8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
1/23
1
Curs 03_04
Dioda semiconductoare
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
2/23
2
elementul de circuit
simbolul electronic al diodei semiconductoare.
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
3/23
3
mărimile electrice ale diodei semiconductoare si ecuatia de funcţionare
i A
+ -
v A
−
⋅= 1
T
AS A
V
vexp I i
curent de saturaţie;valori de ordinul nA
tensiune termică;
25mV la T=25oC
Element decircuit neliniar
anod catod
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
4/23
4
Caracteristica de funcţionare a diodeiCaracteristica de funcţionare a diodei semiconductoare
i A
+ -
anod catod
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
5/23
5
Exemplul 1
Să se scrie ecuaţiile care permit determinarea valorii curentului continuu
prin dioda semiconductoare D.
−
= 1
T
AS A
V
V exp I I ecuatia diodei
0=−+⋅ CC A A V V I R ecuatia circuitului
Sa o!tinut un sistem neliniar de ecuatii " se #oate re$olva doar #rinmetode numerice =% este necesar ca #entru dioda sa se de$volte uncircuit echivalent L!"# =% ast&el sar #utea o!tine un sistem liniar$ usor de re$olvat'
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
6/23
(
%odelarea funcţionării diodei semiconductoare
&entru simplificarea anali'ei circuitelor care conţin diode este necesara
de'voltarea unor modele L!"#E care să descrie funcţionarea diodei
1. %odelarea diodei (n re)im de curent continuu *i variabil de semnal mare.
Se poate aplica dacă dioda funcţionea'ă (n re)im decurent continuu sau (n re)im variabil de semnal mare
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
7/23
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
8/23
*
+,+-.// 2 Să se determine valoarea curentului si a tensiunii #rin#e diodasemiconductoare D$ tiind că CC=3V este o sursă de tensiune continuă' =267
#arametrii circuitului ec8ivalent al diodei sunt V9=07(V i r9=4006'
Circuitul se nume*te,
circuit de polari'are al diodei
polari'area diodei = sta!ilirea ti#ului de conducţiepolari'are directă = #otenţial su#erior #e anod i #otenţial in&erior #e catodpolari'are inversă = #otenţial in&erior #e anod i #otenţial su#erior #e catod
+
-
+D
r D
-CC
#
D
" 9atorită sursei de tensiune continuă VCC7circuitul &uncţionea$ă :n reim de curentcontinuu;
9ioda &uncţionea$ă :n conducţie directă =% se#oate :nlocui cu circuitul ec8ivalent :n curentcontinuu7 vala!il #entru conducţie directă'
[ ] [ ][ ] [ ]
[ ]mAk .k
V .V
r R
V V I
D
DCC A 1
402
603=
Ω+Ω−
=+−
=
[ ] [ ] [ ] [ ]V k .mAV .r I V V D A D A 140160 =Ω⋅+=⋅+=
.unctul Static de
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
9/23
anod catod
. %odelarea diodei (n re)im variabil de semnal mic
r d
[ ] Ω== d A
T d r
I
V r
tensiunea termica /m pentru 0/C
Curentul continuu prin dioda2 se poate afla doar daca circuitul cu dioda seanali'ea'a in re)im de curent continuu
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
10/23
10
+,+-./ 3 să se determine am#litudinea curentului si a tensiunii #rin#e diodasemiconductoare D tiind că CC3 este o sursă de tensiune continuă7 iarV>t?=1@sin>t?VB este o sursă de tensiune varia!ilă :n tim#' Se dau =27 r9=0747V9=07(V
+
-
+
-
+D
r D
-
r d
"nali'a in curent continuu, sursa detensiune variabila se pasivi'ea'a sidioda se inlocuieste cu circuitulechivalent in curent continuu
"nali'a in re)im variabil de semnalmic, sursa de tensiune continua sepasivi'ea'a si dioda se inlocuieste cucircuitul echivalent inre)im variabil desemnal mic
CC
v)4t5
#
D
[ ] [ ][ ] [ ]
[ ]mAk .k
V .V
r R
V V I
D
DCC A 1
402
603=
Ω+Ω−
=+−
=
"a
a
[ ]
[ ] [ ]
[ ]mA.k .k
V
r R
V I
d
g a 50
02502
1≅
Ω+Ω
=
+
=
[ ][ ]
[ ]Ω=== 251
25
mA
mV
I
V r
A
T d
[ ] [ ] [ ]mV .mA.r I V d aa 5122550 =Ω⋅=⋅=
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
11/23
11
1
$/
1$/
i"4t5
ia4t5
"16m"7
a$/6m"7
t
componenta totala
componenta variabila
componenta medie
amplitudine
8orma de unda a curentului prin dioda
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
12/23
12
Dioda 9ener
Dioda 9ener Simbolul electronic al diodei 9ener
Caracteristica defuncţionare a diodei 9ener
Circuitul echivalent al diodei 9ener (n re)iunea de străpun)ere.
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
13/23
13
LED-ul : dioda electroluminiscentă
Simbolul electronic al LED-ului.
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
14/23
14
"tenuator de tensiune controlat (n tensiune
#;L, reduce la ie*ire tensiunea aplicată la intrare2reducerea este controlată de nivelul unei tensiuni de control
Tensiune intrare
Tensiune control
Tensiune iesire
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
15/23
15
"nali'a circuitului (n curent continuu
Se reali$ea$ă #e un circuit ec8ivalent " circuitul echivalent (n curent continuu " care modelea$ă com#ortamentul atenuatorului :n curent continuu' Circuitulec8ivalent se o!ţine ţinnd cont că
condensatorul de capacitate mare C se (nlocuie*te cu un circuit (ntreruptramura care conţine condensarorul C se elimină din circuit$ prin aceasta
curentul continuu fiind 'ero datorită condensatorului dispar vi *i #2
condensatorul de capacitate mare CL se (nlocuie*te cu un circuit (ntreruptramura care conţine condensarorul CL se elimină din circuit$ prin
aceasta curentul continuu fiind 'ero datorită condensatorului dispare#L2
dioda D fiind polari'ată direct 4se observă că borna
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
16/23
1(
+D
r D
>
-#L
+
-CC D
"
vo4t5
#
CL
C
+
-vi4t5
#"
A
DCC
D A
DCC A
R
V V
r R
V V I
−=
+−
=
;btinerea circuitului echivalent al atenuatorului$ (n re)im de curent continuu.
Curentul continuu prin dioda, estenecesar pentru calcularea re'istenteide semnal mic a diodei
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
17/23
1)
"nali'a circuitului (n re)im variabil de semnalmic
Se reali$ea$ă #e un alt circuit ec8ivalent : circuitul echivalent (n re)imvariabil de semnal mic : care modelea$ă com#ortamentul atenuatorului
:n acest reim' Circuitul ec8ivalent se o!ţine ţinnd cont că
condensatorul de capacitate mare C se (nlocuie*te cu un scurtcircuit4fir52
dioda D se (nlocuie*te cu circuitul echivalent format din re'istenţa desemnal mic rd care se calculea'a cu formula,
A
T d
I
V r =
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
18/23
1*
#L +
-CC
#
D vo4t5r d
CL
C
+
-v
i
4t5
#"
;btinerea circuitului echivalent al atenuatorului (n re)im variabil de semnal mic.
A L Ad Ld
A Ld A Ld i
A Ld
A Ld o
R R Rr Rr
R Rr R Rr unde )t ( v
R R Rr
R Rr )t ( v
⋅+⋅+⋅
⋅⋅=⋅
+=
)V ( f r ) I ( f r CC d Ad ==>= )V ,V ( f V CC io =
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
19/23
1
edresor mono&a$at monoalternanţă
#L
D
vo4t5
+
-vi4t5
vi4t5? ? D polari'ata direct
? vo4t5 vi4t5
vi4t5@ ? D polari'ata invers
? vo4t5
vI(t)
+
_+
_
Tensiune
intrare
Tensiune ieşire
=
se reduce variatia
tensiunii de intrare
v0(t
)
0
0 + +
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
20/23
20
Dntroducerea &iltrului condensator de ca#acitate C devaloare &oarte mare
#L
D
vo4t5
+
-vi4t5
Tensiune ieşire
C
vI(t
)+
_ + _
Tensiune
intrare
v0(t)
0
0 + +
vo
1 2
1' 9 = #olari$ata direct =% C se incarca de la vi #rin re$istenta &oarte mica a diodei
2' 9 = #olari$ata invers =% C se descarca #e /
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
21/23
21
[ ] [ ]oMAX oMI oiMAX iMI i ! o I , I i "iV ,V vda#aV v ∈∈=
+
−
+
−∈
oMAX ZMIN
Z iMIN
oMIN ZMAX
Z iMAX
I I
V V
I I
V V R 7
Stabili'ator de tensiune cu dioda 9ener mentine tensiunea de iesire la o valoare constanta c8iar daca tensiuneade intrare varia$a >intrun domeniu s#eci&icat de valori?7 sau curentul de
sarcina varia$a >curentul #rin /?7 sau tem#eratura de lucru varia$a'
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
22/23
22
Structura unei surse de tensiune continua
8/17/2019 Curs 03_04 Diode Si Aplicatii
23/23
23
Top Related