Полупроводниковый диод

Диод является одним из наиболее простых полупроводниковых элементов современной микроэлектроники. Технологически диод представляет собой два соединенных между собой слоя, один из которых обладает электронной проводимостью и обозначается как n-полупроводник, а другой - дырочной проводимостью и обозначается как p-полупроводник. Вследствие такой структуры диод обладает существенной односторонней проводимостью, т. е. хорошо проводит электрический ток в одном направлении и практически не проводит его в другом направлении. Это свойство диода широко используется для выпрямления переменного тока, когда требуется преобразовать переменное напряжение, получаемое, например, из электросети, в постоянное напряжение, необходимое для работы большинства электронных схем.

Простейший однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода, включенного в цепь, как показано на приведенной схеме.

Рисунок 1. Схема однополупериодного выпрямителя.

Рассматривая осциллограмму напряжения, получаемого на выходе такой схемы, нетрудно видеть, что в данном случае используется только один полу период переменного напряжения, вследствие чего эффективность такого выпрямителя невысока.

Более эффективный метод выпрямления переменного тока состоит в использовании схемы двухполупериодного выпрямителя, показанного на следующем рисунке.

Рисунок 2. Схема двухполупериодного выпрямителя.

Задание: Сравните форму выходного напряжения, полученного в первой и во второй схемах. Разберитесь в принципе действия двухполупериодного выпрямителя, для чего покажите, как проходит ток через нагрузку во время положительного и отрицательного полу периодов.