedi byna benzediinden elemana bu ad verilmitir. ekil 3.52: Nokta temasl diyotlarn yaps Nokta temasl diyotlarda P tipi para, N tipi paraya gre noktasal kklktedir. P eleman ile konta (temas), 0,1 mm apnda tungsten-molibden alaml kvrk tel salar. Kedi byna benzeyen ince telin kaynak olduu u, katot ucudur. Nokta kontakl diyotlarn iki ucu arasnda oluan kapasite 1-2 pF gibi kk bir deere drlebildiinden bu elemanlar, yksek frekansl dedektr (seme, ayrma) devrelerinde vb. kullanlr. Silisyum

Nokta temasl germanyum diyotlar: Radyo frekans devreleri, l aletleri vb. kullanlr. Nokta temasl silisyum diyotlar: Tv ile videolarn dedeksiyon devrelerinde vb. kullanlr.

Nokta temasl diyot rnei. AA134 Nokta demeli diyot: Doru yndeki direnci 75 W , ters yndeki direnci 3,5 MW kadardr. e- Yar iletken lazer (laser) diyotlar Lazer, karlan n ykseltme yoluyla canlandrlp yaylmas anlamna gelir. Bu yolla k nlar ince ve youn bir k hzmesi (demeti) haline getirilebilir. Yar iletken lazer, basit olarak N tipi yar iletken (GaAs) ve difzyon yoluyla iersine inko konmu P tipi yar iletken maddeden oluur. ekil 3.55'de lazer diyotun yaps basit olarak gsterilmitir. Gerilim uygulandnda yaltkan yzey n veya koharent enfraruj n yayar. Lazerlerin bir tr lmcl n olduu dnlebilir. Son yllarda lazerler laboratuvarlardan kp, endstrinin kulland yararl bir araca dnmektedir. Lazer , normal bir kaynaktan kan ktan iki bakmdan ayrlr. Birincisi, lazer79

tamamyla tek renklidir. (ekil 3.54'e baknz.) Yani sadece bir frekanstaki ktan oluur. Dieri ise, lazer dank deildir. Yani, btn k (hepsi ekil 3.53: Normal lambalarn ekil 3.54: Lazer nlar. elektromanyetik yayd nlar ekilde grld zere yaylan radyasyonun bir formu ekilde grld zere yaylan nlarn frekanslar ayndr olduu iin) doadaki nlarn frekanslar deiiktir dalga formuna benzer. Sradan kaynaklardan elde edilen k, P tipi madde rastgele yaylr. (ekil Yaltkan tabaka 3.53'e baknz.) te bu DC nedenle k tek renkli olsa bile, bir miktar yok olma oluacaktr. N tipi madde Lazerden kan k ise ekil 3.55: Lazer diyotlarn ekil 3.56: Lazer yok olmaz (zayflamaz). yapsnn basit olarak gsterilii diyot rnei Yar iletken laserler, fiber optik kablolarla bilgi iletiminde, gece grme aygtlarnda, A K mesafe lmede, tbbi aygtlarda, ekil 3.57: Drt ekil 3.58: Drt tabaka barkod okuyucularda vb. tabaka (4D) (4D) diyotlarn yar iletken kullanlrlar.diyotlarn semboli yaps

f- Shockley (okley, PNPN, drt tabaka, 4D) diyotlar okley diyotlar ekil 3.58'de grld gibi drt yar iletkenin birlemesinden olumu elemanlardr. Bu diyotlar doru polarma altnda alrken ularna uygulanan I (A) gerilim iletim seviyesine ulancaya Imaks letkenlik (50mA/5A) blgesi kadar, ters polarize edilmi normal diyot gibi alr. Uygulanan gerilim ykselerek iletim gerilimi seviyesine Tutma Itutma noktas Negatif ulatnda ise diyot aniden iletime (1mA/50mA) diren geerken, eleman zerinde den gerilim blgesi de azalmaya balar. Gerilim belirli bir deere azaldktan sonra, tekrar ykselmeye balar. Bu noktadaki Kesim blgesi 15 mA/35 mA U (V) gerilime "tutma gerilimi" denir. Ututma Ualma 4D diyotu tutma geriliminden sonra, 0,5 V/1,2 V 20 V/200 V gerilimini ve akmn arttrarak dz ekil 3.59: Drt tabaka diyotlarn polarmal normal diyot gibi alr. elektriksel karakteristik erisi Baka bir anlatmla 4D diyotlar80

balangta ters polarmal normal diyotlar gibi, tutma geriliminden sonra dz polarmal normal diyotlar gibi alr. Bu iki alma noktas arasnda gerilim derken akmn artt bir karakteristik gsterirler. te bu zellikleri nedeniyle, darbe jeneratrleri, hafza devreleri vb. de kullanlrlar ekil 3.59'da 4D diyotlarn elektriksel karakteristik erisi verilmitir.

Saf malzeme ekil 3.60: PIN diyotlarn yar iletken i yaps ve RF (radyo frekans) edeer devresi

g- PIN (pin, p-i-n, pozitif-has-negatif) diyotlar Katk madde (yabanc madde) oranlar yksek P ve N tipi yar iletken maddelerinden oluan diyotun P-N eklemi arasna ince bir yaltkan tabaka olan "I" paras yerletirilmitir. Bu diyotlar doru polarmada ayarl bir diren, ters polarmada ise sabit deerli bir kondansatr gibi alrlar. ekil 3.60'da Pin diyotlarn yaps ve radyo frekans edeer devresi verilmitir. Pin diyotlar, alak frekansl (AF) ses sinyalleriyle, yksek frekansl (YF, HF) radyo sinyallerinin modlasyonunda (kartrlmasnda), doru polarma gerilimi deitirilerek elektronik zayflatc olarak kullanlrlar. h- Sabit akml diyotlar Gerilimdeki deimelere ramen akm sabit tutabilen diyotlardr. rnein 1N5305 kodlu diyota uygulanan gerilim 2 - 100 V arasnda deimesine ramen geen akm 2 mA olarak sabit kalr. Bu elemanlar akm reglasyonunu salamak iin kullanlrlar. - SMD tip (chip) diyotlar Kk boyutlu elektronik devrelerde (bilgisayar, yazc, faks, tv, telefon, video vb.) kullanlan diyotlardr. SMD tip diyotlarn zellikleri dier diyotlarla ayndr. Sadece boyutlar ok kk olduundan sklp taklmalar zordur. Skp-takma ilemleri retilmi ince ulu havya ve kaliteli lehim yoksa SMD tip elemanlarn montaj ileri yaplmamaldr.Baz SMD diyot tipleri BAS16 (SMD kodu: JU/A6):75 V/250 mA BAL74 (SMD kodu: JC): 50 V/250 mA BYM1050: 50 V/1 A...ekil 3.61: SMD tip diyotlar

i- Entegre tipi diyotlar (diyot dizileri) Karmak yapl elektronik devrelerde diyotlar entegreye benzer ekilde bir gvde iinde toplanm halde olabilmektedir. ekil 3.62'de verilen entegre tipi diyot modelinde81

grld gibi 16 adet diyot bir gvde iinde birletirilerek kullanma sunulmutur.

ekil 3.62: Entegre tipi diyotlar

Optoelektronik Led, fiber optik kablo, foto diyot, foto transistrn birer optoelektronik ara olduunu vurgularsak kelime ne kadar yabanc olsa da hangi konularla ilgili olduunu kavrayabiliriz. Optoelektronik aletler, k yayan, alglayan, ya da n bir yerden baka bir yere iletilmesini salayan aralardr. Bu aletler, iletiim, g elektronii, lm ve denetim yapma gibi bir ok alanda kullanlmaktadr. Genel bir tanmla k, radyo dalgalar, gama nlar, kzltesi nm ve rntgen nlarna benzer nitelikleri olan elektromanyetik nm (radyasyon) eklinde bir enerjidir. Giriim ve krnm zellikleri gz nne alndnda k, Maxwell'in teorisine uymaktadr. Yani k dzgn bir enerji dalmna sahip elektrik ve manyetik alandan oluan dalgadr. Baka bir deyile k, enerji tayan paracklardan yani fotonlardan olumaktadr. "Dalga kuram" da, "parack kuram" da, n zelliklerini tam olarak aklayamamaktadr. In dalga ve paracktan oluan ikili bir yaps vardr. Bazen parack zellii bazen de dalga zellii arlk kazanr. Ancak mutlak olan husus, n enerji taddr. In elektronik alannda kullanlmasn salayan, bu zelliidir. Elektromanyetik nm, dalgalarn bir svda yaylmasna benzer bir ekilde bolukta yaylmaktadr. Bu nedenle bir elektromanyetik nm, frekans, dalgaboyu ve yaylma hz ile tanmlanabilir. Radyo dalgalar ile gzle grlebilir k arasndaki tek fark, "nmn" frekansnn farklldr. Optoelektronik 0,3 mm'den 30 mm'ye kadar dalga boylarndaki elektromanyetik nmlarla ilgilenir. Yani bu aralk hemen mortesinin iinden balar, gzle grlr aralndan geerek kzltesi blgesinin epey iine kadar uzanr. Gzle grlr k, renkli olarak alglanmakta olup, rengi, "dalga boyu"nun belirledii anlalmaktadr. Krmz k en uzun dalga boyuna sahip olup, 0,78 mm, mor k ise 0,4 mm'dir. 0,8 mm'den 100 mm'ye kadar olan aralk "kzltesi", 0,01 mm'den 0,4 mm'ye kadar olan blm de "mortesi" olarak adlandrlr. Optoelektronikle ilgili devre elemanlar Foto diyotlar (photo diode, a duyarl diyot) zerine k dtnde iletken olarak katot ucundan anot ucuna doru akm geiren elemanlardr. Foto diyotlar dorultma diyotlarna benzerler. Tek fark ekil 3.64'de grld gibi foto diyotlarn birleim yzeyinin aydnlatlm (k alabiliyor) olmasdr.82

K Aekil 3.63: Foto diyot sembolleri

K

A

Ik Mercek Gvde P-N eklemi

R 10 KW K U = 12 V

Iters (mA-mA)

-

A Ik iddeti

ekil 3.64: Foto diyotlarn yaps

ekil 3.65: Ia bal olarak foto diyotlarn zerinden geen akmn erisi

Bu elemanlar devreye ters balanrlar ve k ile ters yndeki sznt akmlarnn artmas suretiyle kontrol yaparlar. Bu kontrol, kla yar iletkenin kristal yapsndaki balarn baz noktalarda kopmas sonucu elektron ve oyuklarn hareketiyle doan akm ile oalmasyla olur. ekil 3.65'te a bal olarak foto diyotlardan ters ynde geen akmn deiim erisi verilmitir. Foto diyotlarda mercekli ksma gelen a gre katotdan anoda doru akan dk deerli akm deiir. Geen akm, n iddetine bal olarak 100 mA ila 150 mA, gerilim ise 0,14 ila 0,15 Volt arasnda deimekte olup ok kktr. Foto diyotlarn alma hz son derece yksektir (yaklak 1 nSn ila 0,2 mSn). Bu hzl davranlar ve boyutlarnn kk olmas sayesinde fiber optik kabloyla veri iletiminde kullanlmaktadrlar. diylar, hem bir gerilim reteci hem de k alglayc olarak kullanlabilir. Foto diyotlar enfraruj nlara kar da duyarldr. Bunu salamak iin, diyotun gvdesindeki alc ksmn mercei renkli cam ya da plastikten yaplarak normal nlarn etkide bulunmas nlenir. Foto diyotlar, k lm aygtlarnda, k dedektrlerinde, elektronik alarm dzeneklerinde, elektronik flalarda, optokuplrlerde vb. kullanlrlar.Yaygn olarak kullanlan foto diyot tipleri: BPW12, BPW20, BPW30, BPW33, BPW34, BPW63, BPW65.BPW34 BP104

BPX633 BPW43

ekil 3.66: eitli foto diyotlar

Optik kuplajlayclar (optokuplr, optocoupler, optoizolatr, opto switch) Ik yayan eleman ile k alglayan bir elemann ayn gvde iinde birletirilmesiyle elde edilen elemanlara optokuplr denir. Bu elemanlarda k yayan eleman olarak "led", "enfraruj led" kullanlrken k alglayc olarak "foto diyot", "foto transistr", "foto tristr",83

ekil 3.67: Uygulamada kullanlan eitli optokuplrlerin i yaps

"foto triyak" vb. gibi elemanlar kullanlr. Optokuplrler daha ok, k yoluyla, iki ayr zellikli devre arasnda elektriksel (galvanik) balant olmadan irtibat kurulmasn salayan devrelerde kullanlrlar. yleki, dk gerilimle alan bir devreyle yksek gerilimli bir g devresine optokuplr araclyla kumanda edilebilir. Optokuplrler 2000 ila 5000 Volt'luk gerilimlere dayankl olduundan en hassas kontrol sistemlerinde vb. gvenle kullanlr. Burada verilen voltaj (gerilim) deerleri iki ayr zellikli devrenin birbiri arasnda akm geiinin olabilmesi iin uygulanmas gereken deeri belirtir. yleki, kumanda devresi 5 Volt ile alsn. Bu devrenin tetikleme akm gndermesiyle enfraruj led n yayarak karsnda bulunan a duyarl eleman tetikler. Tetiklenen eleman ise iletime geerek yksek voltajl devrenin almasn salar. Optokuplrler, tv'lerde, bilgisayarlarda, PLC cihazlarnda, otomasyon sistemlerinde vb. kullanlr. Optointerraptrlar (optointerrupter, ak tip optokuplr) Optokuplrlere ok benzeyen devre elemanlardr. Tek fark, k yayan eleman ile alglayan eleman arasna bir cisim girmesi mmkn olacak ekilde (ak gvdeli) dizayn edilmi olmalardr. Bu elemanlarda k yayan elemana akm uygulandnda oluan k alglaycya ular. Alglaycnn knda maksimum deerde akm oluur. Araya bir cisim girdiinde k geii sona ereceinden alglayc elemann k akm sfr olur. ekil 3.68'de eitli optointeraptrlar verilmitir. Optointerraptrlar bilgisayar farelerinde (mouse), otomasyon sistemlerinde, robot kontrollarnda vb. kullanlrlar.84

Enfraruj diyot

Foto transistr

Foto diyot

Foto transistr

Yzeyden yansyan sinyallerle alan optointerraptr

Enfraruj diyot In

Foto transistr

Yanstc yzey

Delikli diskin optointerraptr yarndaki hareketi

ekil 3.68: Optointerraptrlarn yaps

Ek bilgi - Bilgisayar faresinin yaps: Bilgisayar faresi (mause) hareket ederken, gvde iindeki bilye, elimizle yaptmz hareketlerin Sa-sol miktarlarn birbirine dik Delikli silindiri silindir olarak yerletirilmi iki silindir yardmyla ikiye ayrr. Led ve foto diyotlar (ya da foto transistrler) arasnda kalan delikli disk, silindirin dnme hz ile orantl olarak dner. Bu Fare srada foto diyotlar led bilyesi tarafndan yaylan n engellerden gemesi annda bir Foto Led diyotlar sinyal (kare dalga) retirler. Doal olarak birim zamanda Yukar-aa silindiri retilen bu sinyallerin says delikli diskin dnme hz, yani ekil 3.69: Bilgisayarlarda kullanlan farenin i yaps komu silindirin dnme hzyla orantl olacaktr. Sonuta farenin altnda dnen topun hareketleri entegreli devre araclyla bilgisayarn ilem devrelerine aktarlabilmektedir. Foto piller (solar cell, fotosel, gne pili, photo voltaic cell) Gne enerjisini (gn n) elektrik enerjisine dntren elemanlara k pili denir.85

+

-

+

-

ekil 3.70: Foto pil sembolleri

IkPVC yaltkan

effaf yaltkan yzey nce metal zgara Kadmiyum (fosfor karml) Selenyum (bor karml) Gvde

Foto pil rnekleri

ekil 3.71: Foto pillerin yaps

Foto pillerin yaps ve almas: Foton absorplanmasyla (emilmesiyle) oluan yk tayclar ounlukta olduklar blgelere srklenirler. Birleim yzeyinden "I" akm geer ve N tipi madde eksi (-), P tipi madde ise art (+) yklenmi olur. "I" akm, birleim yzeyinin ileri ynde kutuplamasna ve birleim potansiyel settinin alalmasna neden olur. D devre ak ise (alc yoksa) Pden Nye akm geer ve birleim yzeyindeki set tekrar ykselir. P blgesi eksi (-), N blgesi art (+) yklenir. Sonra tekrar foton absorplanarak (emilerek) olay devam eder. D devreden akm ekilirse P-N birleim yzeyindeki potansiyel, elektronlar daha yksek potansiyele karan batarya (pil) rol oynamaktadr. Enerjisi yeterli bir k demeti P-N birleim yzeyine drlecek olursa, foton, elektronlarla karlap enerji verebilir. Serbest haldeki elektronlar valans elektronlarnn 4 ancak 1/10 kadar olduundan, bu ihtimal zayftr. Foton, muhtemel valans elektronu ile karlar ve ona enerjisini brakarak iletkenlik bandna karr. Valans bandna giden elektron arkasnda bir boluk (art yk) brakr. Sonu olarak P tipi blge art (+), N tipi blge eksi (-) yklenerek bir elektriksel potansiyel farknn olumasna yol aar. Bu da elektrik akmn dourur. Foton aks, k demetine birim yzeyden, birim zamanda geen foton says olarak tanmlanr. Ik nlar (fotonlar) foto pil zerine dtnde kk yar iletken temelli hcrelerde yaklak 0,4-0,5 Volt/8-100 mAmperlik elektrik akmnn olumasn salarlar. Gne pilleriyle 3 Volt gerilim elde etmek isteniyorsa 6 tanesi birbirine seri olarak balanr. Sistemden alnan akm ykseltilmek istendiinde ise, elemanlar paralel balanr. Yksek gerilim ve akm elde etmek iin yaplm gne enerjisi panellerinde yzlerce gne pili seri-paralel bal durumdadr. Gne pili zerine den n iddeti bir noktadan sonra arttrlsa da (rnein 4000 lxden sonra) alnan gerilim sabit kalmaktadr. Bu elemanlar, gne yla alan, saat, radyo, hesap makinas, otomobil, sokak lambas, uydu vericisi, uak vb. gibi aygtlarda kullanlr.

Gne pili paneli

Gne pili paneliyle alan televizyon ekil 3.72: Foto pil rnekleri 86

Gne pili paneliyle alan mini motorlu bisiklet maketi

Diyot kataloglarnn kullanl retici firmalar uygulamalarda istenilen sonular elde edebilmek iin rettikleri elemanlar hakknda ayrntl bilgi kataloglar yaynlarlar. Elektronik devre tasarmclar ve onarm iiyle uraanlar piyasaya srlm olan kitap ya da CD-ROM halindeki tantm kataloglarn alarak bavuru kayna olarak kullanrlar. Diyot kataloglarnda bulunan ksaltmalarn anlamlar +Idiyot = IF: Diyotun doru polarmada geirebilecei akm (forward current). -Idiyot = IR: Diyotun ters yn akm (reverse current). RF: Diyotun iletim direnci (forward resistance). RR: Diyotun ters yn direnci (reverse resistance). Uiletim = VF: Diyotun iletim gerilimi (forward voltage). Uters = VR: Diyotun ters yn gerilimi (reverse voltage). Diyota uygulanabilecek maksimum gerilim deeri. (1N4001 diyot iin bu deer 50 Volt'tur). tj = tstg: Diyotun alma scakl. Cj: Diyotun kapasitesi. f: Diyotun alma frekans. P: Diyotun gc. Diyotlarn kodlanmas 1. Harf: Yar iletkeni belirtir. A: Germanyumdan yaplmtr. B: Silisyumdan (silikondan) yaplmtr. C: Galyum-arsenikten yaplmtr. D: ndiyum-antimuandan, indiyum arsenikten yaplmtr. R: Polikristal (oklu kristal) yar iletkenlerden (kadmiyum slfat vb.) yaplmtr. 2. Harf: Diyotun cinsini (genel ilevini) belirtir. A: Dedektr diyotu, yksek hzl diyot, mikser diyotu, dorultma diyotu. B: Kapasitif (varikap) diyot. P: Photo (foto) diyot. E: Tnel diyot. N: Optokuplr. P: Ik belirleme (hissetme) eleman. Q: Ik yayan diyot (led). X: arpan (oklayc, multiplier) diyot. Y: Dorultma ya da benzeri diyot. Z: Gerilim referans ya da reglatr diyot.87

Diyot zerinde bir ve ikinci harften sonra gelen numaralar, elemann zel kullanm alanlarn belirtir.1N, 1/4M, 25N, 4M, 1/2Z: Amerikan standartnda kullanlan kodlama.Katot iareti

1S: Japon standartnda kullanlan kodlama. 2T, 3T, 4T: ITT firmasnn kodlamas. 5A, 5D, 8D, 10B-C-D, A, AA, AAY, AB, AC, AD, AE, AZ, BA, BAX, BAY, BB... eitli retici firmalarca kullanlan diyot kodlar.1. Renk 2. Renk 3. Renk 4. Renk Kahve Sar Gri Sar 1N 4 1 4 8

Diyotlarda renk kodlamas

ekil 3.73: Diyotlarn renk bandlaryla kodlanmas

1N serisi diyotlarn baz modellerinde elemann ad renk bandlaryla gsterilmektedir. Renklerin saysal karlklar yledir: Siyah: 0 Yeil: 5 Kahverengi: 1 Krmz: 2 Mavi: 6 Mor: 7 Turuncu: 3 Gri: 8 Sar: 4 Beyaz: 9

rnek: Gvdesi zerinde sar, kahverengi, sar, gri renkleri bulunan diyotun modelini belirleyiniz. zm: Sar: 4. Kahverengi: 1. Sar: 4. Gri: 8 = 1N4148

Sorular1- Diyot nedir? Tanmlaynz. 2- Zener diyotlarn kullanm alanlar hakknda bilgi veriniz 3- Foto diyotun yaps ve almasn anlatnz. 4- Varikap diyotun kullanm alanlar hakknda bilgi veriniz. 5- Dorultma diyotunun doru ve ters polarma karekteristik erilerini izerek aklaynz. 6- DC 24 Volt'ta alacak led 15 mA ektiine gre ka ohm'luk diren ile korunmaldr? Hesaplaynz. 7- Displeyler hakknda bilgi veriniz. 8- Led, zener diyot, kpr ve dorultma diyotlarn salamlk testinin yapln aklaynz. 9- Germanyumdan yaplan diyotlarla silisyumdan yaplm diyotlar arasnda ne gibi farklar vardr? Yaznz. 10- Optokuplr nedir? Aklaynz. 11- Kpr diyot nedir? Salamlk testi nasl yaplr? Yaznz.88