Što je idealni dioda?

Što je idealni dioda?

Definicija idealne diode

Idealna dioda definira se kao savršena dioda bez nijednog nedostatka, koja idealno funkcionira u oba smjera - prijeđu i obratu. Obično, dioda radi u jednom od ova dva stanja. Karakteristike idealne diode možemo analizirati zasebno za svako od ta dva stanja.

Karakteristike idealne diode u prijeđu

Nula otpora

U prijeđu, idealna dioda nudi nula otpor struju, čime postaje savršeni vodilac. To znači da idealna dioda nema barijerni potencijal. Ovo postavlja pitanje ima li idealna dioda iscrpljeni područje, jer otpor dolazi od nepokretnih nabojki u iscrpljenom području.

Beskonačan tok struje

Idealna dioda može dopustiti beskonačan tok struje u prijeđu zbog nule otpora, prema Ohmovom zakonu.

Beskonačna količina struje

Ova osobina proizlazi iz nule otpora idealne diode u prijeđu. Prema Ohmovom zakonu (I = V/R), ako je otpor (R) nula, struja (I) postaje beskonačna (∞). Stoga, idealna dioda u prijeđu teoretski može dopustiti neograničenu količinu struje da proteci kroz nju.

Nula pragovito napona

Ova karakteristika također proizlazi iz nule otpora idealne diode. Pragovito napona je minimalni napon potreban da se premoći barijerni potencijal i započne provodljivost. Ako idealna dioda nema iscrpljeni područje, nema ni pragovitog napona. To omogućuje idealnoj diodi da odmah počne s provodljivošću kada je usmjerena, kako je prikazano zelenom krivuljom na slici 1.

Karakteristike idealne diode u obratu

Beskonačan otpor

U obratu, očekuje se da će idealna dioda potpuno blokirati protjecaj struje. To znači da se ponaša kao savršeni izolator kada je obrnuto usmjerena.

Nula struja povratnog toka

Ova osobina idealne diode može se direktno izvesti iz njezine prethodne osobine, koja kaže da idealne diode posjeduju beskonačan otpor kada rade u obrnutom smjeru. Razlog se može razumjeti ponovno uzimajući u obzir Ohmov zakon, koji sada uzima oblik (prikazan crvenom krivuljom na slici 1). To znači da kroz idealnu diodu neće protjecati nikakva struja kada je obrnuto usmjerena, bez obzira koliko visok obrnuti napon se primijeni.

Nema obrnutog napona raspada

Obrnuti napon raspada je napon na kojem obrnuto usmjerena dioda padne i počne provoditi veliku količinu struje. Sada, iz zadnjih dvije osobine idealne diode, može se zaključiti da će ona nuditi beskonačan otpor, što potpuno sprječava protjecaj struje kroz nju. Ovaj zaključak vrijedi bez obzira na magnitudu obrnutog napona koji se primijeni. Kada je uvjet takav, fenomen obrnutog raspadanja nikada se ne može dogoditi, stoga ne postoji pitanje njegovog odgovarajućeg napona, obrnutog napona raspada. Zbog sve ovih osobina, idealna dioda se ponaša kao savršeni poluprovodnički prekidač, koji će biti otvoren kada je obrnuto usmjerena i zatvoren kada je pravo usmjerena.

Sada, susretnimo se s realnostima. U praksi ne postoji takva stvar kao idealna dioda. Što to znači? Ako takva stvar ne postoji, tada zašto trebamo znati ili učiti o tome? Je li to samo gubitak vremena? Ne, zapravo nije.

Razlog je: Koncept idealizacije stvari čini boljima. Ta pravila vrijede za sve, mislim, ne samo za tehničke stvari. Kada dođemo do pitanja idealne diode, istina se manifestira kao lakoća s kojom dizajner ili debugger (može biti bilo tko, recimo, čak i student ili laik) mogu modelirati/analizirati određeni krug ili cijeli dizajn.

Praktična važnost

Razumijevanje koncepta idealne diode pomaže u modeliranju, debuggiranju i analizi krugova, čak iako idealne diode ne postoje u stvarnosti.