מהו דיודה אידיאלית?

מהו דיודה אידיאלית?

הגדרת דיודה אידיאלית

דיודה אידיאלית מוגדרת כדיודה מושלמת ללא כל פגמים, המבצעת בצורה אידיאלית הן בתנאי הטייה קדימה והן בתנאי הטייה אחורה. בדרך כלל, דיודה פועלת בהטייה קדימה או אחורה. ניתן לנתח את מאפייניה של דיודה אידיאלית בשני מצבים אלה בנפרד.

מאפייני דיודה אידיאלית בהטייה קדימה

התנגדות אפסית

בהטייה קדימה, דיודה אידיאלית מציעה התנגדות אפסית לזרם, מה שהופך אותה למתכת מושלמת. זה אומר שהדיודה האידיאלית אין לה פוטנציאל מחסום. זה מעלה שאלה לגבי אם דיודה אידיאלית יש לה אזור יבש, מכיוון שההתנגדות מגיעה מטעונים בלתי ניידים באזור היבש.

זרם אינסופי

דיודה אידיאלית יכולה לאפשר זרם אינסופי לזרום בהטייה קדימה בשל ההתנגדות האפסית, בהתאם לחוק אוהם.

כמות אינסופית של זרם

מאפיין זה נובע מההתנגדות האפסית של דיודה אידיאלית בהטייה קדימה. לפי חוק אוהם (I = V/R), אם ההתנגדות (R) היא אפס, הזרם (I) הופך לאינסופי (∞). לכן, דיודה אידיאלית בהטייה קדימה יכולה באופן תיאורטי לאפשר כמות בלתי מוגבלת של זרם לזרום דרכה.

מתח סף אפס

מאפיין זה גם נובע מההתנגדות האפסית של דיודה אידיאלית. מתח הסף הוא המתח המינימלי הנדרש כדי להתגבר על הפוטנציאל המחסום ולהתחיל לנהל זרם. אם דיודה אידיאלית אין לה אזור יבש, אין מתח סף. זה מאפשר לדיודה האידיאלית להתחיל לנהל זרם מיד כשהיא מתהיה, כפי שמוצג בקשת הירוקה בתרשים 1.

מאפייני דיודה אידיאלית בהטייה אחורה

התנגדות אינסופית

בהטייה אחורה, דיודה אידיאלית מצפה לבלוק לחלוטין את זרימת הזרם. זה אומר שהיא מתנהגת כמו מבודד מושלם בהטייה אחורה.

זרם נסיגה אפס

מאפיין זה של דיודה אידיאלית יכול להיות נובע ישירות מאפיין קודם שלה שקובע שהדיודות האידיאליות יש להן התנגדות אינסופית כשעובדות בהטייה אחורה. הסיבה יכולה להיות מבינה באמצעות חוק אוהם שוב, שמתאר כעת את הצורה (כפי שמוצג בקשת האדומה בתרשים 1). לכן זה אומר שאין זרם זורם דרך הדיודה האידיאלית כשהיא מתהיה אחורה, בלי קשר לגובה המתח האחורי המופעל.

אין מתח שבירה אחורי

מתח השבירה האחורי הוא המתח שבו הדיודה המתהיה אחורה נכשלת ומתחילה לנהל זרם כבד. עכשיו, מהמאפיינים האחרונים של הדיודה האידיאלית, אפשר להסיק שהיא תספק התנגדות אינסופית שמחסמת לחלוטין את זרימת הזרם דרכה. טענה זו תקפה ללא קשר לגודל המתח האחורי המופעל עליה. כאשר התנאי כך, תופעת השבירה האחורה לעולם לא תקרה, ולכן אין שאלת מתח השבירה האחורי. בעקבות כל המאפיינים הללו, דיודה אידיאלית נראית מתנהגת כמתג מוליכים למחצה מושלם שיחולץ כשהוא מתהיה אחורה ויחולץ כשהוא מתהיה קדימה.

עכשיו, בואו נתקוף את המציאות.实际上，这里的内容应该是希伯来语的翻译，而不是中文。以下是正确的希伯来语翻译：

עכשיו, בואו נתקוף את המציאות. מבחינה מעשית, אין דבר כזה דיודה אידיאלית. מה זה אומר? אם אין דבר כזה, אז למה אנחנו צריכים לדעת או ללמוד עליו? האם זה רק בזבוז זמן? לא, לא באמת.

הסיבה היא: הרעיון של אידיאליזציה מקל על דברים. הכלל תקף לכל, אני מתכוון, לא רק טכנולוגי. כשאנחנו מגיעים לנושא דיודה אידיאלית, האמת מתבטאת במראה הקלות שבה מומחה או מטפל באגים (יכול להיות כל אחד, למשל, אפילו סטודנט או אדם פשוט) יכול למדל/לטפל באגים/לנתח מעגל או תכנית כולה.

חשיבות מעשית

ההבנה של רעיון דיודה אידיאלית עוזרת במודלינג, טיפול באגים וניתוח מעגלים, גם אם דיודות אידיאליות לא קיימות במציאות.