ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

17

Upload: carson-stanton

Post on 01-Jan-2016

35 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ. ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ
Page 2: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Основна намена прекидача у електричним колима је да затвара и прекида струјна кола. У „затвореном“ положају прекидач мора да има што мању отпорност, у „отвореном“ што већу. Наравно, идеалне вредности R = 0 и R = ∞ не могу бити достигнуте помоћу електронских прекидача.

Page 3: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Најједноставнији електронски прекидач је диода, при чему се користи чињеница да она има малу оторност када је директно поларисана, а веома велику када је инверзно поларисана. На слици 1 приказано је најједноставније коло са диодом као прекидачем.

Page 4: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ
Page 5: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Код овакве врсте прекидача диода и потрошач везани су редно, кроз њих тече иста струја, на основу другог Кирхофовог закона, важи једнакост:

US = UD + URL

Када је напон US позитиван диода D је проводна, њена отпорност RF је мала, напон на њеним крајевима је UD = UF (око 0,7 – 0,8V) и протиче директна струја IF. Напон на потрошачу RL приближно је једнак напону US и важи следећа једначина:

US = RL ∙ IF + UF

Page 6: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Када је напон US негативан диода D је непроводна, њена отпорност RR је велика, инверзни напон на њеним крајевима је UR = US и протиче инверзна струја засићења IR, која се може занемарити. Напон на потрошачу RL приближно је једнак нули и важи следећа једначина:

US = RL ∙ IR + UR

Page 7: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Као прекидачке диоде користе се универзалне или специјалне прекидачке диоде. Уколико релативно висок напон прага силицијумске диоде ствара проблеме може се употребити тачкаста германијумска диода, која ће са друге стране имати мању максималну струју у проводном смеру.

Page 8: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Треба водити рачуна да следеће величине не буду прекорачене:

- максимални инверзни напон URM;

- максимална директна струја IFM;

- максимална температура споја θJmax;

- максимална снага дисипације Ptot;

- минимално време опоравка trrmin.

Page 9: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Снага дисипације код диоде која ради у прекидачком режиму зависи од таласног облика напона. Када је то правоугаони напон од важности је однос g = tp/T, tp време када је напон позитиван и диода проводна, а Т је периода побудног напона. За снагу дисипације тада важи:

Ploss = UF ∙ IF ∙ g

Page 10: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Диода као прекидач највише се користи у неким логичким колима и у колима за уобличавање и ограничавање напона. Нека од кола за ограничавање и за уобличавање напона биће описана у наставку.

Page 11: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ
Page 12: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Намена напонских ограничавача је да „одсеку“ напонске вредности изнад или испод некок напонског нивоа.Слика 2: Ограничавач напона за одсецање напонских пикова који се појављују на већим амплитудама, са временским дијаграмима улазног и излазног напона

Page 13: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

У колу на слици 2 диода D ће бити проводна када је улазни напон uin већи од збира напона Ub и напона прага провођења диоде. Тада је, наиме, анода диоде за праг напона на већем потенцијалу у односу на потенцијал катоде. Због тога ће се излазни напон држати на нивоу збира напона батерије и напона диоде, а правилним избором вредности одсећи се високофреквентне сметње суперпониране на висок ниво улазног напона. Уместо батерије користи се више серијски везаних диода или једна Ценерова диода.

Page 14: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Коло на слици 3 је такође коло за ограничавање напона, али се то ограничење односи на низак напонски ниво. Улазни напон има суперпониран ВФ шум, али се то односи на низак ниво напона. Колом на слици ове сметње могу се потиснути, односно елиминисати. Две серијски везане диоде дозвољавају напон на отпорнику R само када је напон на улазу већи од збира два напона праг провођења диоде. На тај начин потиснуће се поменуте сметње, јер се на улазу налазе испод нивоа збира два напона праг провођења диода.

Page 15: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ
Page 16: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Диода се може користити и у колима за уобличавање напона. На слици 4 је једно такво коло са припадајућим времанским дијаграмима напона.

Слика 4 Диодно коло за уобличавање напона, са временским дијаграмима улазног напона (горе), излазног напона без диоде (у средини) и са диодом (доле)

uoutR

D uin

+ +

Ct

uin

uout

t

t

uout

-UF

Page 17: ДИОДА КАО ПРЕКИДАЧ

Кондензатор и отпорник чине пасивно коло за диференцирање. Ако се на улаз таквог кола доведе поворка правоугаоних импулса и ако је временска константа кола (производ C ∙ R) доста мала, на излазу кола добиће се низ наизменично поређаних позитивних и негативних шиљастих импулса. Уколико се паралелно отпорнику веже диода као што је приказано на слици, она ће бити проводна када су на излазу негативни импулси и ограничаваће њихову амплитуду на вредност напона проводне диоде, што се најчешће може занемарити. Обрнуто везана диода „одсећи ће“ позитивне импулсе. Овакви импулси често се користе код тзв. бројачких кола у дигиталној електроници.