دیود : المانی بسیار مهم در مدارات الکترونیکی به ویژه مدارات گوشی های تلفن همراه که نقش اساسی آنها یکسو سازی و یا تثبیت و افت ولتاژ است که بیشترین آمار سوختگی در برد گوشی ها را نیز دارا هستند . دیود از پيوند دونيمه هادي به نام نيمه هادي نوع n ( اصطلاحاْ منفي ) و نيمه هادي نوع P ( مثبت ) تشكيل شده است .
سيلسيم و ژرمانيم و انديوم و... بعضي از عناصر كه در جدول مندليف تعيين شده اند جزو نيمه هاديها مي باشند. اين عناصر در طبيعت به صورت بلور كريستال در مي آيند و ساختمان ملوكوليشان كريستالي است يعني اتمهاي آين عناصر در كنار همديگر به صورت منظم طوري روي هم قرار گرفته اند كه هر اتم از آن با چهار اتم مجاور تشكيل يك توده كريستال را مي دهد.
و اگر اين نيمه هادي را خالص نمائيم درصفر درجه مطلق ( 273- ) درجه سانتي گراد عايق مي باشد .
ولي در دماي معمولي تعدادي از الكترونها از محيط انرژي مي گيرند واز هسته اتم دور شده به شكل الكترون آزاد درآمده و اندكي موجب عبورجريان الكتريسيته مي شوند .

انواع دیود به اشکال زیر هستند :
• دیود معمولی ( ژرمانیوم )
• دیود نورانی LED
• دیود زنرZener
دیودهای نورانی یکی از پر مصرف ترین دیود ها هستند که در زندگی روزمره بسیار دیده می شوند . مثل چراغ روشن و خاموش تلویزیون ، نور پس زمینه LCD و Key pad ( صفحه کلید ) موبایل و ...
دیود زنر نقش پر کاربرد تثبیت ولتاژ را در انواع مدارات الکترونیکی و به ویژه گوشی های تلفن همراه به عهده دارد .
دیودها روی نقشه با D و دیود زنر با حروف ZD مشخص می شوند و در بردهای تلفن همراه به رنگ های مشکی ونقره ای دیده می شوند اما در الکترونیک عمومی دیودها به صورت های زیر موجودند :

  دیود روی برد گوشی

شایان ذکر است که نیمه هادی ها مثل هادی ها دیگر دارای واحد و کمیت نیستند و به جای آن شماره فنی و شناسایی دارند .
در قسمت زیر استانداردها و شماره فنی دیود در الکترونیک عمومی را خواهیم داد :
• استاندارد نوع اروپایی : این استاندارد معمولا با دو حروف لاتین شروع می شود که حرف اول آن معمولا B است مثل By 127 یا BZ 8V2 .
• استاندارد نوع ژاپنی : که با 1S شروع می شود مانند 1S1719 یا 1S1517
• استاندارد نوع امریکایی : که با 1N شروع می شود مانند 1N4004 یا 1N4007
• دیودهای زنر که علاوه بر شماره فنی مقدار ولتاژ مجاز کار زنر و مقدار توان آن نیز مشخص می شود .
• دیودهای LED که معمولا از روی رنگ و شکل شناسایی می شوند . شکل ظاهری دیودهای LED در الکترونیک عمومی معمولا بصورت زیر است :

نيمه هادي نوع n : بعد از خالص نمودن صدر صد سيلسيم ( يكي از عناصر طبيعت ) به منظور تهيه نيمه هادي نوع n عناصري پنج ظرفيتي ( مدار آخرشان داراي پنج الكترون مي باشد ) مانند ارسنيك و آنتي موان به صورت ناخالصي به سيليكون خالص وارد مي كنند مقدار اين ناخالصي بسيار اندك است اما هدايت نيمه هادي را خيلي بالا مي برد .
دليل هدايت بيشتر نيمه هادي ساخته شده را بايد در ساختمان اتمي كريستال جديد جستجو نمود زيرا هنگام وارد نمودن عناصر پنج ظرفيتي در كريستال سيليكون اتم وارد شده مجبور به طبعيت از ساختمان ملوكولي كريستال مي باشد و هراتم از اين عنصر به اجبار با چهار اتم سيلكون يك پيوند اشتراكي را ساخته مولوكول جديد ي را مي سازند كه يك الكترون آزاد توليد كرده است و در نتيجه هدايت نيمه هادي ( چون الكترون آزاد گرفته است ) بيشتر مي شود . اين نيمه هادي ساخته شده جديد همان نيمه هادي نوع n مي باشد .

نيمه هادي نوع p : براي ساخت نيمه هادي نوع p عناصر سه ظرفيتي مانند آلومينيوم و يا گاليم كه در مدار آخرشان سه الكترون دارند و جزو عناصر سه ظرفيتي مي باشند به صورت ناخالصي به كريستال سيليكون وارد نموده عنصر وارده جديد نيز مجبور به اطاعت از ساختمان كريستالي مي باشد . و هر اتم از عنصر جديد با چهار اتم سييكون تشكيل يك مولوكول جديد را مي دهد بنابر اين مدار آخر پيوند جديد به جاي هشت الكترون داراي هفت الكترون شده ويك جاي خالي براي الكترون هاي آزاد در پيون جديد درست مي شود كه به آن حفره گويند حفره نيز خاصيٌت هدايت بيشتر را به نيمه هادي جديد كه همان نيمه هادي نوع p است مي دهد .
ديود : براي ساخت يك ديود نيمه هادي نوع n را با نيمه هادي نوع p پيوند مي دهند در محل پيوند اتفاق جالبي پيش مي آيد كه قابل تامل است . و موجب يك طرفه نمودن جريان در ديود مي شود .


همانطور كه ملاحظه مي شود در محل پيوند دونيمه هادي يك ناحيه اي به نام ناحيه تهي يا سد پتانسيل ايجاد مي شود كه به شكل يك پيل ظاهراْ با قطب مثبت در داخل نيمه هادي نوع N وقطب منفي آن در داخل نيمه هادي نوع P در آمده است.
ناحيه سد پتانسيل با ولتاژ 0.6 الي 0.7 ولت در جهت گرايش مستقيم از N به P شكسته شده و ديود جريان را از خود عبور مي دهد . بنا براين در صورتيكه مقدار ولتاژ تغذيه كمتر از 0.7 ولت باشد سد پتانسيل شكسته نشده و ديود جريان را ازخود عبور نمي دهد . و در صورتيكه مقدار ولتاژ تغذيه بيشتر از 0.7 باشد بديهي است كه سد پتانسيل را شكسته اما مقدار 0.7 ولت از تغذيه صرف باياس ديود شده واز تغذيه كم مي شود .


بنا براين ولتاژ اعمال شده در صورتيكه از 0.7بيشتر باشد از ديود عبور نموده و به اندازه 0.7ولت روي ديود افت پيدا مي كند . مثلا ْ اگر ولتاژ اعمال شده به دوسر ديود 3 ولت باشد فقط2.3 ولت آن روي مقاومت ظاهر مي شود .

واما در صورتيكه ديود در گرايش معكوس قرار گيرد سد پتانسيل ديود به اندازه ولتاژ تغذيه بالا رفته و اصلاْ ديود جرياني را از خود عبور نمي دهد .

نتيجه اصلي مطالب فوق اين است كه مولتي متر ديجيتال ديود را در گرايش مستقيم قرار داده و فقط ولتاژ باياس آن را نشان مي دهد . و بدين وسيله سلامت ديود تائيد مي شود .

تست انواع دیود توسط مولتی متر :

در ابتدا ی توضیحات باید به عرض برسانم که تست قطعات در مدار و تست قطعات در خارج ازمدار باهم متفاوت است بنا براین همیشه این نکته را در نظر داشته باشیم .


تست دیود معمولی : دیودهای معمولی را بشناسیم این دیودها از جنس سیلسیوم بوده برای کاربردهای متفاوت قابلیت عبور جریانهای مختلفی را دارند ساده ترین نوع آن دیود 1N4148 می باشد که ظاهری کوچک مانند درودهای زنر کم وات دارد و پوسته ی شیشه ای دارد . ویا دیودهای 1N4001 و که در یکسوسازی فرکانس پائین بیشترین کاربرد را دارند مانند کار برد در آدابتورها .


بعد از شناخت سطحی با دیود معمولی تست آن را توضیح می دهم .


ابتدا قطعه را خارج از مدار تست می کنیم : در صورتیکه مولتی متر ما هیوکی 3007 باشد !


ترمینالهای مولتی متر را در گرایش مستقیم جهت تست عبور جریان از دیود به پایه های دیود اتصال دهید در این حالت باید ترمینال قرمز به کاتد و ترمینال مشکی به آند دیود متصل باشد می دانیم کاتد توسط خط مدور روی بدنه دیود مشخص است در این حالت از دیود جریانی که توسط پیل داخل مولتیمتر در آن جاری می شود عبور می کند ومقاومت دیود را برای این جریان می توانیم روی صفحه مولتی متر قرائت کنیم معمولاً حدود 20 الی 30 اهم است . و در این حالت حتماً مولتی متر باید روی RX1 باشد زیرا می خواهیم به حداکثر مقدار مقاومت ممکن دیود توجه داشته باشیم ودر این حالت این مقدار بایستی از 30 اهم بیشتر نشود . وگرنه دیود در گرایش مستقیم نمی تواند جریان را به خوبی از خود عبور دهد .


تست در حالت معکوس : در این حالت ترمینال قرمز مولتی متر را به آند دیود وترمینال مشکی آن را به کاتد اتصال می دهیم اما چون باید مولتی متر را مُد RX10K بگذاریم باید توجه داشته باشیم که بادست پایه های مولتیمتر لمس نشود چون مولتی متر را در حالت سنجش مقاومت بالا گذاشته ایم زیرا می خواهیم کوچکترین نشتی ممکن دیود را بسنجیم و لابد دراین حالت هیچ گونه نشتی قابل قبول نیست و باید عقربه اصلاً انحرافی نشان ندهد .


**********************************************
تست دیود زنر : مولتی متر در گرایش مستقیم روی RX1 ومانند دیود معمولی باید 20 الی 30 اهم را نشان دهد واصطلاحاً گویند مولتی متر در گرایش مستقیم راه می دهد .
در گرایش معکوس مولتی متر باید روی مُد RX1K بوده و هیچ گونه نشتی قابل قبول نیست .
اما جهت تست کامل دیود زنر باید دیود را توسط ولتاژ بالا تر از ولتاژ شکست قرار داده و ولتاژ شکست آن را اندازه گیری نمود . تا از درستی ولتاژ شکست دیود مطمئن شویم .



*************************************************

تست دیود ژرمانیومی :
دیود های ژرمانیومی یک دیود اتصال نقطه ای و شیشه ای شفافی بود ند که در مواردی ازجمله آشکار سازی در دتکتورها قابل استفاده بودند اخیراً در دستگاههای الکترونیکی کاربرد زیادی ندارند .
روش تست : در گرایش مستقیم با مولتیمتر در رنج RX1 راه بدهد . و در گرایش معکوس و در رنج RX100 راه ندهد نشتی جزئی مانعی ندارد .


تست دیود دوبل: همچنانکه در شکل ملاحظه می شود هرگاه دو عدد دیود به صورت آند مشترک و یا کاتد مشترک به هم متصل شوند دیود دوبل را تشکیل می دهند . که هردو نوع آن را در شکل ملاحظه می کنید .
روش تست :
چون دو دیود آند مشترک و یا کاتد مشترک دارند و کاتد و آند هر کدام در دسترس می باشد و مانند دیود پل مدار بسته ای ندارند بنا براین هر کدام از دیودها را مانند یک دیود ساده می توان تست نمود و از همان روش تست دیود ساده یعنی در گرایش مستقیم در رنج RX1 دیود باید راه بدهد و در گرایش معکوس در رنج RX10K هیچگونه نشتی قابل قبول نیست .


تست دیود پل : در خارج ازمداردر ده مرحله اجرا می شود .
همچنانکه در شکل ملاحظه می شود پل دیود دارای دو پایه ورودی متناوب و دو پایه خروجی مثبت و منفی می باشد .
جهت تست آن مراحل را به ترتیب زیر اجرانمائید .
1 - مولتی را در مُد RX10K قرار داده و دو پایه ورودی متناوب را تست می کنیم در این حالت هیچ گونه نشتی قابل قبول نیست .
2 – ورودیهای متناوب را در جهت حالت قبلی نیز با همان مُد RX10K تست نموده ونشتی در این وضعیت نیز قابل قبول نیست .
3 – هر کدام از دیود ها را نیز در دو وضعیت گرایش مستقیم و گرایش معکوس به شرح زیر تست می نمائیم .
الف : گرایش مستقیم : مولتیمتر در مُد RX1 قرار داده و ترمینالهای آنرا به پایه های دیود متصل می کنیم مقدار اهم قرائت شده توسط
مولتیمتر هیوکی 3007 نباید از 20الی 30 اهم بیشتر باشد .
ب : گرایش معکوس : مولتیمتر در مُد RX10K دراین حالت نیز هیچگونه نشتی قابل قبول نیست .


باید دقت شود هر ده مرحله را در تست انجام دهیم دومرحله در 1و 2 اعلام شده و هر کدام از دیودها را نیز جداگانه در گرایش مستقیم 4 مرحله و گرایش معکوس نیز در 4 مرحله تست به پایان می رسد .
**************************************************
تست ديود نوري ( LED ) : 


ابتدا توضيحاتي راجع به بستن مدارات LED را در خدمت همكاران تقديم مي كنم .


اولين مطلب مهمي كه به نظرم مي رسد و بارها اين موضوع را در مدارات الكترونيك شاهد بوده ام قرار دادن ديودهاي LED در مدارات الكترونيكي بدون مقاومت كنترل جريان واين مسئله باعث خواهد شد كه ديودLED طول عمر كمتر ونيز صدمه رسيدن به مدارات مي گردد .


چون LED يك ديود مي باشد و بنا براين بايد به عنوان ديود در مدارات مورد استفاده قرار گيرد . و هيچ وقت ديود را در مدار به عنوان مصرف كننده در نظر نداشته باشيد . ونيز مي دانيم هيچ مداري بسته بدون مصرف كننده نيست .


نتيجه عرايضم اين است كه در يك مداربسته كه از LED استفاده مي كنيم حتماً مقاومت كنترل جريان را با حساب وكتاب درستي در نظر داشته باشيم . مصرف يك LED از 10 الي 20 ميلي آمپر است وبراي استفاده دائمي از يك LED در مدار مقاومت كنترل جريان آن را براساس اين مقدار مصرف محاسبه كنيم .
ونيز مي دانيم ولتاژ مورد نياز يك LED بستگي به رنگ نور آن از 7/1 الي 2/2 ولت متفاوت است البته خيلي راحت اين ولتاژ بدست مي آيد كافي است وقتي LED را در مدار قرار مي دهيم ( باسري نمودن مقاومت كنترل جريان آن ) مقدار ولتاژ دوسر LED را اندازه گيري نمائيم . تا ولتاژ مورد نياز LED بدست آيد .
از دو مطلب فوق نتيجه مي گيريم كه اولاً با يك پيل 5/1 ولتي انتظار روشن شدن LED را نداشته باشيم چون هر LED با يك ولتاژ مخصوص خود روشن مي شود .


ثانياً اگر مي خواهيم گرايش مستقيم يك LED را تست كنيم بايد ولتاژ اعمالي به LED بيشتر از 5/1 باشد و نيز مي دانيم كه مولتي مترها اكثراً مانند مولتي متر هيوكي 3007 براي تست در حالت اهمي از باطري 5/1 ولتي براي مُدهاي RX1 و RX100 و RX1K استفاده مي كنند و اين ولتاژ نمي تواند يك ديود LED را روشن كند چون همچنانكه دربالاعنوان شد حداقل 7/1 ولت جهت شكستن سد پتانسيل LED لازم است .
بنا براين جهت تست در حالت حتي گرايش مستقيم يك LED بايد از مُد RX10K كه تغذيه آن معمولاً توسط يك پيل 9 ولتي انجام مي گيرد استفاده نمود .
نتيجه نهايي :
تست LED : گرايش مستقيم : مولتي متر در مُد RX10K و مولتيمتر بايد راه بدهد .
                 گرايش معكوس : مولتيمتر در همين مُد و هيچ گونه نشتي قابل قبول نيست .


تست LED فرستنده مادون قرمز :
گرايش مستقيم : مولتي متر در مُد RX1 و مولتيمتر بايد راه بدهد .
گرايش معكوس : مولتيمتر در مُد RX10K و هيچ گونه نشتي قابل قبول نيست