Ano ang Ideal Diode?

Ano ang Ideal na Diode?

Pangalawa ng Ideal na Diode

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

Katangian ng Ideal na Diode sa Forward Biased

Walang Resistance

Sa forward bias, ang ideal na diode ay nagbibigay ng walang resistance sa pag-flow ng current, kaya ito ay isang perpektong konduktor. Ito ang nangangahulugan na ang ideal na diode ay walang barrier potential. Ito ang naglalabas ng tanong kung mayroon bang depletion region ang isang ideal na diode, dahil ang resistance ay galing sa hindi mobile na charges sa depletion region.

Walang Hanggang na Current

Ang isang ideal na diode ay maaaring payagan ang walang hanggang na current na mag-flow 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 zero 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 payagan ang walang hanggang na halaga ng current na mag-flow sa pamamaraan nito.

Walang Threshold Voltage

Ang katangian na ito ay nagmumula rin sa zero resistance ng ideal na diode. Ang threshold voltage ay ang minimum na voltage na kinakailangan upang mapagtagumpayan ang 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 na mag-conduct kapag biased, tulad ng ipinapakita sa green curve ng Figure 1.

Katangian ng Ideal na Diode sa Reverse Biased

Walang Hanggang na Resistance

Sa reverse bias, inaasahan na ang ideal na diode ay ganap na mablock ang flow ng current. Ito ang nangangahulugan na ito ay gumagana bilang isang perpektong insulator kapag reverse biased.

Walang Reverse Leakage Current

Ang katangian na ito ng ideal na diode ay maari nang direkta na ibigay mula sa kanyang nakaraang katangian na nagsasaad na ang mga ideal na diodes ay may walang hanggang na resistance kapag nasa reverse biased mode. Ang dahilan ay maaaring maintindihan sa pamamagitan ng pag-consider ng muli ng Ohm’s law na ngayon ay nasa anyo (ipinapakita ng red-curve sa Figure 1). Kaya naman ito ang nangangahulugan na walang current na mag-flow sa pamamaraan ng ideal na diode kapag ito ay reverse biased, kahit gaano pa kataas ang reverse voltage na inilapat.

Walang Reverse Breakdown Voltage

Ang reverse breakdown voltage ay ang voltage kung saan ang reverse biased diode ay sumusuko at nagsisimulang 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 nagbabawal sa pag-flow ng current sa pamamaraan nito. Ang pahayag na ito ay totoo kahit ano man ang magnitude ng reverse voltage na inilapat dito. Kapag ang kondisyon ay ganoon, ang phenomenon ng reverse breakdown ay hindi maaaring mangyari dahil sa wala ring 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 na gumagana bilang isang perpektong semiconductor switch na bukas kapag reverse biased at sarado kapag forward biased.

Ngayon, hayaan nating harapin ang realidad. Sa praktikal, 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 lang isang sayang ng oras? Hindi, hindi talaga.

Ang dahilan 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 dumating tayo sa usapin ng ideal na diode, ang katotohanan ay lumilitaw bilang ang kahinhinan kung saan ang designer o debugger (maaaring sino man, sabihin natin, kahit estudyante o layperson) ay maaaring model/debug/analyze ang partikular na circuit o disenyo bilang kabuuan.

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 wala talang ideal na diodes sa realidad.