Diod — asosan elektr tokini bitta yo‘nalishda o‘tkazadigan ikki qutbli (two-terminal) elektron komponentdir. Uning bir tomonida qarshilik (resistance) yuqori, boshqa tomonida esa qarshilik past bo‘ladi. Ushbu maqolada diod nima ekanini va diod belgisi (diode symbol)ni batafsil ko‘rib chiqamiz.

Diod nima? (What Is a Diode?)

Diodlar zanjirlarni (circuits) kuchlanishni (voltage) cheklash orqali himoyalash va o‘zgaruvchan tokni (AC) o‘zgarmas tokka (DC) aylantirish uchun ishlatiladi. Diodlarning aksariyatini tayyorlashda kremniy (silicon) va germaniy (germanium) kabi  yarimo‘tkazgichlar (semiconductors) qo‘llaniladi. Diodlar tokni faqat bir yo‘nalishda uzatsa-da, uzatish usuli turiga qarab farqlanadi. Diodlarning turli ko‘rinishlari mavjud va har bir turining o‘ziga xos qo‘llanilish sohasi bor.

Diod belgisi (Diode Symbol)

Standart diod belgisi yuqoridagicha tasvirlanadi. Diagrammada ikkita qutb (terminal) borligini ko‘ramiz: ular anod (anode) va katod (cathode) deb ataladi. Uchli (arrowhead) tomoni — anod bo‘lib, u diod to‘g‘ri qutblanganda (forward biased condition) an’anaviy tok oqimi (conventional current flow) yo‘nalishini ko‘rsatadi. Ikkinchi uchi esa katoddir.

Diod tuzilishi (Diode Construction)

Diodlar ikki xil yarimo‘tkazgich materialdan — kremniy (silicon) yoki germaniy (germanium)dan tayyorlanishi mumkin. Agar anod kuchlanishi (anode voltage) katod kuchlanishidan (cathode voltage) ko‘proq musbat bo‘lsa, diod to‘g‘ri qutblangan (forward-biased) hisoblanadi va nisbatan kichik kuchlanish tushuvi (low-voltage drop) bilan oson tok o‘tkazadi. Aksincha, agar katod kuchlanishi anoddnikidan ko‘proq musbat bo‘lsa, diod teskari qutblangan (reverse-biased) deyiladi. Diod belgisi ichidagi strelka (arrow) diod tok o‘tkazayotgan paytda an’anaviy tok oqimi yo‘nalishini bildiradi.

Ushbu maqola sizga diodlarning turli turlarini batafsil tushunishga yordam beradi.

Diod turlari (Types of Diodes)

1. Yorug‘lik chiqaruvchi diod (Light Emitting Diode, LED)
2. Lazer diod (Laser diode)
3. Lavina diod (Avalanche diode)
4. Zener diod (Zener diode)
5. Shottki diod (Schottky diode)
6. Fotodiod (Photodiode)
7. P–N o‘tishli diod (PN junction diode)

Yorug‘lik chiqaruvchi diod (LED)

Elektrodlar orasidan elektr toki o‘tganda, bu diod yorug‘lik chiqaradi. Boshqacha aytganda, yetarli miqdorda to‘g‘ri yo‘nalishdagi tok (forwarding current) o‘tganda yorug‘lik hosil bo‘ladi. Ko‘plab diodlarda hosil bo‘ladigan yorug‘lik ko‘rinmas bo‘lishi mumkin, chunki ko‘rinishni cheklaydigan chastota darajalari (frequency levels) mavjud. LEDlar turli ranglarda bo‘ladi. Uch rangli LEDlar (tricolour LEDs) bir vaqtning o‘zida uchta rang chiqarishi mumkin. Yorug‘lik rangi ishlatilgan yarimo‘tkazgichning energiya bo‘shlig‘i (energy gap)ga bog‘liq.

Lazer diod (Laser Diode)

Bu diodning o‘ziga xosligi shundaki, u kogerent yorug‘lik (coherent light) hosil qiladi. U CD qurilmalari, DVD’lar va lazerli moslamalarda keng qo‘llaniladi. Narxi LEDlarga nisbatan qimmatroq, ammo boshqa lazer generatorlariga qaraganda arzonroq bo‘ladi. Bu diodlarning yagona kamchiligi — xizmat muddati (limited life) cheklanganligi.

Lavina diod (Avalanche Diode)

Bu diod teskari qutblanish (reverse bias) turiga kiradi va “lavina effekti” (avalanche effect) asosida ishlaydi. Kuchlanish tushuvi (voltage drop) doimiy bo‘lib, tokdan (current) mustaqil bo‘lganda, lavina buzilishi (breakdown of avalanche) yuz beradi. Ular sezgirligi (sensitivity) juda yuqori bo‘lgani uchun fotoaniqlash (photo detection)da ishlatiladi.

Zener diod (Zener Diode)

Bu eng foydali diod turlaridan biri bo‘lib, barqaror tayanch kuchlanish (stable reference voltage) bera oladi. Zener diodlar teskari qutblanishda (reverse bias) ishlaydi va ma’lum kuchlanish qiymatiga yetganda buzilish (break down) sodir bo‘ladi. Agar rezistordan o‘tuvchi tok (current passing through the resistor) cheklansa, barqaror kuchlanish hosil bo‘ladi. Zener diodlar quvvat manbalarida (power supplies) tayanch kuchlanish berish uchun keng qo‘llaniladi.

Shottki diod (Schottky Diode)

U boshqa kremniy P–N o‘tishli diodlarga nisbatan kichikroq to‘g‘ri kuchlanishga (lower forward voltage) ega. Kuchlanish tushuvi past tok (low current) sharoitida ko‘rinadi va bu bosqichda kuchlanish odatda 0.15 dan 0.4 voltgacha bo‘ladi. Bunday natijani olish uchun Shottki diodlar boshqacha tuzilishda (constructed differently) tayyorlanadi. Ular to‘g‘rilagich (rectifier) qurilmalarda juda ko‘p ishlatiladi.

Fotodiod (Photodiode)

Fotodiod yorug‘lik ta’sirida hosil bo‘ladigan (resulting from the light) hatto juda kichik tok oqimini ham aniqlay oladi. Ular yorug‘likni aniqlashda juda foydali. Bu teskari qutblangan diod bo‘lib, quyosh batareyalarida (solar cells) va fotometrlarda (photometers) ishlatiladi. Hattoki elektr energiyasini hosil qilish (generate electricity) uchun ham qo‘llanadi.

P–N o‘tishli diod (P-N Junction Diode)

P–N o‘tishli diodlar to‘g‘rilagich diodlar (rectifier diodes) deb ham ataladi. Bu diodlar to‘g‘rilash jarayonida (rectification process) ishlatiladi va yarimo‘tkazgich materialdan tayyorlanadi. P–N o‘tishli diod ikki qatlam yarimo‘tkazgichdan iborat bo‘ladi: bir qatlam P-tur (P-type) bilan, ikkinchisi esa N-tur (N-type) bilan doplangan (doped) bo‘ladi. P va N qatlamlar birikib P–N o‘tish (junction)ni hosil qiladi. Shuning uchun ham u P–N o‘tishli diod deb nomlanadi.

P–N o‘tishli diod tokni to‘g‘ri yo‘nalishda o‘tkazadi va teskari yo‘nalishda tok oqimini to‘sadi (blocks).

Diodning xarakteristikalari (Characteristics of Diode)

Diodning xarakteristikalari quyidagilar:

• To‘g‘ri qutblangan diod (Forward-biased diode)
• Teskari qutblangan diod (Reverse-biased diode)
• Nol qutblanishli diod (Zero biased diode)

To‘g‘ri qutblangan diod (Forward-biased Diode)

Diod to‘g‘ri qutblanganda va tok o‘tayotganda, diod bo‘ylab kichik kuchlanish tushuvi (small drop of voltage) kuzatiladi. Kremniy diodlarda to‘g‘ri kuchlanish (forward voltage) 690 mV, germaniyda esa 300 mV bo‘ladi. P-tur material bo‘ylab potensial energiya (potential energy) musbat, N-tur material bo‘ylab esa potensial energiya manfiy bo‘ladi.

Teskari qutblangan diod (Reverse-biased Diode)

Akkumulyator/batareya kuchlanishi (battery’s voltage) to‘liq “tushib qolgan” (dropped completely) holatda diod teskari qutblangan deyiladi. Kremniy diodlarda teskari tok (reverse current) -20 μA, germaniyda esa -50 μA bo‘ladi. P-tur material bo‘ylab potensial energiya manfiy, N-tur material bo‘ylab esa potensial energiya musbat bo‘ladi.

Nol qutblanishli diod (Zero-biased Diode)

Diod nol qutblanishli (zero-biased) bo‘lganda, diod bo‘ylab kuchlanish potensiali (voltage potential) nolga teng bo‘ladi.

Diod qo‘llanilishi (Diode Applications)

Diodning qo‘llanishi va ishlatilish sohalari quyidagilar:

• Diodlar to‘g‘rilagich (rectifier) sifatida
• Diodlar kesish (clipping) zanjirlarida
• Diodlar qamrab olish/mahkamlash (clamping) zanjirlarida
• Diodlar mantiqiy elementlarda (logical gates)
• Diodlar teskari tokdan himoyalashda (reverse current protection)

Tez-tez so‘raladigan savollar – FAQ

Q1

Diodni to‘g‘rilagich (rectifier) sifatida ishlatsa bo‘ladimi?

Ha, diodlardan to‘g‘rilagich sifatida foydalanish mumkin.

Q2

Diodga ta’rif bering.

Diod — elektr tokini faqat bitta yo‘nalishda o‘tkaza oladigan ikki qutbli qurilmadir.

Q3

Diodlarni ishlab chiqarishda qaysi turdagi yarimo‘tkazgichlar ishlatiladi?

Yarimo‘tkazgich materiallar — kremniy (silicon) va germaniy (germanium) — diodlarda keng qo‘llaniladi.

Q4

Kogerent yorug‘lik (coherent light) hosil qila oladigan diod nomi qaysi?

LED diodlar kogerent yorug‘lik hosil qila oladi.

Q5

Quyosh batareyalarida (solar cells) va fotometrlarda (photometers) qaysi diod ishlatiladi?

Quyosh batareyalarida va fotometrlarda fotodiod (photodiode) ishlatiladi.