گرایش مستقیم<br>وقتی که ولتاژ دو سر دیود مثبت باشد دیود وارد ناحیه گرایش مستقیم شده و جریان زیر از آن عبور میکند:<br><br>در این رابطه مقدار Is که جریان اشباع نامیده میشود در یک درجه حرارت ثابت مقداری ثابت خواهد بود ( در حد       )<br>مقدار VT که ولتاژ حرارتی نامیده میشود از رابطه زیر بدست میآید:<br>ناحیه گرایش مستقیم<br>اگر جریان دیود باندازه کافی بزرگ باشد            میتوان رابطه جریان را بصورت زیر نوشت:<br>در نتیجه ولتاژ دو سر دیود بصورت زیر خواهد بود:<br><br>وقتی که  ولتاژ دو سردیود کمتر از 0.5 ولت باشد، جریان دیود بسیارکم خواهد بود. این ولتاژ                 نامیده میشود.<br>....نام فایل : دیود

فرمت : .ppt

تعداد صفحه/اسلاید : 82

حجم : 3 مگابایت

دیود

مقدمه
اغلب مداراتی که در فصول قبل با تقویت کننده ها ساختیم بصورت خطی عمل میکردند. ولی در کاربردهای زیادی وجود دارند که فقط توسط مدارات غیر خطی قابل پباده سازی هستند. برای مثال تولید سیگنال dc از یک منبع تغذیه سینوسی و یا مدارات منطقی و حافظه ها
در این فصل به بررسی ساده ترین المان غیر خطی یعنی دیود میپردازیم.
دیود همانند مقاومت یک المان دوترمینالی است اما یک مشخصه غیر خطی دارد.

دیود دارای دو ترمینال آنود(مثبت) و کاتد (منفی) است:
اگر ولتاژ اعمالی به آند بیشتر از کاتد باشد دیود در گرایش مستقیم بوده و جریان ازآن عبور خواهد کرد.
اگر ولتاژ اعمالی به آند کمتر از کاتد باشد دیود در گرایش معکوس بوده و بصورت قطع عمل خواهد کرد.
دیود ایده آل
Figure 3.1 The ideal diode: (a) diode circuit symbol; (b) i–v characteristic; (c) equivalent circuit in the reverse direction; (d) equivalent circuit in the forward direction.
محافظت از دیود
در عمل باید توسط مدارات جانبی جریان عبوری از دیود را وقتی که در حال هدایت است و همچنین مقدار ولتاژ معکوسی که هنگام گرایش معکوس دردو سر آن میافتد را محدود کرد وگرنه دیود آسیب خواهد دید.
Figure 3.2 The two modes of operation of ideal diodes and the use of an external circuit to limit the forward current (a) and the reverse voltage (b).
چون جریان قطع است کل ولتاژ 10 ولت روی دیود میافتد.
یکسوساز دیودی
یکی از کاربردهای اصلی دیود در مدارات یکسوساز (rectifier) است. یک مدار ساده یکسوساز مطابق شکل زیر از یک دیود و یک مقاومت ساخته میشود. اگر به این مدار ولتاژ سینوسی اعمال شود، در طول سیکل مثبت دیود هدایت کرده و جریان را عبور میدهد. در سیکل منفی ولتاژ، دیود در گرایش منفی قرار گرفته و جریان را عبور نخواهد داد.
Figure 3.3 (a) Rectifier circuit. (b) Input waveform. (c) Equivalent circuit when vI  0. (d) Equivalent circuit when vI  0. (e) Output waveform.
مقدار متوسط خروجی صفرنبوده و دارای مقداری DC خواهد بود.
مثال
مدار شکل زیر برای شارژ یک باتری 12 ولت استفاده میشود. اگر منبع سیگنال یک ولتاژ سینوسی با مقدار پیک 24 ولت باشد، مشخص کنید دیود چه مقدار از هر سیکل در حال هدایت است. همچنین مقدار حداکثر جریان عبوری و ولتاژ معکوس آنرا مشخص کنید.

Figure 3.4 Circuit and waveforms for Example 3.1.
پاسخ
دیود وقتی هدایت میکند که ولتاژ دو سرآن مثبت باشد یعنی vs از 12 ولت بیشتر باشد. لذا زاویه هدایت عبارت است از:

در نتیجه دیود باندازه 120 درجه هدایت خواهد کرد.
مقدار حداکثر جریان:

مقدار حداکثر ولتاژ معکوس:
گیت دیودی
با استفاده از دیود و مقاومت میتوان برخی از مدارات منطقی را پیاده سازی نمود:
Figure 3.5 Diode logic gates: (a) OR gate; (b) AND gate (in a positive-logic system).
مثال
با فرض ایده آل بودن دیودها مقدار جریان I و ولتاژ V را برای هر یک از مدارات زیربدست آورید.
Figure 3.6 Circuits for Example 3.2.
پاسخ
اگر فرض کنیم هر دو دیود در حال هدایت باشند، برای مدار a داریم:
در نقطه B خواهیمداشت:

برای مدار b اگر فرض کنیم هر دو دیود در حال هدایت هستند، خواهیمداشت:

در نتیجه باید فرض را عوض کنیم:

غیر ممکن !
مشخصات دیود واقعی
یکی از دیودهای مهم مورد استفاده دیود پیوندی ساخته شده از سیلیکون است.
مشخصه ولتاژ-جریان این دیود دارای 3 قسمت است:
Figure 3.8 The diode i–v relationship with some scales expanded and others compressed in order to reveal details.