Šta je idealni diod?

Šta je idealni diod?

Definicija idealnog dioda

Idealni diod se definiše kao savršen diod bez grešaka, koji idealno funkcionira u oba pravca polarizacije - napred i unazad. Obično, diod radi u jednom od ova dva režima polarizacije. Možemo analizirati karakteristike idealnog dioda u ovim dvema režimima zasebno.

Karakteristike idealnog dioda kada je napredni polarnizovan

Nula otpornosti

U naprednoj polarizaciji, idealni diod nudi nulu otpornosti na tok struje, čime postaje savršen vodilac. To znači da idealni diod nema prepreku potencijala. Ovo podiže pitanje da li idealni diod ima region iscrpljenja, jer otpornost dolazi od nepokretnih nabojnih čestica u regionu iscrpljenja.

Beskonačan tok struje

Idealni diod može dopustiti beskonačan tok struje u naprednoj polarizaciji zbog nule otpornosti, prema Ohmovom zakonu.

Beskonačna količina toka struje

Ova osobina proizlazi iz nule otpornosti idealnog dioda u naprednoj polarizaciji. Prema Ohmovom zakonu (I = V/R), ako je otpornost (R) nula, tok struje (I) postaje beskonačan (∞). Dakle, idealni diod u naprednoj polarizaciji teoretski može dopustiti da kroz njega protiče neograničena količina struje.

Nula pragovito napona

Ova karakteristika takođe proizlazi iz nule otpornosti idealnog dioda. Pragovito napona je minimalni napon potreban da se premoći potencijal prepreke i započne provodljivost. Ako idealni diod nema region iscrpljenja, nema ni pragovitog napona. Ovo omogućava da idealni diod odmah počne da provodi kada je polarizovan, kako je prikazano zelenom krivom na Slici 1.

Karakteristike idealnog dioda kada je obrnuto polarnizovan

Beskonačna otpornost

U obrnutoj polarizaciji, idealni diod bi trebao potpuno blokirati tok struje. To znači da se ponaša kao savršeni izolator kada je obrnuto polarnizovan.

Nula obrnuta struja proticanja

Ova osobina idealnog dioda može direktno biti implikovana iz njegove prethodne osobine koja navodi da idealni diodi imaju beskonačnu otpornost kada rade u obrnutom polarnizovanom režimu. Razlog se može shvatiti ponovo uzimajući u obzir Ohmov zakon, koji sada ima oblik (prikazan crvenom krivom na Slici 1). To znači da kroz idealni diod neće protići nikakva struja kada je obrnuto polarnizovan, bez obzira na visinu primenjenog obrnutog napona.

Nema obrnutog napona raspadanja

Obrnuti napon raspadanja je napon na kome obrnuto polarnizovani diod propada i počinje da provodi veliku struju. Sada, iz poslednjih dvije osobine idealnog dioda, može se zaključiti da će on nudi beskonačnu otpornost koja potpuno sprječava tok struje kroz njega. Ova tvrdnja važi bez obzira na magnitudu primenjenog obrnutog napona. Kada su stvari tako, fenomen obrnutog raspadanja nikada ne može nastupiti, zbog čega ne postoji pitanje o njegovom odgovarajućem naponusu, obrnutom naponu raspadanja. Zbog svih ovih osobina, idealni diod se smatra savršenim poluprovodničkim prekidačem koji će biti otvoren kada je obrnuto polarnizovan i zatvoren kada je napredno polarnizovan.

Sada, hajde da se suočimo sa stvarnošću. U praksi ne postoji takva stvar kao idealni diod. Šta to znači? Ako ne postoji takva stvar, zašto nam treba znati ili učiti o tome? Zar nije to samo gubitak vremena? Ne, zapravo ne.

Razlog je: Koncept idealizacije čini stvari boljima. Ovaj pravilo važi za sve, mislim, ne samo za tehničke stvari. Kada dođemo do pitanja idealnog dioda, istina se manifestuje kao lakšina s kojom dizajner ili debager (mogao bi biti bilo ko, recimo, čak i student ili laičar) može modelirati/debagovati/analizirati određeni kolač ili dizajn u celosti.

Praktična važnost

Razumevanje koncepta idealnog dioda pomaže u modeliranju, de-bagovanju i analizi kola, čak iako idealni diodi ne postoje u stvarnosti.