Điều gì là Điôt Hoàn hảo?

Điều gì là Điôt Lý Tưởng?

Định nghĩa Điôt Lý Tưởng

Điôt lý tưởng được định nghĩa là điôt hoàn hảo không có bất kỳ khuyết điểm nào, hoạt động lý tưởng trong cả hai điều kiện phân cực thuận và ngược. Thông thường, điôt hoạt động ở một trong hai chế độ phân cực thuận hoặc phân cực ngược. Chúng ta có thể phân tích đặc tính của điôt lý tưởng trong hai chế độ này riêng biệt.

Đặc tính của Điôt Lý Tưởng khi Phân Cực Thuận

Kháng Trở Bằng Không

Trong điều kiện phân cực thuận, điôt lý tưởng cung cấp kháng trở bằng không cho dòng điện chảy, làm cho nó trở thành dẫn điện hoàn hảo. Điều này có nghĩa là điôt lý tưởng không có điện thế rào cản. Điều này đặt ra câu hỏi liệu điôt lý tưởng có vùng hao phí hay không, vì kháng trở đến từ các điện tích tĩnh trong vùng hao phí.

Dòng Điện Vô Hạn

Điôt lý tưởng có thể cho phép dòng điện vô hạn chảy trong điều kiện phân cực thuận do kháng trở bằng không, theo định luật Ohm.

Lượng Dòng Điện Vô Hạn

Tính chất này xuất phát từ kháng trở bằng không của điôt lý tưởng trong điều kiện phân cực thuận. Theo định luật Ohm (I = V/R), nếu kháng trở (R) bằng không, dòng điện (I) sẽ trở nên vô hạn (∞). Do đó, điôt lý tưởng trong điều kiện phân cực thuận có thể cho phép lượng dòng điện không giới hạn chảy qua nó.

Điện Thế Ngưỡng Bằng Không

Đặc tính này cũng xuất phát từ kháng trở bằng không của điôt lý tưởng. Điện thế ngưỡng là điện thế tối thiểu cần thiết để vượt qua điện thế rào cản và bắt đầu dẫn điện. Nếu điôt lý tưởng không có vùng hao phí, thì không có điện thế ngưỡng. Điều này cho phép điôt lý tưởng dẫn điện ngay lập tức khi phân cực, như được hiển thị bởi đường cong màu xanh lá cây trong Hình 1.

Đặc tính của Điôt Lý Tưởng khi Phân Cực Ngược

Kháng Trở Vô Hạn

Trong điều kiện phân cực ngược, điôt lý tưởng được mong đợi sẽ hoàn toàn chặn dòng điện chảy. Điều này có nghĩa là nó hoạt động như một cách ly hoàn hảo khi phân cực ngược.

Dòng Rò Ngược Bằng Không

Tính chất này của điôt lý tưởng có thể được suy luận trực tiếp từ tính chất trước đó, nói rằng điôt lý tưởng có kháng trở vô hạn khi hoạt động trong chế độ phân cực ngược. Lý do có thể được hiểu bằng cách xem xét lại định luật Ohm, giờ đây dưới dạng (được hiển thị bởi đường cong màu đỏ trong Hình 1). Điều này có nghĩa là sẽ không có dòng điện chảy qua điôt lý tưởng khi nó được phân cực ngược, bất kể điện áp ngược áp dụng cao bao nhiêu.

Không Có Điện Thế Phá Hủy Ngược

Điện thế phá hủy ngược là điện thế tại đó điôt phân cực ngược bị hỏng và bắt đầu dẫn điện mạnh. Từ hai tính chất cuối cùng của điôt lý tưởng, có thể kết luận rằng nó sẽ cung cấp kháng trở vô hạn, hoàn toàn ngăn chặn dòng điện chảy qua nó. Điều này đúng không phụ thuộc vào mức độ của điện áp ngược áp dụng lên nó. Khi điều kiện như vậy, hiện tượng phá hủy ngược không bao giờ xảy ra, do đó không có câu hỏi về điện thế tương ứng, điện thế phá hủy ngược. Do tất cả những tính chất này, điôt lý tưởng được coi là công tắc bán dẫn hoàn hảo, sẽ mở khi phân cực ngược và đóng khi phân cực thuận.

Bây giờ, hãy đối mặt với thực tế. Thực tế không có thứ gì gọi là điôt lý tưởng. Điều này có nghĩa là gì? Nếu không có thứ gì như vậy, thì tại sao chúng ta cần biết hoặc học về nó? Liệu có phải chỉ là lãng phí thời gian? Không, không phải vậy.

Lý do là: Khái niệm lý tưởng hóa giúp mọi thứ tốt hơn. Quy tắc này đúng cho mọi thứ, tôi có nghĩa là, không chỉ kỹ thuật. Khi chúng ta đến vấn đề điôt lý tưởng, sự thật thể hiện là sự dễ dàng mà một nhà thiết kế hoặc người gỡ lỗi (có thể là bất kỳ ai, ví dụ, thậm chí là sinh viên hoặc người bình thường) có thể mô hình hóa/gỡ lỗi/phân tích một mạch cụ thể hoặc thiết kế tổng thể.

Tầm Quan Trọng Thực Tế

Hiểu về khái niệm điôt lý tưởng giúp trong việc mô hình hóa, gỡ lỗi và phân tích mạch, mặc dù điôt lý tưởng không tồn tại trong thực tế.