Mis on ideaalne diod?

Mis on ideaalne diood?

Ideaalne dioodide määratlus

Ideaalne diood defineeritakse kui täiuslik diood ilma igasugustega puudustega, mis töötab ideaalselt nii ees- kui ka tagapoolsete pingetõkkeolukordades. Tavaliselt töötab diood kas ees- või tagapoolsetes tingimustes. Me saame analüüsida ideaalse dioodi omadusi nendes kahtes režiimis eraldi.

Ideaalse dioodi omadused eespoolsetes tingimustes

Nulliline vastus

Eespoolsetes tingimustes pakub ideaalne diood nullilist vastust voolu liikumisele, muutes selle täiuslikuks joontajaks. See tähendab, et ideaalne diood ei oma barjääringipotentsiaali. See tekitab küsimuse, kas ideaalne diood oma ebadepleeritud piirkonda, kuna vastus tuleneb ebadepleeritud piirkonna liigutamata laengudest.

Lõpmatu vool

Ideaalne diood võib lubada lõpmatut voolu eespoolsetes tingimustes nullilise vastuse tõttu, vastavalt Ohmi seadusele.

Lõpmatu voolusuurus

See omadus tuleneb ideaalse dioodi nullilisest vastusest eespoolsetes tingimustes. Vastavalt Ohmi seadusele (I = V/R), kui vastus (R) on null, siis vool (I) muutub lõpmatuks (∞). Seega, ideaalne diood eespoolsetes tingimustes võib teoreetiliselt lubada lõputult suure voolu läbipaista.

Nulliline limiitpinge

See omadus tuleneb ideaalse dioodi nullilisest vastusest. Limiitpinge on minimaalne pinge, mis on vajalik, et ületada barjääringipotentsiaal ja alustada juhuvust. Kui ideaalne diood ei oma ebadepleeritud piirkonda, siis pole ka limiitpinget. See võimaldab ideaalsele dioodile kohe juhuda, kui see on pingetõketatud, nagu näidatakse rohelisel käigul Kaardi 1.

Ideaalse dioodi omadused tagapoolsetes tingimustes

Lõplik vastus

Tagapoolsetes tingimustes oodatakse, et ideaalne diood täielikult takistaks voolu liikumist. See tähendab, et see käitub täiuslikuks isolatsiooniks, kui see on tagapoolsetes tingimustes.

Nulliline tagapoolne lekkivool

Seda ideaalse dioodi omadust saab otse järeldada selle varasemast omadusest, mis väidab, et ideaalsed dioodid omavad lõplikku vastust, kui need töötavad tagapoolsetes tingimustes. Põhjust saab mõista uuesti Ohmi seadusega, mis nüüd võtab järgmise kuju (näidatud punasega Kaardil 1). See tähendab, et ideaalse dioodi läbi ei lähe vool, olenemata sellest, kui kõrge on rakendatud tagapoolne pinge.

Puuduv tagapoolne murdupinge

Tagapoolne murdupinge on pinge, milles tagapoolsetes tingimustes olev diood nurjub ja hakkab edasi viima suurt voolu. Nüüd, ideaalse dioodi kahe varasema omadusest võib järeldada, et see pakub lõplikku vastust, mis täielikult takistab voolu läbipaistmist. See väide kehtib, olenemata sellest, kui suur on rakendatud tagapoolne pinge. Sellisel korral ei saa tagapoolne murdumine kunagi toimuda, mistõttu ei ole küsimust selle vastavast pinnast, tagapoolsest murdupingest. Kõigi nende omaduste tõttu käitub ideaalne diood täiusliku semikonduktorlüliti, mis on avatud, kui see on tagapoolsetes tingimustes, ja suletud, kui see on eespoolsetes tingimustes.

Nüüd, las seda vaatame realiteedi valguses. Praktikas ei eksisteeri sellist asja nagu ideaalne diood. Mida see tähendab? Kui sellist asja ei ole, siis miks me vajame sellest teadmisi või miks peaksime seda õppima? Kas see ei ole lihtsalt aja raiskamine? Ei, mitte tegelikult.

Põhjus on: Ideaalseks tegemise kontseptsioon muudab asjad paremaks. See reegel kehtib kõige jaoks, ma mõtlen, mitte ainult tehnilise. Kui me jõuame ideaalse dioodini, siis tõde ilmneb kui lihtsus, millega disainer või silmitsija (võib olla kellegi, ütleme, isegi õpilane või laianik) saab modelleerida/silmitsida/analüüsida konkreetset tsüklit või kogu projekti.

Praktiline tähtsus

Ideaalse dioodi kontseptsiooni mõistmine aitab tsüklite modelleerimisel, silmitsimisel ja analüüsimisel, isegi kui ideaalseid diodeid tegelikkuses ei eksisteeri.