Basic Electronics for Automation Engineerig

1. Basic Electronics for Automation Engineerig Student Name : Supawit Pansurebsak Student ID : 53011610 Program : Automation Engineering Homework no : 1 Date of Assignment : May 31,2011 Date of Submission : June 5,2011

2. What is a diode ? ไดโอดเป็นอุปกรณ์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำ p-n สามารถควบคุมให้กระแสไฟฟ้าจากภายนอก ไหลผ่านตัวมันได้ทิศทางเดียว ไดโอดประกอบด้วยขั้ว 2 ขั้ว คือ แอโนด(Anode ) ซึ้งต่อกับสารกึ่งตัวนำชนิด p และ แคโทด(Cathode ) ซึ่งต่อกับสารกึ่งตัวนำชนิด n

3. How many types of diode ? มี 5 ชนิด 1.ซีเนอร์ไดโอด(Zener Diode): เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่นำกระแสได้เมื่อได้รับไบอัสกลับ และระดับแรงดันไบอัสกับที่นำซีเนอร์ไดโอดไปใช้งานเรียกว่า ระดับแรงดันพังทลายซีเนอร์(Zener Breakdown Voltage) ดังนั้นจึบออกแบบไดโอดประเภทนี้ให้ทนความร้อน ไดโอดประเภทนี้จึงเหมาะสมที่จะนำไปใช้ควบคุมแรงดันที่โหลดหรือวงจรอีเล็กทรอนิกส์ ที่ต้องการแรงดันคงที่

4. 2.ไดโอดวาแรกเตอร์หรือวาริแคป(Varactor or Varicap Diode) ไดโอดวาแรกเตอร์หรือวาริแคปเป็นไดโอดที่มีลักษณะพิเศษคือ สามารถปรับค่าคาปาซิแตนซ์เชื่อมต่อได้โดยการปรับค่าแรงดันไบอัสกลับ ไดโอดประเภทนี้มีโครงสร้างเหมื่อนกับไดโอดทั่วไป เราสามารถนำมันไปใช้ในวงจรปรับความถี่ เช่น วงจรจูนความถี่อัตโนมัติ(Automatic Fine Tuning)

5. 3.แอลอีดี(Light Emitting Diode : LED) LED เป็นไดโอดที่ใช้สารประเภทแกลเลี่ยมอาร์เซ็นไนด์ฟอสไฟด์(Gallium Arsenide Phosphide) หรือสารแกลเลี่ยมฟอสไฟด์(Gallium Phosphide) มาทำเป็นสารกึ่งตัวนำชนิด p และ n แทนสาร Si และ Ge สารเหล่านี้มีคุณสมบัติพิเศษคือ สามารถเรื่องแสงได้เมื่อได้รับไบอัสตรง การเกิดแสงที่ตัว LED เรียกว่า Electroluminescence

6. 4.โฟโตไดโอด(Photo Diode) โฟโต้ไดโอดเป็นไดโอดที่อาศัยแสงจากภายนอกผ่านเลนซ์ซึ่งฝังอยู่ระหว่างรอยต่อ p-n เพื่อกระตุ้นให้ไดโอดทำงาน การต่อโฟโต้ไอโอดเพื่อใช้งานจะเป็นแบบ ไบอัสกลับ ทั้งนี้เพราะไม่ต้องการโฟโต้ไอโอดให้ทำงานในทันทีทันใดแต่ต้องการให้ไดโอดได้รับแสงสว่างจะเปิดกระแสรั่วไหล ประมาณกระแสรั่วไหลนี้ เพิ่มขึ้นตามความเข้มของแสง จากคุณสมบัติดังกล่าว จึงนำโฟโต้ไดโอดมาทำเปนอุปกรณ์ตรวจจับแสงเพื่อประยุกใช้งาน

7. 5.ไดโอดกำลัง(Power Diode) ไดโอดกำลังเป็นไดโอดที่ออกแบบบริเวณรอยต่อมีช่วงกว้างมากกว่าไอโอดทั่วไปเพื่อนำไปใช้กับงานที่มีกำลังไฟฟ้าสูง กระแสสูงและทนต่ออุณหภูมิได้โดยทั่วไปนิยมใช่ร่วมกับตัวระบายความร้อน(Heat Sinks) เพื่อเพิ่มพื่นที่ระบายความร้อนภายในตัวไดโอดกำลัง

8. How to test the condition (forward,reverse) of diode เงื่อนไขในการทดสอบไดโอดขึ้นอยู่กับั้วของแบตเตอรี่ จากภาพซ้ายล่าง เราต่อขั้วแบตเตอรี่+เข้าสารกึ่งตัวนำ p และขั้ว – ต่อเข้าสารกึ่งตัวนำ n ทำให้กระแสไหลผ่านขั้วต่อ p-n ซึ่งเปรียบเสมือนสวิทช์ปิดเนื่องจากมีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างขั้วต่อ p-n จากรูปขวาเราต่อขั้วแบตเตอรี่ + เข้าสารกึ่งตัวนำ n และขั้ว – ต่อเข้สสารกึ่งตัวนำ p ทำให้กระแสไม่ไหลผ่านขั้วต่อ p-n ซึ่งเปรียบเสมือนสวิทช์เปิดเนื่องจากไม่มีการถ่ายโอนของอิเล็กตรอนระหว่างขั้วต่อ p-n