माइक्रोकंट्रोलर आधारित परियोजनाएं या अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल प्रोजेक्ट को इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स में कुछ बुनियादी घटकों का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, जिन्हें तत्वों के रूप में वर्गीकृत किया गया है। ऊर्जा को संचयित या निष्क्रिय करने वाले तत्वों को निष्क्रिय तत्व कहा जाता है, और जो तत्व नियंत्रित-ऊर्जा-प्रवाह प्रदान करते हैं या सक्रिय तत्व कहलाते हैं। इन मूल तत्वों में शामिल हैं विद्युत प्रतिरोधों , प्रेरक, विभिन्न प्रकार के डायोड क्रिस्टल डायोड सहित, गन डायोड, पेल्टियर डायोड, जेनर डायोड, टनल डायोड, वैक्टर डायोड आदि। ट्रांसफॉर्मर, कैपेसिटर, सेमीकंडक्टर, ट्रांजिस्टर, थाइरिस्टर, इंटीग्रेटेड सर्किट, Optoelectronic उपकरणों , वैक्यूम ट्यूब, सेंसर, मेमिस्टर, ट्रांसड्यूसर, डिटेक्टर, एंटेना और इतने पर। इस लेख में, हम सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले घटक क्रिस्टल डायोड के बारे में चर्चा करने जा रहे हैं।
क्रिस्टल डायोड
जर्मेनियम क्रिस्टल डायोड
सेमीकंडक्टर डायोड या पी-एन जंक्शन डायोड एक दो-टर्मिनल डिवाइस है जो करंट को केवल एक दिशा में बहने देता है और दूसरी दिशा में करंट के प्रवाह को अवरुद्ध करता है। ये दो टर्मिनल एनोड और कैथोड हैं। यदि एनोड वोल्टेज कैथोड वोल्टेज से अधिक है, तो डायोड चालन शुरू करता है। क्रिस्टल डायोड को कैट-व्हिक्सर डायोड या प्वाइंट-संपर्क डायोड या क्रिस्टल्स भी कहा जाता है। ये डायोड माइक्रोवेव-सेमीकंडक्टर डिवाइस द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान इस्तेमाल किए जाने के लिए विकसित किए गए थे माइक्रोवेव रिसीवर और डिटेक्टरों ।
क्रिस्टल डायोड सर्किट कार्य करना
क्रिस्टल डायोड का संचालन अर्धचालक क्रिस्टल और बिंदु के बीच संपर्क के दबाव पर निर्भर करता है। इसमें दो सेक्शन होते हैं- एक सेक्शन के साथ N- टाइप सिलिकॉन का एक छोटा आयताकार क्रिस्टल, और एक दूसरे सेक्शन को बनाने के लिए क्रिस्टल के खिलाफ कैट व्हिस्कर वायर थैरेस्प के नाम से एक बढ़िया बेरिलियम-कॉपर, ब्रोंज-फॉस्फर और टंगस्टन वायर। क्रिस्टल के चारों ओर पी-टाइप क्षेत्र बनाने के लिए, क्रिस्टल डायोड या बिंदु-संपर्क डायोड के निर्माण के दौरान बिल्ली के मूंछ से सिलिकॉन क्रिस्टल को एक बड़ा प्रवाह पारित किया जाता है। इसलिए, एक पीएन-जंक्शन बनता है और यह सामान्य पीएन-जंक्शन के समान व्यवहार करता है।
बिंदु संपर्क डायोड
लेकिन, क्रिस्टल डायोड की विशेषताएं पीएन-जंक्शन डायोड की विशेषताओं से अलग है। आगे के पूर्वाग्रह की स्थिति में, सामान्य पीएन-जंक्शन डायोड की तुलना में बिंदु संपर्क डायोड का प्रतिरोध अधिक होता है। बिंदु संपर्क डायोड के मामले में रिवर्स बायस स्थिति में, डायोड के माध्यम से धारा का प्रवाह क्रिस्टल पर लागू वोल्टेज से उतना स्वतंत्र नहीं है जितना कि जंक्शन डायोड के मामले में। डायोड के दोनों किनारों के बीच जंक्शन डायोड कैपेसिटेंस की तुलना में बिल्ली के मूंछ और क्रिस्टल के बीच समाई कम होती है। इस प्रकार, समाई के प्रति अभिक्रियाशीलता उच्च होती है और उच्च आवृत्ति पर सर्किट में एक बहुत छोटा कैपेसिटिव करंट प्रवाहित होता है।
क्रिस्टल डायोड के योजनाबद्ध प्रतीक
सामान्य तौर पर, हम जानते हैं कि एनपी वोल्टेज डायोड या सेमीकंडक्टर डायोड का संचालन तब करता है जब एनोड वोल्टेज कैथोड वोल्टेज से अधिक होता है। सर्किट को तीन तरीकों से महसूस किया जा सकता है: अनुमानित मॉडल, सरलीकृत मॉडल और आदर्श मॉडल। प्रत्येक मॉडल के लिए काम करने वाले क्रिस्टल डायोड सर्किट को नीचे दिखाया गया है। यदि हम एक आगे वोल्टेज वीएफ लागू करते हैं, तो वीएफ बनाम इफ के रूप में थिएडियोड की विशेषताओं को आंकड़े में दिखाया गया है।
अनुमानित मॉडल
क्रिस्टल डायोड सर्किट के अनुमानित मॉडल में श्रृंखला से जुड़े आदर्श डायोड, फॉरवर्ड रेसिस्टेंस आरएफ और संभावित बैरियर वीओ शामिल हैं। वास्तविक डायोड में संभावित अवरोध Vo और आंतरिक ड्रॉप VfRf को पार करना होता है। वोल्टेज ड्रॉप वर्तमान के कारण डायोड में दिखाई देता है यदि आंतरिक प्रतिरोध आरएफ के माध्यम से बह रहा है।
अनुमानित मॉडल
डायोड केवल प्रवाहकत्त्व शुरू करता है यदि लागू आगे वोल्टेज Vf संभावित बाधा वोल्टेज Vo से आगे निकल जाता है।
सरलीकृत मॉडल
इस मॉडल में, आंतरिक प्रतिरोध आरएफ को नहीं माना जाता है। इसलिए, समतुल्य सर्किट में केवल विघ्न अवरोधक Vo होते हैं। डायोड सर्किट विश्लेषण के लिए, यह मॉडल सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है।
सरलीकृत मॉडल
आदर्श मॉडल
इस मॉडल में, आंतरिक प्रतिरोध आरएफ और संभावित बाधा वीओ दोनों पर विचार नहीं किया जाता है। वास्तव में, व्यावहारिक रूप से कोई आदर्श डायोड नहीं हैं और यह माना जाता है कि कुछ डायोड सर्किट विश्लेषण के लिए आदर्श डायोड हैं।
आदर्श मॉडल
क्रिस्टल डायोड अनुप्रयोग
ये डायोड क्रिस्टल रेडियो रिसीवर जैसे कई अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। इस लेख में, सबसे अधिक बार उपयोग किया जाने वाला क्रिस्टल डायोड अनुप्रयोगों जैसे क्रिस्टल डायोड रेक्टिफायर और क्रिस्टल डायोड डिटेक्टर नीचे दिए गए हैं।
क्रिस्टल डायोड रेक्टिफायर
जर्मन भौतिक विज्ञानी फर्डिनेंड ब्रौन ने 1874 में बिजली और इलेक्ट्रोलाइट्स का संचालन करने वाले क्रिस्टल की विशेषताओं का अध्ययन करते हुए धातुओं और कुछ क्रिस्टलीय पदार्थों के संपर्क बिंदु पर सुधार प्रभाव की खोज की। जब उच्चतम शुद्धता की सामग्री अनुपलब्ध थी, तो आविष्कारित लीड सल्फाइड आधारित बिंदु संपर्क सुधारक।
क्रिस्टल डायोड रेक्टिफायर
क्रिस्टल डायोड का उपयोग एसी को DC में बदलने के लिए एक रेक्टिफायर के रूप में किया जा सकता है। चूंकि यह केवल एक ही दिशा में संचालित होता है और सामान्य डायोड की तरह ही वर्तमान प्रवाह को रिवर्स दिशा में रोकता है- इसका उपयोग हाफ वेव, फुल वेव और डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है। ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट ।
क्रिस्टल डायोड डिटेक्टर
1900 के दशक में, यह मुख्य रूप से एक क्रिस्टल रेडियो सेट में सिग्नल डिटेक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है। क्रिस्टल की सतह ठीक धातु की जांच के साथ संपर्क बनाती है। इस प्रकार, बिंदु संपर्क डायोड को एक वर्णनात्मक नाम मिला बिल्ली मूंछ डिटेक्टर । ये अप्रचलित हैं और इसमें एक पतली, तीक्ष्ण धातु के तार होते हैं जो एनोड के रूप में अभिनय करते हैं और कैथोड के रूप में अर्धचालक क्रिस्टल अभिनय करते हैं। इस एनोड पतली धातु के तार को बिल्ली की मूंछ के तार कहा जाता है जिसे कैथोड क्रिस्टल के खिलाफ दबाया जाता है। ये क्रिस्टल डायोड डिटेक्टर 1900 के दशक की शुरुआत में विकसित किए गए थे और इनका उपयोग गर्म स्थान खोजने में किया गया था अर्धचालक सामग्री क्रिस्टल कैथोड जो मैन्युअल रूप से सर्वश्रेष्ठ रेडियो तरंग का पता लगाने के लिए समायोजित किया जाता है।
इनका विकास मुख्य रूप से 1906 में खनिज क्रिस्टल गैलेना या कोयले के टुकड़े का उपयोग करके किया गया था, लेकिन हाल ही के अधिकांश डायोड को सिलिकॉन, सेलेनियम और जर्मेनियम का उपयोग करके विकसित किया जा रहा है। जैसा कि यह डायोड केवल एक दिशा में वर्तमान प्रवाह की अनुमति देता है, इस प्रकार डीसी वोल्टेज को हेडफ़ोन को चलाने के लिए सुधारित वाहक सिग्नल द्वारा प्रदान किया जाता है। 1946 में, सिल्वन ने वाणिज्यिक क्रिस्टल डायोड 1N34 में पहली बार जर्मेनियम के उपयोग का बीड़ा उठाया।
क्रिस्टल डायोड का मैनुअल समायोजन
सबसे पहले, संवेदनशील स्थान को पूरी सतह की खोज करके पहचानने की आवश्यकता है जो इसके कंपन की वजह से जल्द ही खो सकती है। तो, पूरी सतह को संवेदनशील बनाने के लिए और संवेदनशील स्थान की खोज से बचने के लिए, इस खनिज को एन-डॉप्ड अर्धचालक के साथ बदल दिया गया था।
वैज्ञानिक जी। डब्ल्यू। पिकार्ड ने 1906 में नुकीले धातु के संपर्क का उपयोग करके अर्धचालक के भीतर स्थानीयकृत पी-प्रकार क्षेत्र का निर्माण करके इस उपकरण को पूर्ण किया। इसे विद्युत और यंत्रवत् रूप से स्थिर बनाने के लिए, पूरे बिंदु संपर्क डायोड को एक धातु बिंदु को तय करके एक बेलनाकार शरीर में समझाया गया था। भले ही कई डायोड हैं जैसे कि जंक्शन डायोड और आधुनिक अर्धचालक, फिर भी इन क्रिस्टल डायोड का उपयोग किया जा रहा है माइक्रोवेव आवृत्ति डिटेक्टरों उनकी कम समाई के कारण।
हमें उम्मीद है कि इस लेख को पढ़ने के बाद आपको क्रिस्टल डायोड के बारे में एक संक्षिप्त विचार मिल गया होगा। इस विषय पर किसी तकनीकी मदद के लिए और इसके बारे में भी बिजली और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं , आप अपने पाठकों को अपने ज्ञान में सुधार करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए अपने विचारों, टिप्पणियों और सुझावों को पोस्ट कर सकते हैं।
फ़ोटो क्रेडिट:
- जर्मेनियम क्रिस्टल डायोड द्वारा सर्किटस्टोडे
- क्रिस्टल डायोड डिटेक्टर द्वारा हिस्ट्रीशीट
