ఈ ఆర్టికల్లో ప్రారంభ పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్లు మరియు జెర్మేనియం డయోడ్లు అనే వాటి ఆధునిక వెర్షన్ల గురించి మనం సమగ్రంగా నేర్చుకుంటాము.
ఇక్కడ మనం ఈ క్రింది వాస్తవాలను నేర్చుకుంటాము:
- పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్ల సంక్షిప్త చరిత్ర
- పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్లు మరియు ఆధునిక జెర్మేనియం డయోడ్ల నిర్మాణం
- పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్లు లేదా జెర్మేనియం డయోడ్ల ప్రయోజనాలు
- జెర్మేనియం డయోడ్ల అప్లికేషన్లు
పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్ల సంక్షిప్త చరిత్ర
పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్ కనుగొనబడిన డయోడ్ యొక్క పురాతన రకం. ఇది చాలా ప్రాథమికమైనది మరియు గాలెనా, జిన్సైట్ లేదా కార్బోరండం వంటి సెమీకండక్టర్కు చెందిన పదార్థం యొక్క క్రిస్టల్పై నిర్మించబడింది. రేడియో తరంగాలను గుర్తించడానికి డయోడ్ మొదట చౌకైన మరియు సమర్థవంతమైన మార్గంగా ఉపయోగించబడింది ఎందుకంటే దీనికి 'పిల్లి మీసాలు' ఉన్నాయి.
కార్ల్ ఫెర్డినాండ్ బ్రాన్ 1874లో పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్లో క్రిస్టల్ మరియు మెటల్ మధ్య విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క 'అసమాన ప్రసరణ'ను మొదటిసారిగా ప్రదర్శించాడు.
1894లో, జగదీష్ బోస్ స్ఫటికాలను రేడియో వేవ్ డిటెక్టర్లుగా ఉపయోగించి మొదటి మైక్రోవేవ్ పరిశోధనను నిర్వహించారు. మొట్టమొదటి క్రిస్టల్ డిటెక్టర్ను 1901లో బోస్ కనుగొన్నారు.
క్రిస్టల్ డిటెక్టర్ను ఉపయోగకరమైన రేడియో పరికరంగా మార్చడానికి G. W. పిక్కార్డ్ ప్రాథమికంగా బాధ్యత వహించాడు. అతను 1902లో డిటెక్టర్ మూలకాలను పరిశోధించడం ప్రారంభించాడు మరియు సరిదిద్దే జంక్షన్లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించగల వేలాది సమ్మేళనాలను కనుగొన్నాడు.
ఈ ప్రారంభ పాయింట్ కాంటాక్ట్ సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ల యొక్క అంతర్లీన భౌతిక లక్షణాలు అవి పనిచేస్తున్న సమయంలో తెలియవు. 1930లు మరియు 1940లలో వాటిని మరింత అధ్యయనం చేయడం వల్ల సమకాలీన సెమీకండక్టర్ పరికరాలను రూపొందించారు.
పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్ నిర్మాణం
దిగువ చిత్రంలో చూసినట్లుగా, క్రిస్టల్ను సంప్రదించడానికి పిల్లి మీసాల వంటి చిన్న తీగను ఉపయోగించారు. ఇది ఆక్సీకరణను నిరోధించడానికి బంగారంతో తయారు చేయబడినది.
తదనంతరం, ఖరీదైన జెర్మేనియం డయోడ్లు మరియు చివరికి ఖరీదైన డిటెక్టర్ ట్యూబ్లు వంటి ఇతర రకాల డిటెక్టర్లు ఉద్భవించాయి.
ఇది మొదటి ప్రపంచ యుద్ధం సమయంలో ప్రసారమైన వైర్లెస్ రేడియోలలో పాయింట్-కాంటాక్ట్ క్యాట్ విస్కర్ను విస్తృతంగా అమలు చేయడానికి దారితీసింది.
ఆధునిక సెమీకండక్టర్లతో పోల్చినప్పుడు, పిల్లి మీసాల డిటెక్టర్ సెట్ లేదా క్రిస్టల్ సెట్ ఎక్కడా ఖచ్చితమైనది కాదు. 'మీసము' మాన్యువల్గా క్రిస్టల్పై ఉంచాలి మరియు నిర్దిష్ట స్థితిలో స్థిరపరచబడాలి. అయితే, ఆపరేషన్ చేసిన కొన్ని గంటలలో, దాని ప్రభావం క్షీణిస్తుంది మరియు కొత్త స్థానాన్ని నిర్ణయించడం అవసరం.
దీనికి అనేక లోపాలు ఉన్నప్పటికీ, మీసాలు మరియు క్రిస్టల్ వైర్లెస్ రేడియోలలో ఉపయోగించిన మొదటి సెమీకండక్టర్. వైర్లెస్ ప్రారంభ సంవత్సరాల్లో, చాలా మంది అభిరుచి గలవారు దీన్ని కొనుగోలు చేయగలరు, పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్లు బాగా పనిచేశాయి, కానీ అది ఎలా పనిచేస్తుందో ఎవరికీ అర్థం కాలేదు.
జెర్మేనియం డయోడ్లు (ఆధునిక పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్లు)
పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్లు ఈ రోజుల్లో మరింత సమర్థవంతంగా మరియు నమ్మదగినవి. దిగువ చిత్రంలో ఉదహరించబడినట్లుగా, అవి N-రకం జెర్మేనియం యొక్క చిప్ నుండి తయారు చేయబడ్డాయి, దానిపై చక్కటి టంగ్స్టన్ లేదా బంగారు తీగ (మీసాల స్థానంలో) చొప్పించబడింది.
వైర్ కొంత లోహాన్ని సెమీకండక్టర్లోకి తరలించడానికి కారణమవుతుంది, అక్కడ అది జెర్మేనియంను సంప్రదిస్తుంది. ఇది ఒక అశుద్ధంగా పనిచేస్తుంది, ఒక చిన్న P-రకం ప్రాంతాన్ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు PN జంక్షన్ను ఏర్పాటు చేస్తుంది.
PN జంక్షన్ యొక్క చిన్న పరిమాణం కారణంగా, ఇది అధిక కరెంట్ స్థాయిలను తట్టుకోలేకపోతుంది. అత్యధికం సాధారణంగా కొన్ని మిల్లియంప్లు. పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్ యొక్క రివర్స్ కరెంట్ సాధారణ సిలికాన్ డయోడ్ కంటే పెద్దది. ఇది పరికరం యొక్క అదనపు ఆస్తి.
సాధారణంగా ఈ విలువ ఐదు నుండి పది మైక్రోఅంప్ల వరకు ఉండవచ్చు. పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్ యొక్క రివర్స్ వోల్టేజ్ టాలరెన్స్ అనేక ఇతర సిలికాన్ డయోడ్ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
పరికరం తట్టుకోగల గరిష్ట రివర్స్ వోల్టేజ్, తరచుగా పీక్ ఇన్వర్స్ వోల్టేజ్ (PIV)గా నిర్వచించబడుతుంది. ఈ పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్లలో ఒకదానికి సాధారణ రివర్స్ వోల్టేజ్ విలువ దాదాపు 70 వోల్ట్లు.
ప్రయోజనాలు
జెర్మేనియం డయోడ్, పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది అనేక విధాలుగా ప్రాథమికంగా కనిపిస్తుంది కానీ కొన్ని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. మొదటి ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది ఉత్పత్తి చేయడం సులభం.
ఒక పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్కు వ్యాప్తి లేదా ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ టెక్నిక్లు అవసరం లేదు, ఇవి సాధారణంగా మరింత సాంప్రదాయ PN జంక్షన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరమవుతాయి.
తయారీదారులు N-రకం జెర్మేనియం యొక్క భాగాలను సులభంగా వేరు చేయవచ్చు, వాటిని ఉంచవచ్చు మరియు ఆదర్శ సరిదిద్దే జంక్షన్ వద్ద వాటికి వైర్ను కనెక్ట్ చేయవచ్చు. అందుకే, సెమీకండక్టర్ టెక్నాలజీ ప్రారంభ కాలంలో, ఈ డయోడ్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి.
పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్ యొక్క సౌలభ్యం దాని అదనపు ప్రయోజనం. జంక్షన్ దాని చిన్న పరిమాణం కారణంగా చాలా తక్కువ కెపాసిటెన్స్ కలిగి ఉంది.
1N914 మరియు 1N916 వంటి సాధారణ సాధారణ సిలికాన్ డయోడ్లు కొన్ని పికోఫారడ్ల విలువలను మాత్రమే కలిగి ఉన్నప్పటికీ, పాయింట్-కాంటాక్ట్ డయోడ్లు తక్కువ విలువలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ లక్షణం వాటిని రేడియో-ఫ్రీక్వెన్సీ అనువర్తనాలకు అత్యంత అనుకూలంగా చేస్తుంది.
చివరిది కాని, పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్ను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే జెర్మేనియం కనిష్ట ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్కు దారి తీస్తుంది, ఇది డిటెక్టర్గా ఉపయోగించడానికి ఇది సరైనది. అందువల్ల, డయోడ్ను నిర్వహించడానికి గణనీయంగా తక్కువ వోల్టేజ్ అవసరం.
సిలికాన్ డయోడ్కు విరుద్ధంగా, స్విచ్ ఆన్ చేయడానికి 0.6 వోల్ట్లు అవసరం, జెర్మేనియం డయోడ్ యొక్క సాధారణ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ 0.2 వోల్ట్లు కాదు.
అప్లికేషన్లు
మీరు అభిరుచి గలవారు మరియు చిన్న రేడియో సెట్లను నిర్మించాలనుకుంటే, మీరు క్రిస్టల్ సెట్లో పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్ యొక్క ఉత్తమ అప్లికేషన్ను కనుగొనవచ్చు.
రేడియో ప్రారంభ రోజులలో విస్తృతంగా ఉపయోగించిన రేడియో రిసీవర్ యొక్క అత్యంత ప్రాథమిక రూపాన్ని క్రిస్టల్ రేడియో రిసీవర్ అంటారు. దీనిని సాధారణంగా క్రిస్టల్ సెట్ అని కూడా అంటారు.
ఈ రేడియోలో అత్యంత ఆకర్షణీయమైన విషయం ఏమిటంటే ఇది ఆపరేట్ చేయడానికి బాహ్య శక్తి అవసరం లేదు. ఇది వాస్తవానికి దాని యాంటెన్నా ద్వారా స్వీకరించబడిన రేడియో సిగ్నల్ యొక్క శక్తిని ఉపయోగించి ఆడియో సిగ్నల్ను చేస్తుంది.
ఇది దాని అత్యంత ముఖ్యమైన భాగం, క్రిస్టల్ డిటెక్టర్ (పాయింట్ కాంటాక్ట్ డయోడ్) నుండి దాని పేరును పొందింది, ఇది ప్రారంభంలో గాలెనా వంటి స్ఫటికాకార పదార్థం నుండి తయారు చేయబడింది.
పాయింట్ కాంటాక్ట్ జెర్మేనియం డయోడ్ 1N34ని ఉపయోగించి ఒక సాధారణ క్రిస్టల్ రేడియోను క్రింది రేఖాచిత్రంలో చూడవచ్చు.
సర్క్యూట్ యొక్క పూర్తి కథనం మరియు వివరణ కోసం మీరు క్రింది పోస్ట్ను చూడవచ్చు:
క్రిస్టల్ రేడియో సెట్ను రూపొందించండి