Egyenértékű dióda áramkörök
A rádiós mérnöki áramkörök számításánál a diódát egyenértékű áramkör formájában kell megjeleníteni, amely R, C, L, és szükség esetén áram- és feszültségforrásokból áll. A számítások egyszerűsítése érdekében a modellnek csak a legkisebb szükséges elemszámot kell tartalmaznia, amely csak a dióda fő fizikai folyamatait tükrözi.
Különösen akkor, ha közvetlen áramokra és LF-kre dolgozunk, az egyenértékű áramkörnek figyelembe kell vennie az RD pn szakaszának zárórétegének ellenállását, amely függ az alaprb elmozdulásától és ellenállásától (7.
A közép- és nagyfrekvenciás tartományban, valamint az impulzusos üzemmódban a dióda kapacitás függvényét is figyelembe kell venni az előfeszített feszültségen (8.
A terhelés alatt álló diódák működése
Gyakorlati áramkörökben egy terhelés kapcsolódik a dióda áramkörhöz - az RH ellenállás. A terhelésű diódák működési módját működési módnak nevezik.
A működési mód számítása az áramkör I áramának meghatározását és a dióda ismert E, RH és VAC feszültségének meghatározását tartalmazza. Mivel az E = IRH + UD Kirchhoff egyenlet kifejezett megoldása nem lehetséges. ahol I = f (UD), a számítás grafikusan történik. Az RN esetében az Ohm törvényét betartják: (1)
másrészt I = f (UD) a dióda áramfeszültség-jellemzőjéből következik. (2)
A két egyenlet (1) és (2) rendszerét grafikusan oldjuk meg (9. Az I-U koordinátákban a dióda VAC és a függvény (1) grafikonja (I = 0, U = E - A pont, UD = 0, I = E / RH pont B).
Az (1) egyenlet meghatározza a dióda terhelési vonalát. Az I * grafikonok metszéspontjának koordinátái. U * adja meg a kívánt megoldást a működési mód kiszámításának problémájára, azaz. az áramkör áramköre I = I *, és a feszültség a diódán át UD = U *.
Az egyenirányító dióda félvezető dióda, melynek célja az AC feszültség helyreállítása.
Egyenirányító diódákat használnak kapuként - elemek egyoldalú vezetőképességgel. Fő alkalmazási területe az 1 kHz-es frekvenciájú áramok helyesbítése.
A félhullámú helyesbítés legegyszerűbb sémáját és a kimeneti feszültség kialakulási folyamatát a 3. ábrán mutatjuk be. 10.
Az e (t) feszültség pozitív félhullámai alatt az Im amplitúdóval egy impulzusos impulzus folyik a RH terhelésen keresztül.
Az e (t) feszültség negatív félhullámának hatására egy kis fordított áramú Iob áthalad a diódán.
Így egy pulzáló áram áramlik át a terhelésen, impulzusok formájában, amelyek az adott periódusig tartanak, és résszel vannak elválasztva, az időszak felénél is.
A bonyolultabb félhullámú egyenirányítókban az (e) tápláló energia sokkal racionálisabb. Az ilyen egyenirányító áramköre az 1. ábrán látható. 11.
Ennek eredményeképpen az egyik polaritású áramimpulzus az RH egyenfeszültségen átáramlik az e (t) feszültség minden félciklusának hatására. Ez lehetővé teszi az átlagos korrigált áram ICP nagyobb értékének elérését (12.
Az egyenirányító diódák paramétereként az UPR paramétereket a kézikönyvek tartalmazzák. egy fix áramú IpP-n. valamint az Impmax határértékek. Uobrmax.
A korrigált feszültség amplitúdója Uobmaxra korlátozódik. Ha magasabb feszültségeket kell kiegyenesíteni, a diódák soros kapcsolódását használják (13. ábra).
A diódák fordított ellenállásának eloszlása miatt azonban a diódákon átesett feszültségcsökkenés nem egyenletesen oszlik meg, ami az összes kördióda soros bontásához vezethet. A feszültség kiegyenlítéséhez a diódákat ugyanolyan ellenállású Rs feszíti A maximális előremenő áram növeléséhez a diódák párhuzamos csatlakoztatását néha használják (14. ábra). Emellett a jellemzők szóródása miatt az áramok nem egyenletes eloszlását figyeljük meg. A soros diódákkal egyenértékű áramok kiegyenlítése érdekében az R ellenállások ellenállása legfeljebb 1 ohm. A további ellenállást a kiválasztás határozza meg. A félvezető diódákat széles körben használják kulcsként - olyan eszköz, amely két állapotot tartalmaz: be és ki. A dióda állapotának megváltoztatásának ideje minimális, mert meghatározza a dióda sebességét. A kulcsmódban való használatra tervezett diódákat impulzusnak nevezik. Tekintsük a dióda működését négyszögletes feszültség impulzus hatására (15. ábra). Ha a p-n csomópont közvetlenül elmozdul, a kisebbségi töltéshordozókat az emitterből (n +) injektáljuk a dióda alapjába (p). Ezért a np kisebbségi sűrűsége meghaladja az np0 egyensúlyi koncentrációt. Ha a váltás a közvetlen áttételre történik, akkor a kisebbségi hordozók nem tudnak azonnal újracsatlakozni, és a hordozók visszafordulása megkezdődik: az injektált média visszatér az átmenethez, létrehozva az aktuális Iobot. amely jelentősen meghaladja az Io telítettségi áramot. Idővel a kisebbségi szolgáltatók koncentrációja az átalakuláson és a rekombináción keresztül való visszatérésük miatt egyensúlyba kerül. Ahogy a kisebbségi fuvarozók eloszlanak, a jelenlegi hajlam az I0-re, és egy időre eléri az értékét. a fordított diódás ellenállás helyreállítási idejének nevezik. Ez alatt az idő alatt a kisebbségi fuvarozók díja, a kapcsolási díjnak nevezik, a dióda bázis testéből származnak. Az inverz áramimpulzus megjelenésének másik oka az összekapcsolódás gátkapacitása. Ha a diódára áramot alkalmaznak, akkor a dióda feszültségét a tst időtartamra állítjuk be. amely a dióda közvetlen ellenállásának létrehozási idejével (16. A feszültségcsökkenés a diódán keresztül a diódabázisban lévő kisebbségi hordozók felhalmozódásának köszönhető, ami a diódás ellenállás fokozatos csökkenését eredményezi előremenő torzítással. Az áramimpulzus befejezése után a dióda feszültsége csökken, amikor a kisebbségi hordozók eloszlanak és a dióda diffúziós kapacitása kiürül. Így a félvezető eszközök sebessége meghatározza a kisebbségi hordozók felhalmozódásának és felszívódásának folyamatát, valamint a töltésátadás túlterhelésének folyamatát. A sebesség vagy a csökkenő tust és tvoss növelése a tp és tn csökkentésével érhető el. és Cb és CD is. A kapcsolási idő az Ipr / Iob aránytól is függ. mert annál több Ipr. a több nem-mag nélküli hordozók az adatbázisban felhalmozódnak. A dióda átáramlásának korlátozásával jelentősen le lehet rövidíteni a dióda kapcsolási időt. A pulzáló diódákat az előre és a visszirányú impulzusos áramok értékei jellemzik, amelyek jelentősen meghaladják a folyamatos áramokat. A dióda mint kulcs kulcsa jellemzi a szívritkust és a tvossot. Pontos diódák, kis csomópontokkal, legfeljebb 5 pF.Kapcsolódó cikkek