Kaj je idealni diod?
Kaj je idealni diod?
Definicija idealnega dioda
Idealni diod je definiran kot popoln diod brez kakršnih koli napak, ki deluje idealno v obeh usmerjenjih, prednjem in obrnjenem. Običajno diod deluje v enem od dveh usmerjenj, prednjem ali obrnjenem. Značilnosti idealnega dioda lahko analiziramo ločeno v teh dveh načinih.
Značilnosti idealnega dioda pri prednjem usmerjenju
Neničelna upornost
Pri prednjem usmerjenju idealni diod ponuja neničelno upornost toku, kar ga naredi popolnim vodnikom. To pomeni, da idealni diod nima bariernega potenciala. To postavlja vprašanje, ali ima idealni diod izčrpano območje, saj upornost pride od nepremičnih nabojov v izčrpanem območju.
Neskončen tok
Idealni diod lahko omogoči neskončen tok pri prednjem usmerjenju zaradi neničelne upornosti, glede na Ohmov zakon.
Neskončna količina toka
Ta lastnost izhaja iz neničelne upornosti idealnega dioda pri prednjem usmerjenju. Glede na Ohmov zakon (I = V/R), če je upornost (R) enaka nič, tok (I) postane neskončen (∞). Torej, idealni diod pri prednjem usmerjenju teoretično lahko omogoči neomejeno količino toka, ki preteče skozi njega.
Ničelna pragovna napetost
Ta značilnost tudi izhaja iz neničelne upornosti idealnega dioda. Pragovna napetost je najmanjša napetost, ki jo potrebujemo, da premočimo barierno napetost in začnemo s prenašanjem. Če idealni diod nima izčrpanega območja, ni pragovne napetosti. To omogoča, da idealni diod takoj začne s prenašanjem, ko je usmerjen, kot je prikazano z zeleno krivuljo na Sliki 1.
Značilnosti idealnega dioda pri obrnjenem usmerjenju
Neskončna upornost
Pri obrnjenem usmerjenju se od idealnega dioda pričakuje, da popolnoma blokira pretok toka. To pomeni, da se vede kot popoln izolator, ko je obrnjen.
Ničelni pretok obrnjenega toka
Ta lastnost idealnega dioda lahko neposredno sledi iz njegove prejšnje lastnosti, ki pravi, da idealni diodi imajo neskončno upornost, ko delujejo v obrnjenem usmerjenju. Razlog za to lahko razumemo, če spet upoštevamo Ohmov zakon, ki zdaj dobi obliko (prikazano z rdečo krivuljo na Sliki 1). To pomeni, da bo skozi idealni diod, ki je obrnjen, ne pretekel noben tok, ne glede na višino obrnjenega napetosti, ki je nanj uporabljen.
Brez obrnjenega prelomne napetosti
Obrnjeni prelomna napetost je napetost, pri kateri obrnjeni diod odpade in začne s prenašanjem močnega toka. Sedaj, iz zadnjih dveh lastnosti idealnega dioda, lahko zaključimo, da bo ponujal neskončno upornost, ki popolnoma preprečuje pretok toka skozi njega. Ta trditev velja ne glede na velikost obrnjenega napetosti, ki je nanj uporabljen. Ko so tako stvari, se pojave obrnjenega preloma nikoli ne morejo zgoditi, zato ni mesta za njegovo ustreznost, obrnjeni prelomne napetosti. Zaradi vseh teh lastnosti se idealni diod obnaša kot popoln polprevodnijski preklopnik, ki bo odprt, ko je obrnjen, in zaprt, ko je prednje usmerjen.
Sedaj pa se soočimo s realnostjo. Praktično gledano ne obstaja tak stvar kot idealni diod. Kaj to pomeni? Če takega ne obstaja, zakaj potrebujemo vedeti ali učiti se o njem? Ali to ni le zniževanje časa? Ne, resno gledano ne.
Razlog je: Koncept idealizacije stvari naredi boljše. Pravilo velja za karkoli, mislim, ne le za tehnično. Ko pride do zadeve idealnega dioda, se resnica manifestira kot lahkota, s katero dizajner ali odpravljalnik (lahko je kdorkoli, recimo, celo študent ali laičar) lahko modelira/odpravlja/analizira določen krog ali celotni dizajn.
Praktična pomembnost
Razumevanje koncepta idealnega dioda pomaga pri modeliranju, odpravljanju in analizi krogov, čeprav idealni diodi v resnosti ne obstajajo.
