पिन डायोड मूल बातें, कार्य और अनुप्रयोग

समस्याओं को खत्म करने के लिए हमारे साधन का प्रयास करें





पिन-डायोड विशेष अनुप्रयोगों के लिए पीएन-जंक्शन का एक परिवर्तन है। उपरांत पीएन-जंक्शन डायोड वर्ष 1940 के दशक में विकसित किया गया था, डायोड को पहली बार एक उच्च-शक्ति सुधारक के रूप में प्रयोग किया गया था, वर्ष 1952 के दौरान कम आवृत्ति। एक आंतरिक परत की घटना उच्च वोल्टेज के आवेदन के लिए ब्रेकडाउन वोल्टेज में काफी वृद्धि कर सकती है। यह आंतरिक परत भी रोमांचक गुण प्रदान करती है जब डिवाइस रेडियो तरंग और माइक्रोवेव की सीमा में उच्च आवृत्तियों पर संचालित होता है। एक पिन डायोड, एक पी-प्रकार और एन-टाइप सेमीकंडक्टर क्षेत्र के बीच एक अनपेड, विस्तृत आंतरिक सेमीकंडक्टर क्षेत्र के साथ एक प्रकार का डायोड है। इन क्षेत्रों को आम तौर पर भारी रूप से डोप किया जाता है क्योंकि वे ओमिक संपर्क के लिए उपयोग किए जाते हैं। व्यापक आंतरिक क्षेत्र एक साधारण पी-एन डायोड के प्रति उदासीनता है। यह क्षेत्र डायोड को एक अवर रेक्टिफायर बनाता है लेकिन यह तेज स्विच, एटेन्यूएटर, फोटो डिटेक्टर और हाई वोल्टेज पावर इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

पिन डायोड चिप की रूपरेखा

पिन डायोड चिप की रूपरेखा



पिन डायोड क्या है?

पिन डायोड एक प्रकार का फोटो डिटेक्टर है, जिसका उपयोग ऑप्टिकल सिग्नल को विद्युत सिग्नल में बदलने के लिए किया जाता है। पिन डायोड में तीन क्षेत्र शामिल हैं, अर्थात् पी-क्षेत्र, आई-क्षेत्र और एन-क्षेत्र। आमतौर पर, P और N दोनों क्षेत्रों को भारी रूप से डोप किया जाता है क्योंकि वे ओमिक संपर्क के लिए उपयोग किए जाते हैं। डायोड में आंतरिक क्षेत्र एक पीएन जंक्शन डायोड के विपरीत है। यह क्षेत्र पिन डायोड को एक कम सुधारा बनाता है, लेकिन यह तेज स्विच, क्षीणन, फोटो डिटेक्टर और के लिए उपयुक्त बनाता है उच्च वोल्टेज बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोग


पिन डायोड

पिन डायोड



पिन डायोड की संरचना और कार्य

पिन डायोड शब्द का नाम इस तथ्य से मिलता है जिसमें तीन मुख्य परतें शामिल हैं। केवल पी-प्रकार और एन-प्रकार की परत होने के बजाय, इसकी तीन परतें हैं जैसे कि

  • पी-प्रकार की परत
  • आंतरिक परत
  • एन-प्रकार की परत

पिन डायोड का कार्य सिद्धांत बिल्कुल सामान्य डायोड के समान है। मुख्य अंतर यह है कि कमी क्षेत्र, क्योंकि यह सामान्य रूप से एक रिवर्स बायस्ड या निष्पक्ष डायोड में पी एंड एन दोनों क्षेत्रों के बीच मौजूद है, बड़ा है। किसी भी पीएन जंक्शन डायोड में, पी क्षेत्र में छेद होते हैं क्योंकि यह सुनिश्चित करने के लिए डोप किया गया है कि इसमें अधिकांश छेद हैं। इसी तरह एन-क्षेत्र को अधिक इलेक्ट्रॉनों को रखने के लिए डोप किया गया है।

पिन डायोड की संरचना

पिन डायोड की संरचना

P & N क्षेत्रों के बीच की परत में कोई इलेक्ट्रॉन या छेद के रूप में कोई आवेश वाहक शामिल नहीं हैं क्योंकि डायोड के घटने वाले क्षेत्र में कोई आवेश वाहक नहीं है क्योंकि यह एक इन्सुलेटर के रूप में काम करता है। रिक्तीकरण क्षेत्र एक पिन डायोड के भीतर मौजूद होता है, लेकिन अगर पिन डायोड आगे पक्षपाती है, तो वाहक घट क्षेत्र में आते हैं और जैसे ही दो वाहक प्रकार एक साथ होते हैं, प्रवाह का प्रवाह शुरू हो जाएगा।

जब पिन डायोड को आगे के पक्षपाती में जोड़ा जाता है, तो चार्ज वाहक आंतरिक वाहक के ध्यान के स्तर से बहुत अधिक होते हैं। इस कारण से विद्युत क्षेत्र और उच्च स्तरीय इंजेक्शन स्तर इस क्षेत्र में गहराई से फैलता है। यह विद्युत क्षेत्र P से N क्षेत्र में आवेश वाहकों के गति को तेज करने में सहायता करता है, जिसके परिणामस्वरूप पिन डायोड का त्वरित संचालन होता है, जिससे यह उच्च आवृत्ति परिचालनों के लिए एक उपयुक्त उपकरण बन जाता है।


पिन डायोड के अनुप्रयोग

पिन के अनुप्रयोगों में मुख्य रूप से निम्नलिखित क्षेत्र शामिल हैं

  • पिन डायोड का उपयोग एक उच्च वोल्टेज रेक्टिफायर के रूप में किया जाता है। डायोड में आंतरिक परत दोनों परतों के बीच एक विभाजन प्रदान करती है, जिससे उच्च रिवर्स वोल्टेज को सहन करने की अनुमति मिलती है
  • पिन डायोड का उपयोग एक आदर्श रेडियो फ्रीक्वेंसी स्विच के रूप में किया जाता है। पी एंड एन परतों के बीच आंतरिक परत उनके बीच की जगह को बढ़ाती है। यह भी दोनों क्षेत्रों के बीच समाई को कम करता है, इस प्रकार पिन डायोड रिवर्स बायस्ड होने पर अलगाव के स्तर को बढ़ाता है।
  • पिन डायोड का उपयोग एक के रूप में किया जाता है फोटो डिटेक्टर प्रकाश को वर्तमान में परिवर्तित करने के लिए जो एक फोटो डायोड की कमी परत में होता है, आंतरिक परत को डालने से घटती परत बढ़ती है जहां प्रकाश परिवर्तन होता है मात्रा में वृद्धि करके प्रदर्शन को आगे बढ़ाता है।
  • यह डायोड इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोगों में स्विच करने के लिए एक आदर्श तत्व है। यह मुख्य रूप से आरएफ डिजाइन अनुप्रयोगों और स्विचिंग प्रदान करने के लिए उपयोगी है, या आरएफ एटेन्यूएटर्स और आरएफ स्विच में एक एटेन्यूएटिंग तत्व है। पिन डायोड आरएफ रिले की तुलना में बहुत अधिक स्तर देने में सक्षम है जो अक्सर केवल अन्य विकल्प होते हैं।
  • पिन डायोड के मुख्य अनुप्रयोगों की चर्चा ऊपर की गई है, हालाँकि वे कुछ अन्य क्षेत्रों में भी लागू किए जा सकते हैं

पिन डायोड के लक्षण

पिन डायोड विशेषताओं में निम्नलिखित शामिल हैं

यह छोटे आवृत्ति संकेतों के लिए विशिष्ट डायोड समीकरण का पालन करता है। उच्च आवृत्तियों पर, पिन डायोड लगभग पूर्ण अवरोधक की तरह दिखाई देता है। आंतरिक क्षेत्र में संग्रहीत प्रभार का एक सेट है। छोटी आवृत्तियों पर, चार्ज को अलग किया जा सकता है और डायोड स्विच ऑफ हो जाता है।

उच्च आवृत्तियों पर, चार्ज को खत्म करने के लिए पर्याप्त समय नहीं है, इसलिए पिन डायोड ने कभी भी स्विच ऑफ नहीं किया। डायोड में कम रिवर्स रिकवरी समय होता है। एक पिन डायोड ठीक से पक्षपाती है, इसलिए एक चर अवरोधक के रूप में कार्य करता है। यह उच्च-आवृत्ति प्रतिरोध एक व्यापक रेंज से भिन्न हो सकता है (0.1 10-10 k some से कुछ मामलों में व्यावहारिक सीमा धीमी है, हालांकि)।

व्यापक आंतरिक क्षेत्र का मतलब यह भी है कि जब रिवर्स-पक्षपाती हो तो पिन डायोड में कम समाई होगी। इस डायोड में, निर्जन क्षेत्र पूरी तरह से आंतरिक क्षेत्र में मौजूद है। यह कमी क्षेत्र पीएन-डायोड की तुलना में बहुत बेहतर है, और लगभग निरंतर-आकार, पीएन-डायोड पर लागू रिवर्स पूर्वाग्रह से स्वतंत्र है।

यह उस मात्रा को बढ़ाता है जहां इलेक्ट्रॉन-छेद के जोड़े एक घटना फोटॉन द्वारा उत्पादित किए जा सकते हैं। कुछ फोटो डिटेक्टर डिवाइस जैसे फोटो ट्रांजिस्टर और पिन फोटोडायोड्स उनके निर्माण में एक पिन-जंक्शन को नियोजित करते हैं।

पिन-डायोड के डिज़ाइन में कुछ डिज़ाइन ट्रेडऑफ़ हैं। आंतरिक क्षेत्र के परिमाण को बढ़ाते हुए डायोड को मामूली आवृत्तियों पर एक अवरोधक की तरह दिखाई देता है। यह डायोड और इसके शंट कैपेसिटेंस को बंद करने के लिए आवश्यक समय को नुकसान पहुंचाता है। इसलिए, किसी विशेष उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त गुणों वाला उपकरण चुनना आवश्यक है

इस प्रकार, यह सब पिन डायोड मूल बातें, काम करने और अनुप्रयोगों के बारे में है। हमें उम्मीद है कि आपको इस अवधारणा की बेहतर समझ मिल गई होगी या किसी भी विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं को लागू करना , कृपया नीचे टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करके अपने बहुमूल्य सुझाव दें। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, पिन डायोड का कार्य क्या है?