Wat is 'n Ideale Diode?

Wat is 'n Ideale Diode?

Definisie van 'n Ideale Diode

'n Ideale diode word gedefinieer as 'n perfekte diode sonder enige foute, wat ideaal in beide voorwaartse en agterwaartse vooringestelde toestande werk. Tipies werk 'n diode of in voorwaartse of in agterwaartse vooringstelde toestand. Ons kan die eienskappe van 'n ideale diode in hierdie twee modes apart analiseer.

Eienskappe van 'n Ideale Diode wanneer Voorwaartse Vooringsteld

Nul Weerstand

In voorwaartse vooringstelde toestand bied 'n ideale diode nul weerstand aan stroomvloei, wat dit 'n perfekte geleier maak. Dit beteken dat die ideale diode geen barrièrepotensiaal het nie. Dit bring die vraag op of 'n ideale diode 'n uitputtingsgebied het, aangesien weerstand kom van onbeweglike lading in die uitputtingsgebied.

Oneindige Stroom

'n Ideale diode kan oneindige stroom laat vloei in voorwaartse vooringstelde toestand as gevolg van nul weerstand, soos volgens Ohm se wet.

Oneindige Hoeveelheid Stroom

Hierdie eienskap kom voort uit die ideale diode se nul weerstand in voorwaartse vooringstelde toestand. Volgens Ohm se wet (I = V/R), as weerstand (R) nul is, word stroom (I) oneindig (∞). Dus, 'n ideale diode in voorwaartse vooringstelde toestand kan teoreties 'n onbeperkte hoeveelheid stroom laat vloei deur dit.

Nul Drempelpotensiaal

Hierdie kenmerk kom ook voort uit die ideale diode se nul weerstand. Die drempelpotensiaal is die minimumspanning wat nodig is om die barrièrepotensiaal te oorkom en geleiding te begin. As 'n ideale diode geen uitputtingsgebied het, is daar geen drempelpotensiaal nie. Dit laat die ideale diode toe om onmiddellik te geleid wanneer dit vooringstel word, soos in die groene kromme van Figuur 1 getoon.

Eienskappe van 'n Ideale Diode wanneer Agterwaartse Vooringsteld

Oneindige Weerstand

In agterwaartse vooringstelde toestand word van 'n ideale diode verwag om die stroomvloei volledig te blokkeer. Dit beteken dat dit soos 'n perfekte isolator gedrag wanneer dit agterwaartse vooringstel is.

Nul Agterwaartse Leekasstroom

Hierdie eienskap van die ideale diode kan direk afgelei word uit sy vorige eienskap, wat stel dat ideale diodes oneindige weerstand het wanneer hulle in agterwaartse vooringstelde toestand werk. Die rede kan verstaan word deur weer na Ohm se wet te kyk, wat nou die vorm neem (soos deur die rooi-kromme in Figuur 1 getoon). Dit beteken dus dat daar geen stroom sal vloei deur die ideale diode wanneer dit agterwaartse vooringstel is, ongeag hoe hoog die agterwaartse spanning wat toegepas word, is.

Geen Agterwaartse Inbraakspanning

Agterwaartse inbraakspanning is die spanningsvlak waarop die agterwaartse vooringstelde diode misluk en begin om swaar stroom te geleid. Nou, van die laaste twee eienskappe van die ideale diode, kan jy tot die gevolgtrekking kom dat dit oneindige weerstand sal bied wat die stroomvloei volledig inhibeer. Hierdie stelling bly geldig ongeag die grootte van die agterwaartse spanning wat daaraan toegepas word. Wanneer die toestand so is, kan die verskynsel van agterwaartse inbraak nooit voorkom nie, waardoor daar geen sprake sal wees van die ooreenkomstige spanning, die agterwaartse inbraakspanning, nie. As gevolg van al hierdie eienskappe, word 'n ideale diode beskou as 'n perfekte halwegeleier-skieter wat oop sal wees wanneer dit agterwaartse vooringstel is en toe wanneer dit voorwaartse vooringstel is.

Laat ons nou die werklikheid onder oë sien. Prakties bestaan daar geen so iets as 'n ideale diode nie. Wat beteken dit? As daar geen so iets is, dan hoef ons dit tog nie te weet of daarvan te leer nie? Is dit nie net 'n verspilling van tyd nie? Nee, nie eintlik nie.

Die rede is: Die konsep van idealisering maak dinge beter. Die reël bly geldig vir enigiets, ek bedoel, nie net tegnies nie. Wanneer ons by die sake van 'n ideale diode kom, openbaar die waarheid as die gemak waarmee 'n ontwerper of foutsoeker (mag iemand wees, sê, selfs 'n student of 'n leek) 'n spesifieke skema of 'n ontwerp as 'n heelte kan modelleer/foutsoek/analiseer.

Praktiese Belangrikheid

Die begrip van die ideale diode konsep help by die modelering, foutsoek en analise van skemas, selfs al bestaan ideale diodes nie in werklikheid nie.