دیود کامل چیست

دیود کامل چیست؟

تعریف دیود کامل

دیود کامل به عنوان یک دیود عالی بدون هرگونه نقص تعریف می‌شود که در شرایط پیشرو و پسرو عملکرد ایده‌آل دارد. معمولاً، دیود در یکی از حالت‌های پیشرو یا پسرو کار می‌کند. می‌توانیم خصوصیات دیود کامل را در این دو حالت به طور جداگانه تحلیل کنیم.

خصوصیات دیود کامل در حالت پیشرو

مقاومت صفر

در حالت پیشرو، دیود کامل مقاومت صفر برای جریان الکتریکی ارائه می‌دهد و به یک رسانا کامل تبدیل می‌شود. این بدان معنا است که دیود کامل ولتاژ مسدودی ندارد. این مسئله سؤالی را مطرح می‌کند که آیا دیود کامل منطقه خالی دارد یا نه، زیرا مقاومت از شارژ‌های ثابت در منطقه خالی ناشی می‌شود.

جریان نامحدود

دیود کامل می‌تواند به دلیل عدم وجود مقاومت، جریان نامحدودی را در حالت پیشرو اجازه دهد، مطابق با قانون اهم.

جریان نامحدود

این خاصیت از مقاومت صفر دیود کامل در حالت پیشرو ناشی می‌شود. بر اساس قانون اهم (I = V/R)، اگر مقاومت (R) صفر باشد، جریان (I) نامحدود (∞) می‌شود. بنابراین، دیود کامل در حالت پیشرو می‌تواند به طور نظری جریان نامحدودی را از طریق خود عبور دهد.

ولتاژ آستانه صفر

این خاصیت نیز از مقاومت صفر دیود کامل ناشی می‌شود. ولتاژ آستانه حداقل ولتاژی است که برای غلبه بر ولتاژ مسدودی و شروع رسانایی لازم است. اگر دیود کامل منطقه خالی نداشته باشد، ولتاژ آستانه نخواهد داشت. این امر به دیود کامل اجازه می‌دهد که فوراً پس از بایاس شدن، رسانایی را شروع کند، همان‌طور که در منحنی سبز شکل ۱ نشان داده شده است.

خصوصیات دیود کامل در حالت پسرو

مقاومت نامحدود

در حالت پسرو، انتظار می‌رود دیود کامل جریان الکتریکی را به طور کامل مسدود کند. این به این معناست که در حالت پسرو، مانند یک عایق کامل عمل می‌کند.

جریان نشتی پسرو صفر

این خاصیت دیود کامل مستقیماً از خاصیت قبلی‌اش که بیان می‌کند دیود‌های کامل وقتی در حالت پسرو عمل می‌کنند مقاومت نامحدود دارند، ناشی می‌شود. دلیل آن می‌تواند با در نظر گرفتن قانون اهم که اکنون به شکل (نشان داده شده توسط منحنی قرمز در شکل ۱) در می‌آید، درک شود. بنابراین، این به این معناست که هیچ جریانی از طریق دیود کامل در حالت پسرو عبور نخواهد کرد، صرف نظر از ولتاژ پسروی اعمال شده.

عدم وجود ولتاژ شکست پسرو

ولتاژ شکست پسرو ولتاژی است که در آن دیود پسرو شکست می‌خورد و جریان سنگینی را شروع می‌کند. حالا، از دو خاصیت آخر دیود کامل، می‌توان نتیجه گرفت که آن مقاومت نامحدود ارائه می‌دهد که کاملاً جریان را مسدود می‌کند. این بیانیه صادق است صرف نظر از مقدار ولتاژ پسروی اعمال شده. وقتی این شرایط وجود دارد، پدیده شکست پسرو هرگز رخ نخواهد داد و بنابراین سوالی درباره ولتاژ مربوطه، ولتاژ شکست پسرو، وجود نخواهد داشت. به دلیل تمام این خصوصیات، دیود کامل به عنوان یک سوئیچ نیمه‌رسانا کامل مشاهده می‌شود که وقتی پسرو شده باز و وقتی پیشرو شده بسته است.

حال، بیایید واقعیت را ببینیم. در عمل، چیزی به نام دیود کامل وجود ندارد. این به چه معناست؟ اگر چنین چیزی وجود ندارد، پس چرا باید درباره آن بدانیم یا یاد بگیریم؟ آیا این فقط تلف شدن وقت نیست؟ نه، واقعاً نیست.

دلیل آن این است: مفهوم ایده‌آل‌سازی چیزها را بهتر می‌کند. این قاعده برای هر چیزی صدق می‌کند، منظورم فقط فنی نیست. وقتی به موضوع دیود کامل می‌رسیم، حقیقت به راحتی مدل‌سازی/آزمایش/تجزیه و تحلیل یک مدار یا طراحی خاص توسط طراح یا آزمایشگر (می‌تواند هر کسی باشد، حتی دانشجو یا غیرمتخصص) نمایان می‌شود.

اهمیت عملی

درک مفهوم دیود کامل در مدل‌سازی، آزمایش و تجزیه و تحلیل مدارها کمک می‌کند، حتی اگر دیود‌های کامل در واقعیت وجود نداشته باشند.