Usměrňující dioda

Používají se běžně dva základní typy: hrotová a plošná.

Hrotová dioda se vyrábí tak, že k polovodičové destičce (většinou typu N) se přitlačí hrotem wolframový drátek, kterým se nechá krátkodobě projít elektrický proud. Tím dojde k přivaření drátku a vzniká stabilní přechod PN. Plocha přechodu je malá, proto může diodou procházet malý proud. Skutečnou diodu je možno nahradit schématem na obr. 89 (na němž je i její značka): ideální diodou paralelně spojenou s kondenzátorem.

Obr. 89

Při zapojení v propustném směru se kapacita diody neuplatní. V závěrném směru je odpor diody ale velký, takže proud by mohl procházet větví s kondenzátorem. Zde ale závisí na jeho kapacitanci . Bude-li obvodem procházet střídavý proud s velkou frekvencí, bude kapacitance malá, proud bude procházet přes kondenzátor a obvodem s diodou v závěrném směru bude procházet proud. To vede i k využití hrotové diody: usměrnění vysokofrekvenčních proudů (rádiové a televizní přijímače, …). Čím vyšší frekvence, tím lépe bude proud usměrněn.

Plošná dioda má velkou plochu a proto i velkou kapacitu; je tedy nevhodná pro usměrnění proudů vysoké frekvence (do jsou funkční). Díky velké ploše, snese dioda velký proud (až , je-li řádně chlazena).

Voltampérová charakteristika usměrňující diody je na obr. 90. Propustný směr popisuje křivka v I. kvadrantu, v němž je potenciál anody větší než potenciál katody, při zapojení v závěrném směru je tomu naopak. Veličiny naměřené v propustné části se označují indexem F, veličiny měřené v závěrném směru pak indexem R. Na kladných a záporných poloosách se volí jiné měřítko. V propustném směru prochází malý proud a teprve až při dosažení prahového napětí , které je pro křemíkovou diodu rovno , začíná rychle narůstat. Při trvalém zatížení nesmí překročit hodnotu udanou výrobcem. V závěrném směru je proud procházející diodou malý. Jakmile napětí překročí průrazné napětí , proud prudce naroste a dioda se zničí.

Existence prahového napětí vyplývá ze vzniku vnitřního elektrického pole přechodu PN.

Obr. 90