Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα :...

66
Ηλεκτρονική Ενότητα 3: Δίοδος Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Transcript of Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα :...

Page 1: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 2: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 3: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 4: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 5: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 6: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 7: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 8: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 9: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 10: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 11: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 12: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 13: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 14: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 15: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 16: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 17: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 18: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 19: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 20: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 21: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 22: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 23: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 24: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 25: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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

D

VυVV

s

V)υ(V

s

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

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
Page 26: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

26Ενότητα 3 Δίοδος

Μοντέλο Μικρού Σήματος της Διόδου(22)

d

d

d

T

Dd

dDd

T

DDD

T

dDD

T

d

υr

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
Page 27: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 28: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 29: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 30: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 31: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 32: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 33: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 34: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 35: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 36: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 37: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 38: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 39: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 40: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 41: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 42: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 43: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 44: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 45: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 46: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 47: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 48: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 49: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 50: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 51: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 52: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 53: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 54: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 55: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 56: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 57: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 58: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 59: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 60: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 61: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 62: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 63: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 64: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 65: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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
Page 66: Ενότητα: 3 Δίοδος › modules › document › file.php › DI4...5νότητα : ίοδος 14 Λογικές Πύλες με ιόδους Πύλη OR: Y=A+B+C V I mA

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