Ano ang Ideal Diode?

Ano ang Ideal na Diode?

Pangangailangan ng Ideal na Diode

Ang ideal na diode ay inilalarawan bilang isang perpektong diode na walang anumang kaputian, at nag-ooperate nang ideyal sa parehong forward at reverse bias na kondisyon. Karaniwan, ang diode ay gumagana sa forward o reverse bias. Maaari nating analisin ang mga katangian ng isang ideal na diode sa dalawang mode na ito nang hiwalay.

Katangian ng Ideal na Diode sa Forward Bias

Walang Resistance

Sa forward bias, ang isang ideal na diode ay nagbibigay ng walang resistance sa pag-flow ng current, kaya ito ay isang perpektong conductor. Ito ang nangangahulugan na ang ideal na diode ay walang barrier potential. Ito ang nagpapataas ng tanong kung mayroon ba ang ideal na diode ng depletion region, dahil ang resistance ay mula sa hindi nagagalaw na charges sa depletion region.

Walang Hanggang na Current

Ang isang ideal na diode ay maaaring mag-allow ng walang hanggang na current na lumipas sa forward bias dahil sa walang resistance, ayon sa Ohm’s law.

Walang Hanggang na Halaga ng Current

Ang katangian na ito ay nagmumula sa walang resistance ng ideal na diode sa forward bias. Ayon sa Ohm’s law (I = V/R), kung ang resistance (R) ay zero, ang current (I) ay naging walang hanggang (∞). Kaya, ang isang ideal na diode sa forward bias ay maaaring teoretikal na mag-allow ng walang limitasyon na halaga ng current na lumipas dito.

Walang Threshold Voltage

Ang katangian na ito ay mula rin sa walang resistance ng ideal na diode. Ang threshold voltage ay ang pinakamababang voltage na kailangan upang makalampas sa barrier potential at simulan ang conduction. Kung ang isang ideal na diode ay walang depletion region, wala ring threshold voltage. Ito ang nagpapahintulot sa ideal na diode na agad mag-conduct kapag biased, tulad ng ipinapakita ng green curve sa Figure 1.

Katangian ng Ideal na Diode sa Reverse Bias

Walang Hanggang na Resistance

Sa reverse bias, ang isang ideal na diode ay inaasahan na ganap na i-block ang flow ng current. Ito ang nangangahulugan na ito ay gumagana bilang isang perpektong insulator sa reverse bias.

Walang Reverse Leakage Current

Ang katangian na ito ng ideal na diode ay maaaring direkta na ma-imply mula sa dating katangian nito na nagsasaad na ang ideal na diodes ay may walang hanggang na resistance sa reverse biased mode. Ang rason ay maaaring maintindihan sa pamamagitan ng pag-consider ng Ohm’s law ulit na ngayon ay may anyo (ipinapakita ng red-curve sa Figure 1). Kaya, ito ang nangangahulugan na walang current ang lalampas sa ideal na diode kapag ito ay reverse biased, kahit gaano pa kataas ang reverse voltage na na-apply.

Walang Reverse Breakdown Voltage

Ang reverse breakdown voltage ay ang voltage kung saan ang reverse biased diode ay nabibigla at nagsisimula mag-conduct ng malaking current. Ngayon, mula sa huling dalawang katangian ng ideal na diode, maaaring masabi na ito ay magbibigay ng walang hanggang na resistance na ganap na nag-iinhibit sa pag-flow ng current dito. Ang pahayag na ito ay totoo kahit ano pa ang magnitude ng reverse voltage na na-apply dito. Sa kondisyon na ito, ang fenomeno ng reverse breakdown ay hindi maaaring mangyari, kaya walang katanungan tungkol sa kanyang corresponding voltage, ang reverse breakdown voltage. Dahil sa lahat ng mga katangian na ito, ang isang ideal na diode ay nakikita bilang isang perpektong semiconductor switch na bukas kapag reverse biased at sarado kapag forward biased.

Ngayon, hayaan nating harapin ang realidad. Praktikal na wala talang bagay na tawag na ideal na diode. Ano ang ibig sabihin nito? Kung wala talang ganyan, bakit kailangan natin malaman o matutunan ito? Hindi ba ito isang sayang ng oras? Hindi, hindi talaga.

Ang rason ay: Ang konsepto ng pag-idealize ay nagpapabuti ng mga bagay. Ang rule na ito ay totoo para sa anumang bagay, ibig sabihin, hindi lamang teknikal. Kapag pumunta tayo sa kwento ng ideal na diode, ang katotohanan ay nagmamaniplasyon bilang ang kahandaan kung saan ang designer o debugger (maaaring sino man, sabihin natin, kahit na estudyante o layperson) ay maaaring model/debug/analisa ang isang partikular na circuit o disenyo bilang buo.

Praktikal na Kahalagahan

Ang pag-unawa sa konsepto ng ideal na diode ay nagtutulong sa pag-model, pag-debug, at pag-analyze ng mga circuit, kahit na ang ideal na diodes ay hindi umiiral sa realidad.