Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα :...
Transcript of Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα :...
Ηλεκτρονική
Ενότητα 3 Δίοδος
Αγγελική Αραπογιάννη
Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών
2Ενότητα 3 Δίοδος
Περιεχόμενα ενότητας (12)
bull Η ιδανική δίοδος και η χρήση της
bull Η πραγματική χαρακτηριστική I-V της διόδου πυριτίου
bull Τα γραμμικά μοντέλα της διόδου
bull Μοντέλο μικρού σήματος της διόδου και εφαρμογή του για τη χρήση της διόδου ως σταθεροποιητή
3Ενότητα 3 Δίοδος
Περιεχόμενα ενότητας (12)
bull Δίοδος Zener και εφαρμογές της
bull Άλλοι τύποι διόδων LED φωτοδίοδοι δίοδοι Schottky
bull Σημαντικές εφαρμογές των διόδων ανόρθωση (απλή και πλήρης) ανόρθωση με φίλτρο RCπεριορισμός ή ψαλιδισμός αποκατάσταση συνεχούς τάσης διπλασιασμός τάσης
4Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι
5Ενότητα 3 Δίοδος
Η ιδανική Δίοδος (12)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικήςδιόδου
Η ιδανική Δίοδος (22)
Κύκλωμα Ανορθωτή
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(13)
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
2Ενότητα 3 Δίοδος
Περιεχόμενα ενότητας (12)
bull Η ιδανική δίοδος και η χρήση της
bull Η πραγματική χαρακτηριστική I-V της διόδου πυριτίου
bull Τα γραμμικά μοντέλα της διόδου
bull Μοντέλο μικρού σήματος της διόδου και εφαρμογή του για τη χρήση της διόδου ως σταθεροποιητή
3Ενότητα 3 Δίοδος
Περιεχόμενα ενότητας (12)
bull Δίοδος Zener και εφαρμογές της
bull Άλλοι τύποι διόδων LED φωτοδίοδοι δίοδοι Schottky
bull Σημαντικές εφαρμογές των διόδων ανόρθωση (απλή και πλήρης) ανόρθωση με φίλτρο RCπεριορισμός ή ψαλιδισμός αποκατάσταση συνεχούς τάσης διπλασιασμός τάσης
4Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι
5Ενότητα 3 Δίοδος
Η ιδανική Δίοδος (12)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικήςδιόδου
Η ιδανική Δίοδος (22)
Κύκλωμα Ανορθωτή
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(13)
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
3Ενότητα 3 Δίοδος
Περιεχόμενα ενότητας (12)
bull Δίοδος Zener και εφαρμογές της
bull Άλλοι τύποι διόδων LED φωτοδίοδοι δίοδοι Schottky
bull Σημαντικές εφαρμογές των διόδων ανόρθωση (απλή και πλήρης) ανόρθωση με φίλτρο RCπεριορισμός ή ψαλιδισμός αποκατάσταση συνεχούς τάσης διπλασιασμός τάσης
4Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι
5Ενότητα 3 Δίοδος
Η ιδανική Δίοδος (12)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικήςδιόδου
Η ιδανική Δίοδος (22)
Κύκλωμα Ανορθωτή
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(13)
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
4Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι
5Ενότητα 3 Δίοδος
Η ιδανική Δίοδος (12)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικήςδιόδου
Η ιδανική Δίοδος (22)
Κύκλωμα Ανορθωτή
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(13)
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
5Ενότητα 3 Δίοδος
Η ιδανική Δίοδος (12)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικήςδιόδου
Η ιδανική Δίοδος (22)
Κύκλωμα Ανορθωτή
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(13)
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικήςδιόδου
Η ιδανική Δίοδος (22)
Κύκλωμα Ανορθωτή
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(13)
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Κύκλωμα Ανορθωτή
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(13)
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
8Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(23)
Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση
Ημιανόρθωση
p
DC
VV
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
9Ενότητα 3 Δίοδος
Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής(33)
Κυματομορφή Εισόδου Κυματομορφή Εξόδου
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
10Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
Το κύκλωμα διόδου με αντίσταση σε σειρά
Χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
11Ενότητα 3 Δίοδος
Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
Κυματομορφή ΕισόδουΚυματομορφή τάσης στα άκρα της διόδου
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας 12V
Η δίοδος άγει όσο υsgt12V
Αυτό συμβαίνει για γωνίααγωγής 2θ όπου
24cosθ=12 =gt θ=600
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(12)
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας(22)
Κυματομορφές τάσης εισόδου και ρεύματοςΗ μέγιστη τιμή του ρεύματος της διόδου είναι
A120100
V)1224(Id
Η μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης της διόδου ισούται με PIV=24V+12V=36V
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
14Ενότητα 3 Δίοδος
Λογικές Πύλες με Διόδους
Πύλη OR Y=A+B+C
V
mAI
Y 3
3
Πύλη AND Y=A∙B∙C
V1
mA4I
Y
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
Στατική
Χαρακτηριστική
I-V της Διόδου
05V =gt Τάση αποκοπής
07V =gt Τάση ορθής πόλωσης
1exp
T
DsD
VIi
2 ή 1
mV25q
kTVT
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Για σταθερό ρεύμα η τάση ορθής πόλωσης της διόδου ελαττώνεται κατά 2mV για κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας
Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της
διόδου
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
17Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
DC Ανάλυση Χαρακτηριστική της διόδου
Ευθεία φόρτου
Κλίση
Q (σημείο λειτουργίας)
Χαρακτηριστική της Διόδου
T
DsD
V
VexpII
Ευθεία φόρτουR
VVIVRIV DDD
DDDDD
Το σημείο λειτουργίας Qβρίσκεται από τη λύση του συστήματος
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
18Ενότητα 3 Δίοδος
Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
Μεταβολή Τάσης Πόλωσης Μεταβολή Αντίστασης
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Το κατά τμήματα Γραμμικό Μοντέλο
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
Ισοδύναμο κύκλωμα διόδου με αντίσταση
0DD
D
0DDD
0DDD
VV για r
VVI
VV για 0I
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
21Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
22Ενότητα 3 Δίοδος
Παράδειγμα 2
Αν VDD=5V VD0=065V R=1kΩ και rD=20Ω να υπολογιστούν τα ΙD και VD
Ιδανική Δίοδος
V
426mA1kΩ20Ω
065)V-(5
735020mA264V650rIVV
Rr
VVI
DD0DD
D
0DDDD
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
23Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
Το Μοντέλο Σταθερής Πτώσης Τάσης
Ευθ Τμ Β(κατακόρυφο)
Ευθ Τμ Α(οριζόντιο)
ΙδανικήΔίοδος
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
24Ενότητα 3 Δίοδος
Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
25Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(12)
Η συνολική στιγμιαία τάση της διόδου είναι
)t(V)t( dDD
Αντίστοιχα το συνολικό στιγμιαίο ρεύμα
TdTdTD
TdDTD
Vυ
D
VυVV
s
V)υ(V
s
Vυ
sD
eIeeI
eIeI)t(i
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
26Ενότητα 3 Δίοδος
Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)
d
d
d
T
Dd
dDd
T
DDD
T
dDD
T
d
υr
1υ
ηV
Ii
iIυηV
II)t(i
)ηV
υ(1I)t(i 1
V Αν
DD Ii
D
D
d
d
d
i
rg
r
1
I
ηV
D
T Αντίσταση μικρού σήματος ή δυναμική αντίσταση της διόδου
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
27Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
Πραγματικό κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
28Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
Κύκλωμα για DC ανάλυση
DDDD VRIV
Κύκλωμα για AC ανάλυση
d
dsd
dds
rR
r
)rR(i
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
29Ενότητα 3 Δίοδος
Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
Σε ένα σταθεροποιητή τάσης η τάση εξόδου πρέπει να διατηρείται σταθερή
a) παρά τις μεταβολές του ρεύματος φόρτου
b) παρά τις μεταβολές της τροφοδοσίας του σταθεροποιητή
d
dDDdpp
D
Td
DDDD
rR
rV2
I
Vr
R
VVI
mV710
k20RV70VV110V
dpp
DDD
amp)( αν πχ
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
30Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
VZK IZK laquoγόνατοraquo της χαρακτηριστικής
ΙΖΤ ρεύμα δοκιμής
rZ=ΔVΔI δυναμική αντίσταση
VZ0 σημείο τομής της ευθείας με τον άξονα των τάσεων ~VZK
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
31Ενότητα 3 Δίοδος
Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
Ισοδύναμο Κύκλωμα της Zener
0
0
ZZZKZ
ZZZZ
VVII
rIVV
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
32Ενότητα 3 Δίοδος
Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
Ρύθμιση γραμμής = ΔVΟΔVS
Ρύθμιση φορτίου = ΔVOΔIL
R)r(IrR
rV
rR
RVV ZL
Z
ZS
Z
0ZO
Ρύθμιση γραμμής Z
Z
rR
r
Ρύθμιση φορτίου RrZ
Επιλογή της αντίστασης R ώστε το ρεύμα της Zenerνα μη γίνεται πολύ χαμηλό
maxmin
minmin
LZ
ZZ0ZS
II
IrVVR
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
33Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 1
Για μία δίοδο Zener δίνεται ότι VZ=10V για IZ=10mA και rZ=50Ω Να υπολογιστεί η VZ
a) αν το ρεύμα διπλασιαστεί και
b) αν το ρεύμα υποδιπλασιαστεί Ποια η τιμή VZ0 για το μοντέλο της διόδου
Το μοντέλο της Zener
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
34Ενότητα 3 Δίοδος
Φωτοδίοδοι
bull Αν η περιοχή απογύμνωσης της διόδου επαφής pn φωτιστεί από φως αρκετά υψηλής συχνότητας τα φωτόνια μπορούν να δώσουν αρκετή ενέργεια ώστε να επιτρέψουν στα ηλεκτρόνια να περάσουν το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού και να δημιουργήσουν ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων
bull Οι φωτοφωρατές μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήμα Συνήθως πολώνονται ανάστροφα ώστε να αυξηθεί το εύρος της περιοχής απογύμνωσης
bull Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
35Ενότητα 3 Δίοδος
Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
bull Όταν ηλεκτρόνια και οπές επανασυνδέονται απελευθερώνουν ενέργεια
bull Αυτή η ενέργεια συχνά απελευθερώνεται σαν θερμότητα μέσα στον κρύσταλλο αλλά σε μερικά υλικά μετατρέπεται σε φως
bull Κατασκευάζονται LED σε μεγάλη περιοχή μηκών κύματος
bull Το πλαστικό περίβλημα βοηθάει στην κατευθυντικότητα της δέσμης
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Κυκλώματα Ανορθωτών
Σχηματικό διάγραμμα τροφοδοτικού DC
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
37Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
0DS
D
0D
D
SO
0DSO
VVrR
RV
rR
RVV
VV0V
V70VVRr 0D0DSOD
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
38Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
Χαρακτηριστική μεταφοράς του ανορθωτή ημικύματος
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
39Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
Σημαντικά χαρακτηριστικά
bull Μέγιστο ρεύμα ορθής πόλωσης
bull Μέγιστη τάση ανάστροφης πόλωσης PIV=Vs
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
40Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (12)
Για τον ημιανορθωτή θεωρώντας ότι rD=0 να αποδειχθούν τα ακόλουθα
a) Η δίοδος αρχίζει να άγει σε γωνία Θ=sin-1(VD0Vs) και άγει συνολικά μέσα σε γωνία (π-2Θ)
b) H μέση τιμή της υΟ είναι VO=(1π)Vs-VD02
c) Η τιμή κορυφής του ρεύματος είναι (Vs-VD0)R
Λύση
s
D
s
DDs
V
V
V
VVVa 010
0 sinsinsin)
Η δίοδος παύει να άγει για π-Θ =gtΟλική αγώγιμη γωνία= (π-Θ)-Θ=π-2Θ
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
41Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 2 (22)
22cos2
2
2sin
2
)sin(2
1
)sin(2
1
sin)
00
0 0
0
0
0
2
0
0
00
DsDs
Ds
Ds
DsO
DsDS
VVVV
dV
dV
dVV
dVVV
VVVb
R
VVI
R
ViRiVc Ds
dDS
DDDS00
0)
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
42Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
Χαρακτηριστική μεταφοράςτου ανορθωτή πλήρους κύματος
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
43Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
0Dss0Ds VV2V)VV(PIV
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Ανορθωτής Γέφυρας (12)
Δεν χρειάζεται μετασχηματιστής με μεσαία λήψη
D0sD0D0s
D2O3D
V-VV2V-VPIV
(ορθή))ά(
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
45Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής Γέφυρας (22)
bull Πλεονεκτήματα
bull Μικρό PIV
bull Περίπου μισές σπείρες δευτερεύοντος
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
46Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 3
Για τον ανορθωτή γέφυρας του σχήματος θεωρώντας για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης να υπολογιστούν a) το ποσοστό της περιόδου
κατά το οποίο η τάση εξόδου υΟ παραμένει μηδενική και
b) η μέση τιμή της υΟ όταν στην είσοδο εφαρμόζεται ημιτονικό σήμα τάσης
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
47Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 4
Το κύκλωμα του σχήματος υλοποιεί έναν ανορθωτή συμπληρωματικής εξόδουΣχεδιάστε τις κυματομορφές εξόδου υο
+ και υο-
Θεωρείστε για τις διόδους το μοντέλο σταθερής τάσης με VD=07V Αν η μέση τιμή της τάσης για κάθε έξοδο πρέπει να είναι 15V να υπολογιστεί το πλάτος του ημιτόνου στα δευτερεύοντα τυλίγματα του μετασχηματιστή Ποιο είναι το PIV για κάθε δίοδο
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Χρησιμοποιείται πυκνωτής για μείωση της κυμάτωσης
Ιδανική δίοδος και ιδανικός πυκνωτής
Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
49Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
Ιδανική δίοδος και RCgtgtT
LI
LCD
OL
idt
dCiii
Ri
rpO
p
LOpr
rpO
DpI
OI
VVV
R
VIVV
VVT
iVt
t
2
1 αακριβέστερ ή
DC
0
όπουΔt άγει κατά δίοδς Η
2
1
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
50Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
Υπολογισμός του ρεύματος της διόδουΚατά την αποκοπή
fRC
V
RC
TVV
RC
T1eTRC
eVVV
ό στο τέλος
eV
p
pr
RCT
RCT
prp
RCt
pO
για
pr
2
rpp
V2VΔt
Δt)(2
1-1Δt)cos(
(ωΔt) μικρά για
VVΔt)cos(V
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
51Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
Ο αγώγιμος χρόνος Δt υπολογίζεται από την
DavrpLmaxD
rpLDav
rlost
Cavsup
i2)V2V21(Ii
)V2V1(Ii
CVQ
tiQ
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
52Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
Σε σύγκριση με τον ανορθωτή κορυφής ημικύματος
bull Απαιτείται πυκνωτής με τη μισή χωρητικότητα
bull Το ρεύμα σε κάθε δίοδο είναι περίπου το μισό )V2V21(Ii
)V2V1(Ii
fRC2
VV
rpLmaxD
rpLDav
p
r
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
53Ενότητα 3 Δίοδος
Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
Εφαρμογές
bull Φωρατής κορυφής (Peak Detector)
bull Αποδιαμορφωτής ΑΜ
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
54Ενότητα 3 Δίοδος
Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
55Ενότητα 3 Δίοδος
Κυκλώματα Περιορισμού ndashΨαλιδισμού
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
56Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (12)
Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική μεταφοράς του κυκλώματος αν οι δίοδοι θεωρηθούν ιδανικές
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
57Ενότητα 3 Δίοδος
Άσκηση 5 (22)
Λύση
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
V5
2
1
Δυ
υ52
25
2
5IIR5VIR
5
5V5
Ι
Ο
I
Ι
Ο
I
I
ίVIRV
R
V
άώά
ίVIRV
R
V
άύά
V
άέά
V
IOO
I
IOO
I
IO
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
58Ενότητα 3 Δίοδος
Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
59Ενότητα 3 Δίοδος
Διπλασιασμός Τάσης
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Τέλος Ενότητας
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
61Ενότητα 3 Δίοδος
Χρηματοδότησηbull Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του
εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα
bull Το έργο laquoΑνοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνώνraquo έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού
bull Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος laquoΕκπαίδευση και Δια Βίου Μάθησηraquo και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
Σημειώματα
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
63Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 101
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
64Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα Αναφοράς
Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών ΑραπογιάννηΑγγελική 2014 laquoΗλεκτρονική Ενότητα 3 Δίοδοιraquo Έκδοση 101 Αθήνα 2014 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση httpopencoursesuoagrcoursesDI4
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
65Ενότητα 3 Δίοδος
Σημείωμα ΑδειοδότησηςΤο παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 40 [1] ή μεταγενέστερη Διεθνής Έκδοση Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων πχ φωτογραφίες διαγράμματα κλπ τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο laquoΣημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτωνraquo
[1] httpcreativecommonsorglicensesby-nc-sa40
Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήσηbull που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για
το διανομέα του έργου και αδειοδόχοbull που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση
στο έργοbull που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος
(πχ διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο
Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση εφόσον αυτό του ζητηθεί
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-
66Ενότητα 3 Δίοδος
Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει
το Σημείωμα Αναφοράς
το Σημείωμα Αδειοδότησης
τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων
το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει)
μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους
- Ηλεκτρονική
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Περιεχόμενα ενότητας (12)
- Δίοδοι
- Η ιδανική Δίοδος (12)
- Η ιδανική Δίοδος (22)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (13)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (23)
- Εφαρμογή Ο ιδανικός Ανορθωτής (33)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (12)
- Κύκλωμα διόδου-αντίστασης (22)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (12)
- Παράδειγμα 1 Φόρτιση μπαταρίας (22)
- Λογικές Πύλες με Διόδους
- Χαρακτηριστική I-V Διόδου Πυριτίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη χαρακτηριστική ορθής πόλωσης της διόδου
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (12)
- Ανάλυση Κυκλωμάτων Διόδων (22)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (14)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (24)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (34)
- Παράδειγμα 2
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων (44)
- Απλουστευμένα Μοντέλα Διόδων-Σύνοψη
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (12)
- Λειτουργία Μικρού Σήματος της Διόδου (22)
- Χρήση της Διόδου για σταθεροποίηση τάσης
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (12)
- Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- Δίοδοι Zener (22)
- Παράλληλος σταθεροποιητής τάσης με Zener
- Άσκηση 1
- Φωτοδίοδοι
- Δίοδοι Φωτοεκπομπής (LED)
- Κυκλώματα Ανορθωτών
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (13)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (23)
- Ανορθωτής Ημικύματος ή Ημιανορθωτής (33)
- Άσκηση 2 (12)
- Άσκηση 2 (22)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (12)
- Ανορθωτής Πλήρους Κύματος ή Πλήρης Ανορθωτής (22)
- Ανορθωτής Γέφυρας (12)
- Ανορθωτής Γέφυρας (22)
- Άσκηση 3
- Άσκηση 4
- Ανορθωτής με Φίλτρο Πυκνωτή
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (13)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (23)
- Ανορθωτής με Φίλτρο RC (33)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (12)
- Ανορθωτής κορυφής πλήρους κύματος (22)
- Περιορισμός ή Ψαλιδισμός
- Κυκλώματα Περιορισμού ndash Ψαλιδισμού
- Άσκηση 5 (12)
- Άσκηση 5 (22)
- Αποκατάσταση συνεχούς τάσης
- Διπλασιασμός Τάσης
- Τέλος Ενότητας
- Χρηματοδότηση
- Σημειώματα
- Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου
- Σημείωμα Αναφοράς
- Σημείωμα Αδειοδότησης
- Διατήρηση Σημειωμάτων
-