الدايود أو كما يطلق عليه أيضاً، الثنائي، الصمام الثنائي، أو الموحد، هو عنصر الكتروني يعمل على تمرير التيار في اتجاه واحد فقط و يمنع مرور التيار في الاتجاه المعاكس.

الدايود له طرف موجب و آخر سالب، يتدفق التيار من الطرف الموجب الذي يسمى المصعد (Anode) و رمزه A إلى الطرف السالب الذي يسمى المهبط (Cathode) و رمزه K.

رمز الدايود موضح كما في الصورة التالية:

يتكون الدايود من طبقتين P-N من أشباه الموصلات مثل السيليكون أو الجرمانيوم، حيث إن الطبقة N شحنتها سالبة و الطبقة P شحنتها موجبة، و بينهما منطقة عازلة تسمى منطقة الاستنزاف.

للدايود وظيفتان أساسيتان:

1-يسمح بمرور التيار باتجاه واحد فقط.

2-يقوم بتحويل التيار المتناوب الى تيار مستمر.

عندما يتم توصيل الطرف الموجب (Anode) للدايود بالطرف الموجب لمصدر الطاقة، و الطرف السالب (Cathode) بالطرف السالب لمصدر الطاقة، عندها يكون الدايود في حالة الانحياز الامامي، و يسمح بتمرير التيار، لأن في هذه الحالة تكون المقاومة بين طرفيه منخفضة جداً.

عندما نقوم بتوصيل الدايود بمصدر الطاقة كما ذكرنا سابقاً (انحياز أمامي)، حيث أن في هذه الحالة يكون الجانب P من الدايود متصلاً بالقطب الموجب من مصدر الطاقة، و الجانب N متصلاً بالقطب السالب، عندها الالكترونات التي في الجزء السالب تتنافر مع القطب السالب لمصدر الطاقة و تندفع لعبور الوصلة الى الجانب P. 

بينما الفجوات تتنافر مع القطب الموجب لمصدر الطاقة و تندفع لعبور الوصلة إلى الجانب N، و تصبح منطقة الاستنزاف بمثابة حاجز بسيط ليضيق الحاجز في طريق حركة الالكترونات و لذلك فإن الالكترونات تحتاج الى فرق بسيط يمكنها من تجاوز جهد الحاجز، ففي حال كان الدايود مصنوع من السيليكون، يكون جهد الحاجز مقداره 0.7v ، بينما في حال كان الدايود مصنوع من الجرمانيوم، يكون جهد الحاجز هو  0.3v ، فإذا تم التوصيل بهذه الطريقة فإنه يمر تيار في الوصلة يسمى في هذه الحالة بالتيار الامامي، و يمون اتجاهه من الوصلة الموجبة الى الوصلة السالبة.

⧫ إن قيمة المقاومة الداخلية للدايود صغيرة جداً، رمزها rd ، و بالتالي وصل الدايود مباشرةً مع منبع الطاقة سوف يؤدي لمرور تيار عال جداً و يتسبب في حرق الدايود، ولذلك تم إضافة المقاومة R على التسلسل مع الدايود لضمان عدم تجاوز التيار المار به الحد المسموح و المحدد من قبل المصنع.

عند رسم العلاقة بين الجهد الواقع على الدايود Vd و التيار المار في الدايود Id، و نقوم بتغيير جهد المصدر Vs، و قياس Id و Vd، فعندما يكون Vs مساوياً للصفر فإن التيار أيضاً يساوي الصفر، نبدأ بزيادة جهد المصدر تدريجياً ، فإن التيار يبدأ بالزيادة و لكن بصورة صغيرة جداً، حتى يصل الجهد الى 0.7v ، وهو الجهد اللازم لعمل الدايود، عندها يبدأ التيار بالزيادة بشكل سريع جداً، فكلما زاد جهد المصدر زاد التيار و بقي جهد الدايود ثابتاً عند 0.7v تقريباً، كما هو موضح في المنحني البياني الآتي:

و نلاحظ من المنحني أن جهد الدايود Vd يزداد قليلاً فوق 0.7v مع زيادة جهد المصدر و ذلك بسبب مقاومة الدايود الداخلية و التي تستهلك جزءاً صغيراً من الجهد.

عندما يتم توصيل الطرف الموجب (Anode) بالطرف السالب لمصدر الطاقة، و الطرف السالب (Cathode) بالطرف الموجب لمصدر الطاقة، عندها يكون الدايود في حالة الانحياز العكسي، في هذه الحالة لا يمرر الدايود تيار، و يعمل كمفتاح مفتوح.

اذا تم توصيل الدايود كما ذكرنا سابقاً (انحياز عكسي) بحيث يكون الجانب N الذي يحتوي شحنات سالبة من الدايود متصل بالقطب الموجب من مصدر الطاقة، و الجانب P من الدايود الذي يحتوي شحنات موجبة متصلاً بالقطب السالب من مصدر الطاقة، لذا فإن الالكترونات التي في الجزء السالب تتجاذب مع القطب الموجب لمصدر الطاقة ، وتبتعد عن الوصلة من الجانب N ، بينما الفجوات تتجاذب مع القطب السالب للبطارية و تبتعد عن الوصلة من الجانب P و نتيجة لذلك فإن منطقة الاستنزاف سوف تتسع اتساعاً كبيراً و تشكل حاجزاً كبيراً أمام تحرك الالكترونات فلا تستطيع اجتيازه، و بالطبع فإنه لن يمر التيار الكهربائي في الدائرة.

في هذه الحالة يمر تيار بسيط نتيجة حركة شحنات الأقلية، يسمى تيار التسريب Ic و يكون عادةً من مرتبة الميكرو أمبير (𝛍𝚨) أو النانو أمبير (nA) و يمكن اعتباره صفراً.

و لكن إذا زاد الجهد فوق تحمل الدايود يؤدي الى انهيار الدايود، وبالتالي يمرر الدايود تيار عالي جداً و يسمى هذا الجهد بجهد الانهيار، و تختلف قيمة جهد الانهيار من دايود لآخر حسب التصنيع.

الشكل التالي يوضح الصورة الكاملة لعمل الدايود و هي أنه يعمل في حالة الانحياز الأمامي و يسمح بمرور التيار و لكنه يحتاج الى جهد مقداره 0.7v و لا يسمح بمرور التيار في حالة الانحياز العكسي، و يجب عدم تطبيق جهد على الدايود فوق الجهد المسموح فنصل الى جهد الانهيار.

✔ يعد الدايود من أبسط العناصر الالكترونية و هو يسمح بمرور التيار في اتجاه واحد و ذلك في حالة الانحياز الأمامي، و يمنع مرور التيار في الاتجاه الآخر و ذلك في حالة الانحياز العكسي.

✔ يكون الدايود في حالة الانحياز الأمامي إذا كان جهد المصعد (Anode) أعلى من جهد المهبط (Cathode).

✔ يكون الدايود في حالة انحياز عكسي اذا كان جهد المهبط (Cathode) أعلى من جهد المصعد (Anode).

✔ عند الانحياز الأمامي للدايود يبدأ الدايود بإيصال التيار الكهربائي عندما يبلغ فرق الجهد بين طرفيه قيمة محددة تسمى فولطية العتبة، و يرمز لها بالرمز Vt.

✔ عند الانحياز الأمامي للدايود و عندما يكون فرق الجهد بين طرفي الدايود أعلى من Vt فإن تغير قليل لفرق الجهد بين طرفي الدايود يسبب تغيراً كبيراً للتيار المار فيه.

✔ عندما يكون الدايود في حالة الانحياز العكسي يمر في الدايود تيار قليل جداً يسمى تيار الاشباع أو تيار التسريب.

✔ عند وصول فرق الجهد العكسي بين طرفي الدايود الى القيمة Vt و الذي يسمى جهد الانهيار (breakdown voltage) يزداد مقدار التيار العكسي المار في الدايود بشكل كبير مما قد يؤدي الى تعطله.

✔ قيمة تيار التسريب تبقى ثابتة تقريباً و لا تتغير بتغير مقدار فرق الجهد العكسي بين طرفي الدايود طالما قيمة فرق الجهد بين طرفي الدايود أقل من Vt.

يمكننا فحص الدايود اذا كان يعمل أم لا بواسطة الآفومتر بطريقتين:

-وضع مفتاح تدريج المقياس على رمز الدايود.

-وضع الكابل الاحمر للآفو على الطرف الموجب للدايود (Anode)، و الكابل الأسود على الطرف السالب (Cathode).

+ اذا ظهرت القراءة ما بين 0.5v و 0.8v فإن الدايود سليم و مصنوع من السيليكون، و يكون في انحياز أمامي، أما اذا ظهرت القراءة 0.2v او 0.3v  فإن الدايود سليم و لكنه مصنوع من الجرمانيوم.

-وضع الكابل الاحمر للآفو على الطرف السالب (Cathode) و الكابل الاسود على الطرف الموجب للدايود (Anode).

+ اذا ظهرت القراءة على الآفو (OL) فإن الجهاز سليم و في الانحياز الخلفي.

+ اذا اعطى الآفو قراءة (OL) في كلا الوضعين أو أعطى قراءة جهد صفر تقريباً، فإنه يدل على أن الدايود تالف.

فحص الدايود باستخدام مقياس المقاومة 𝛀

تتم عملية فحص الدايود بوضع مفتاح تدريج المقياس على قياس المقاومة  𝛀  و نتبع الخطوات التالية:

-وضع الكابل الاحمر للمقياس على الطرف الموجب (Anode) للدايود بينما الكابل الاسود على الطرف السالب (cathode) ، سوف تظهر لنا مقاومة صغيرة جداً عندما يكون الدايود في الانحياز الأمامي.

-عند عكس الأطراف يجب أن تظهر لنا قراءة مقاومة عالية جداً OL ، عندها يكون الدايود في حالة الانحياز الخلفي .

-اذا ظهرت قيم غير ما تم ذكره فإن الدايود تالف.

إذا كان لديكم أي استفسار يمكنكم الاتصال بنا .