Dioden, strømkarakteristikk

I en leder, er spenningen og strømmen direkte proporsjonal-bedre kjent som loven om Ohm. I en halvleder-som en diode, forholdet mellom spenning og strøm ikke-lineær. På grunnlag av dioden karakteristiske tolkes som det ikke-lineære forhold. Dioden er forløperen for transistoren.

Ohms lov


Ohms lov sier:
  • U = jeg ?? R

  • R = U / I
  • ledningsevne g = 1 / R = I / U

Den inneholder parametrene til elektrisk spenning U, I for strøm, og R for motstanden.
Guides møte Ohms lov; for enkelhets skyld antas det at motstanden er konstant innenfor en leder. I guidene kan man tenke på metaller, væsker og saltløsninger. Materialer med meget høy motstandsverdi er brukt til å beskytte elektriske kabler, for eksempel; er brukt her, ikke-ledning til de elektriske kabler til 'isolerer' fra omverdenen.
For halvledere, slik som dioder og transistorer, er at den elektriske motstand er avhengig av størrelsen av den påtrykte spenning U; jo høyere den påtrykte spenningen U, desto bedre ledningsevne. Det enkleste er halvleder-diode, som fungerer som en elektronisk enveiskjørt gate.

Dioden

Halvledende materiale, slik som silisium brukes til å lage dioder og transistorer. Det kan være atomene i en skive av silisium dopet med et overskudd eller underskudd av elektroner, slik at p-type og n-type dannes.
Av en p-type, og en n-type som skal fremstilles ved siden av hverandre er opprettet til dioden, det enkleste komponenten av halvleder familien. Dioden er karakterisert ved en på-tilstand og off-tilstand retning. Dette betyr at den elektriske strøm som er blokkert i en retning, og i den andre retningen blir overført når spenningen overstiger en viss terskelverdi.
I grensesjiktet mellom p-type og n-type, blir et elektrisk felt stammer, slik at en hindring er hevet i den motsatte retningen som holder tilbake den elektriske strømmen. I senderetningen -forward currentBitNumber denne barrieren kan bli overvunnet, men hvis spenningen er høy nok.
Det finnes forskjellige typer av diodene; den type som er beskrevet ovenfor er kjent som likeretterdioder. En vekselspenning vil sette diode i transmittans og revers-retning, og dermed slik at bare en halvdel av spenningen, det såkalte likeretting.
En silisium diode har en forward spenning er ca 0,6 til 0,7 volt. Se graf -Hvis spenningen er negativ, dioden i revers, og strømmen er lik null. Så snart spenningen er mer positiv, og overskrider 0,6 volt, blir dioden ledende. I fremoverretningen er forholdet mellom strøm og spenning som følger:
  • I = Er ?? - 1)

med:
  • I = diodestrømmen
  • Er = reverse skjevhet metning gjeldende
  • U = diode spenning
  • Ut = varmepåkjenning
  • n = emissivitet

Forholdet mellom spenning og strøm er ikke-lineær; vil strømmen øke eksponentielt med økningen av spenningen. Hvis en diode inkorporeres i en krets som er forskjellig fra spenningen settes på et visst nivå, hvor signalene blir tatt opp i henhold til ovenstående formel.
I tillegg er det vist: en vekselstrøm er levert gjennom en diode til en last. Strømmen gjennom begge komponenter er lik hverandre, slik at der hvor strømmen er karakteristisk for diode-id og at av motstanden ir krysser hverandre, innstiller systemet i seg selv. Imidlertid er amplituden av en vekselspenning varierer kontinuerlig.
Derfor er dagens løp alltid på et eller annet nivå. Når spenningen over dioden er lavere enn 0,6 volt, vil dioden være i blokkeringstilstand. Spenningen vil være for en halv periode av tid til å følge inngangsspenningen, og for den andre halvperioden er lik null.

Likerettere

Se figuren ovenfor. Det er en vekselspenning på utgangen av transformatoren. Spenningen ved midtuttaket leverer kontinuerlig strøm til motstanden R. strømningsretningen med R er for begge halvdelene av sinusbølgen den samme. Således blir vekslende spenning omdannes til et rislende spenning, med bare positive halvdeler.

Ikke-lineær forvrengning


vergrotngIndien klikk for informasjonsinnholdet av et signal er uønsket større enn det av ikke-lineær forvrengning. Ofte er denne type forvrengning referert til som harmonisk forvrengning. Harmonisk forvrengning oppstår som et resultat av den ikke-lineære forløpet av den spenning-strøm egenskaper av transistorer og dioder.
Når en vekselspenning påtrykkes en likeretter vil, på grunn av den ikke-lineære forhold mellom diodespenning og strømgjennomgang, ikke-lineært som reagerer på spenningen. Dette fører harmonisk forvrengning. Vi kan modellere dette som følger: diode strømmen er skrevet som en serie vilkår med diode spenning Ud.
  • Jeg d = a * + b * Ud Ud Ud * ³ ² + c + ....

Id = diode gjeldende;
Ud = spenning i diode;
a, b, c = konstanter.
Størrelsen på konstanter a, b og c er avhengig satt opp med likestrøm og øke strømmen av spenningen kraftig. Et nettverk kalles ikke-lineært dersom overføringen av nettverket ved en ikke-lineær funksjon kan settes som i uttrykket ovenfor. Er den rene sinusformet inngangsspenning så kan vi skrive dette:
  • Ui = u * sinωt

Ved å erstatte i det ikke-lineære formel gir utgangsspenningen:
  • Uu ui = a + b * sinωt løk ² * ² t sinω

Det første leddet er en ren sinusformet spenning med amplitude AUI. Den andre sikt er kvadratisk, slik at ikke-lineære, og derfor ikke er en ren sinusbølgespenning. Anvende trigonometri bevis på at b løk ² * ² t sinω to nye signaler lagt til den opprinnelige:
  • en DC 1/2 b løk ²
  • veksle 1/2 b løk ² cos 2ωt

Når det gjelder sistnevnte, sier vi at som et resultat av en andre harmonisk forvrengning oppsto. Det er en to-frekvenskomponent tilsatt til den opprinnelige sinusformet inngangsspenning sinωt. Denne ikke-lineær forvrengning er ikke ønskelig å rette.
(0)
(0)

Kommentarer - 0

Ingen kommentarer

Legg en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn igjen: 3000
captcha