Diyot, elektrik akımını yalnızca bir yönde ileten yarı iletken bir elektronik bileşendir. Tipik olarak, bir diyotun iki ucu vardır: anot (pozitif) ve katot (negatif). Diyotlar, çeşitli elektronik devrelerinde doğrultma, sinyal demodülasyonu, frekans kararlılığı ve mantık işlemleri gibi birçok uygulamada kullanılır.
Diyotların temel çalışma prensibi, yarı iletken malzemenin özel bir şekilde düzenlenmiş atomlar içermesidir. Bu düzen, diyotun anot tarafındaki malzemenin, katot tarafındakinden farklı bir enerji seviyesine sahip olmasını sağlar. İki malzeme arasında oluşan bu enerji seviyesi farkı, elektronların yalnızca belirli bir yönde hareket etmelerine izin verir.
Diyotun temel özellikleri ve formülleri şunlardır:
1. **Diyot Akım-Voltaj İlişkisi:**
Diyotun anot ve katot uçları arasındaki voltaj ile diyottan geçen akım arasındaki ilişki, genellikle şu şekildedir:
\[I = I_0 \cdot \left( e^{\frac{V}{nV_t}} – 1 \right)\]
Burada:
– \(I\), diyottan geçen akım,
– \(I_0\), doyum akımı,
– \(V\), anot ve katot uçları arasındaki voltaj,
– \(n\), termodinamik faktör (genellikle 1 ila 2 arasında değişir),
– \(V_t\), termal voltaj (yaklaşık 25-26 mV).
2. **Diyot Direnci:**
Diyotun diferansiyal direnci şu şekilde ifade edilir:
\[r_d = \frac{\Delta V}{\Delta I}\]
Bu, bir diyotun belirli bir çalışma noktasındaki voltaj ve akım değişim oranını ifade eder.
3. **Güç Dağılımı:**
Diyotta harcanan güç, voltaj ve akıma bağlı olarak şu şekilde hesaplanır:
\[P = V \cdot I\]
Diyotlar, genellikle silikon (Si) veya germanium (Ge) gibi yarı iletken malzemelerden yapılır. İleri eğimli diyotlar (örneğin, silikon diyotlar), belirli bir voltajda düşük dirence sahipken, ters eğimli diyotlar (örneğin, Zener diyotlar) belirli bir ters voltajda sabit bir voltaj düşerler ve bu özellikleri nedeniyle belirli uygulamalarda kullanılırlar.