|
ไดโอดชนิดซิลิกอนกับอีกหลายบทบาทที่พิเศษกว่าเดิม
 จากเดิมที่ว่าไดโอดชนิดซิลิกอนมีคุณสมบัติที่ดีกว่า
จึงทำให้มันสามารถนำมาประยุกต์เป็นไดโอดที่แตกต่างจากไดโอด พื้นฐานธรรมดา
เช่น
- ถ้าหากไดโอดชนิดซิลิกอนถูกเพิ่มแรงดันไบแอสกลับให้มากขึ้นจนถึงจุด
ๆ หนึ่ง ทำให้กระแสไหลย้อนกลับ เพิ่มขึ้นอย่าง รวดเร็ว ดังแสดงในรูปที่
4 แรงดันไบแอสกลับที่ทำให้เกิดปรากฏการณ ์เช่นนี้เรียกว่า แรงดันซีเนอร์
หรือแรงดัน อะวาลานซ์ ของไดโอด ปรากฏการณ์นี้จึงถูกนำมาสร้างไดโอดใหม่ขึ้น
เพราะสามารถนำมา สร้างแรงดันอ้างอิงได้ ไดโอดชนิดนี้ก็คือ ซีเนอร์ไดโอดนั่นเอง
รูปที่ 4 สัญลักษณ์และกราฟแสดงคุณลักษณะของซีเนอร์ไดโอด
ซีเนอร์ไดโอดยังสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนขาว
(white-noise) ได้เป็นอย่างดี จากคุณสมบัติ ของ อิมพีแดนซ์ที่มี การเปลี่ยนแปลงขึ้น
ๆ ลง ๆอย่างรวดเร็ว
- ถ้าไดโอดชนิดซิลิกอนได้รับการไบแอสตรงจากแหล่งจ่ายกระแสคงที่
แรงดัน Vfที่ตกคร่อมจะมีการเปลี่ยนแปลงไป ตาม อุณหภูมิที่รอยต่อ
P-N ในอัตรา -2 มิลลิโวลท์ต่อองศาเซลเซียส ดังแสดงในรูปที่ 5 เช่นถ้า Vf
เท่ากับ 600 มิลลิโวลท์ที่ 20 องศาเซลเซียส Vf จะลดลงเหลือ 440
มิลลิโวลท์ที่ 100 องศาเซลเซียส และเพิ่มขึ้นเป็น 740 มิลลิโวลท์ที่ -50
องศาเซลเซียส ไดโอดชนิดซิลิกอนจึงสามารถนำมาใช้ในการเปลี่ยนผลของอุณหภูมิเป็นแรงดันได้
ด้วย (temperature to voltage converter)
รูปที่ 5 กราฟแสดงผลของอุณหภุมิต่อไดโอดชนิดซิลิกอนที่กระแส
If เท่ากับ 1 มิลลิแอมป์
- ถ้าไดโอดชนิดซิลิกอนได้รับการไบแอสกลับจากแหล่งจ่ายที่มีอิมพีแดนซ์สูง
ๆ ดังแสดงในรูปที่ 6 เสมือนว่ามีแรงดัน ไบแอส กลับเพิ่มมากขึ้น ซึ่งจะทำให้ค่าความจุไฟฟ้าที่รอยต่อ
P-N มีค่าลดลง (เช่น เมื่อแรงดันไบแอสกลับเท่านั้น -1 โวลท์ รอย ต่อ P-N
จะมีความจุไฟฟ้าเพียง 10 พิโกฟารัด และเมื่อเพิ่มแรงดันไบแอสกลับเป็น -8
โวลท์ จะมีความจุ ไฟฟ้าเพียง 10 พิโกฟารัด) จากคุณลักษณะของการเปลี่ยนแปลงระหว่างแรงดัน
และค่าความจุไฟฟ้านี้ จึงมีการผลิต ไดโอด ชนิดซิลิกอน เพื่อให้เกิดผลเช่นนี้โดยเฉพาะขึ้น
ซึ่งเรียกว่า วาริแคป หรือ วาแร็กเตอร์ไดโอด
รูปที่ 6 สัญลักษณ์และกราฟแสดงคุณลักษณะของวาริแคปไดโอด
- รอยต่อ P-N ขณะได้รับการไบแอสกลับ
จะเกิดกระแสรั่วไหลย้อนกลับไหลผ่านไดโอด ซึ่งกระแสรั่วไหลย้อนกลับ และ
อิมพี แดนซ์ ของรอยต่อ P-N นี้มีความไวต่อแสงมาก คือเมื่ออยู่ในที่มืดอิมพีแดนซ์จะมีค่ามาก
และเมื่ออยู่ในที่สว่าง อิมพีแดนซ์ จะมีค่าน้อย แต่ปกติถ้าไม่ต้องการให้เกิดปรากฏการณ์เช่นนี้ขึ้นไดโอดทั่ว
ๆ ไปจึงมีการห่อหุ้มรอยต่อ P-N ด้วยวัสดุทึบ แสง ยกเว้นแต่กรณีที่เราต้องการใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้
จะมีการผลิตไดโอดชนิดพิเศษเรียกว่า โฟโต้ไดโอด ซึ่ง สัญลักษณ์แสดงในรูปที่
7 (ก) และยังแบ่งเป็นโฟโต้ไดโอดชนิดตอบสนองต่อแสงที่ตามองเห็น และชนิดที่ตอบสนองต่อ
แสงอินฟาเรด (IR) ด้วย
รูปที่ 7 สัญลักษณ์ของ
(ก) โฟโต้ไดโอด (ข) LED
- ไดโอดที่เกี่ยวข้องกับแสงอีกชนิดหนึ่งคือ
ไดโอดเปล่งแสง หรือ LED ซึ่งผลิตจากสารแกลเลียมฟอสไฟต์ หรือแกลเลียม อาเซไนด์
ซึ่งสามารถเปล่งแสงออกมาได้ไม่ว่าจะเป็นสีแดง, เขียว, เหลือง หรือแสงอินฟาเรด
เมื่อได้รับการไบแอสตรง อย่างเหมาะสม สัญลักษณ์ของไดโอดชนิดนี้แสดงในรูปที่
7 (ข)
- ไดโอดที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งคือ ชอตต์กี้ไดโอด
ซึ่งมีสัญลักษณ์เช่นเดียวกับไดโอดทั่ว ๆ ไป แต่ไดโอดชนิดนี้มี การสวิตซ์
ที่รวดเร็วมาก (ไดโอดทั่ว ๆ ไปเมื่อนำมาใช้งานเป็นสวิตซ์ที่ความถี่สูง
ๆ จะทำให้สัญญาณเกิด การผิดเพี้ยนขึ้น) เมื่อใช้ งานที่ความถี่สูง ๆ จึงไม่ทำให้เกิดการผิดเพี้ยนของสัญญาณ
และยังมีค่าแรงดัน Knee เพียงครึ่งหนึ่งของไดโอดชนิด ซิลิกอนทั่ว ๆ ไป
จึงสามารถนำมาใช้แทนไดโอด ชนิดเยอรมันเนียม ในการดีเทกสัญญาณได้ และยังใช้งานได้ที่ความถี่
ระดับ 10 หรือ 100 กิกะเฮริตซ์ด้วย
|
