3.10-р зурагт диодны шууд холболтын үед анализ хийх хэлхээг үзүүллээ.
Зураг 3.10. Диодны шууд холболтын хэлхээ
Хэрэв диодны шууд холболтын хүчдлийг 0,5В-оос их байхаар сонгож авбал түүгээр гүйх гүйдэл нь ханалтын гүйдлээс олон дахин их байна.
Нөгөө талаар диодоор гүйх гүйдэл нь Ом-ын хууль ёсоор дараах илэрхийллээр илэрхийлэгдэнэ.
Хэрэв диодны ханалтын гүйдэл IS ба n-ийг мэдэж байвал диодоор гүйх гүйдэл ба диод дээр унах хүчдлийг тооцоолж болно.
Үүнээс гадна диодоор гүйх гүйдлийн экспоненциалийн муруй болон диодоор гүйх гүйдлийг Ом-ын хууль ашиглан олсон ажлын шулууныг ашиглан диодоор гүйх гүйдэл ба диод дээр унах хүчдлийг тогтоож болно. /зураг 3.11/
Зураг 3.11.
Жишээ 3.4.
3.10-р зурагт үзүүлсэн хэлхээний VDD=5В, R=1кОм. Диодоор 1мА гүйдэл гүйх үед түүн дээр 0,7В хүчдэл унаж байсан ба гүйдлийн 1 декад өөрчлөлтөнд хүчдэл 0,1В-оор өөрчлөгдөж байсан бол диодоор гүйх гүйдэл ба диод дээр унах хүчдлийг ол.
3.12-р зурагт дүрсэлсэн экспоненциалийн муруйг 1/rD налуутай шулуунаар загварчилж болно.
Тэгвэл диод дээр унах хүчдэл VD0-гээс бага бол диодоор гүйх гүйдэл 0 байна. Харин диод дээр унах хүчдэл VD0-оос их бол диодоор гүйх гүйдэл ID=(vD-VD0)/rD байна.
Практикаар VD0=0.65В ба rD=20Ом болохыг тогтоож болно.
Зураг 3.12. Диодны характеристикийг налуу шугаман загварчлах
Ингэж үзвэл диодыг баттерей – резистор гэсэн загвараар загварчилж болно. /зураг 3.13/ Үүнийг диодны шугаман загвар гэж нэрлэдэг.
Зураг 3.13. Диодны налуу шугаман загварын эквивалент хэлхээ
Жишээ 3.5.
3.4-р дасгалын диодыг налуу шугаман загвараар загварчилж бод. /зураг 3.14/
Зураг 3.14.
Диодны хамгийн энгийн загвар нь түүнийг 3.15-р зурагт дүрсэлсэнтэй адилаар зөвхөн ганц босоо шулуунаар дүрсэлж болно.
Зураг 3.15. Диодны босоо шугаман загвар
Ингэж дүрслэх тохиолдолд диод дээр зөвхөн 0,7В-ийн хүчдэл унана гэж үзнэ.
3.16-р зурагт диодыг ганц босоо шулуунаар дүрсэлсэн байх үеийн эквивалент хэлхээг үзүүллээ.
Зураг 3.16. Диодны босоо шугаман загварын эквивалент хэлхээ
Энэ үед диодоор гүйх гүйдэл нь дараах илэрхийллээр илэрхийлэгдэнэ.
Дасгал
3.10. 3.8-д дүрсэлсэн хэлхээний VDD=5В, R=10кОм байх үеийн VD, ID-г тооцоол. Диодоор 1мА гүйдэл гүйх үед түүн дээр 0,7В хүчдэл унах ба түүний гүйдлийг 1 декадаар өөрчлөхөд хүчдэл 1В-оор өөрчлөгдөнө. (a) бодит тохиолдолд (b) налуу шугаман загвараар загварчлахад VD0=0.65В, rD=20Ом (c) босоо шугаман загвараар загварчлахад
Хариу: (a) 0,434мА, 0,663В (b) 0,434мА, 0,659В (c) 0,43мА, 0,7В
3.11. Диодыг 100 дахин томруулахад түүний характеристик нь 3.12-р курагтай төсөөтэй хэвээр байсан бол түүний параметрүүд хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?
Хариу: VD0 өөрчлөгдөхгүй, rD 100 дахин багасаж 0,2 ом болно.
3.12. Д3.12-р зурагт үзүүлсэн хэлхээний гаралт 2.4В. Диодоор 1мА гүйдэл гүйж байхад түүн дээр 0,7В хүчдэл унах ба гүйдлийн 1 декад өөрчлөлтөн диод дээр унах хүчдэл 0,1В-оор өөрчлөгддөг бол R-ийг ол.
Зураг Д3.12.
Хариу: R=760 ом
3.13. Дасгал 3.6-г диодны босоо шугаман загварыг ашиглан тооцоол.
Хариу: (a) 1,72мА, 0,7В (b) 0мА, 5В (c) 0мА, 5В (d) 1,72мА, 0,7В (e) 2,3мА, 2,3В (f) 3,3мА, 1,7В
Диод дээр тодорхой хэмжээний тогтмол хүчдэл унаж байх үед түүн дээр маш бага хэмжээний хувьсах байгуулагчийг нэмье. /зураг 3.17/
Зураг 3.17. Диодны бага сигналын загвар
Диод дээрх тогтмол гүйдэл:
Хэрэв диод дээр vd(t) гэсэн хувьсах байгуулагч нэмбэл диод дээрх нийт хүчдэл:
Иймээс диодоор гүйх нийт гүйдэл:
Хэрэв хувьсах байгуулагчийн далайцыг маш бага гэж үзээд түүнийг цуваанд задалбал:
Диодоор гүйх нийт гүйдэл нь диодоор гүйх тогтмол гүйдэл ба хувьсах гүйдлийн нийлбэртэй тэнцэнэ.
Эндээс диодоор гүйх гүйдлийн хувьсах байгуулагч нь:
Иймд диодны маш бага хэмжээний хувьсах гүйдлийн үеийн эсэргүүцэл нь:
Жишээ 3.6.
3.18-р зурагт үзүүлсэн хэлхээний R=10кОм, тогтмол байгуулагч нь 10в, хувьсах байгуулагч нь 60Гц давтамжтай 1в далайцтай синусойд хүчдэл бол диод дээр унах хүчдлийг тооцоол. Диодоор 1мА гүйдэл гүйхэд түүн дээр 0,7в хүчдэл унаж байсан ба n=2 гэж үз.
Зураг 3.18.
Жишээ 3.7.
3.19-р зурагт үзүүлсэн хэлхээний тэжээлийн хүчдлийг 10 хувиар өөрчлөхөд диод дээрх хүчдэл хэдэн хувиар өөрчлөгдөх вэ? 1 кОм-ын ачаалалтай тохиолдолд үүнийг дахин тооцоол. Энд n=2 гэж үз.
Эндээс үзвэл диодууд дээрх хүчдэл 18,5мв-оор /0,9%/ өөрчлөгдөнө. Иймээс диод болгон дээрх хүчдэл 6,2мв-оор өөрчлөгдөнө.
Хэрэв 1кОм-ын ачаалал нэмж холбовол ачааллаар 2,1мА гүйдэл гүйх учраас диодуудаар гүйх гүйдэл мөн энэ хэмжээгээр багасна. Иймээс диодууд дээрх хүчдэл дараах хэмжээгээр багасна.
Эндээс диод болгон дээрх хүчдэл 13,23мв-оор багасна.
Зураг 3.19.
Дасгал
3.14. Тогтмол гүйдэл нь 0,1мА, 1мА, 10мА байх үеийн бага хэмжээний хувьсах гүйдлийн диодны эсэргүүцлийг тооцоол. Энд n=1 гэж үз.
Хариу: 250ом, 25ом, 2,5ом
3.15. 1мА-ийн тогтмол гүйдэл гэж байх диодыг авч үзье. Энд n=2. Хүчдлийг a)-20mV b)-10mV c)-5mV d)+5mV e)+10mV f)+20mV-оор өөрчлөхөд диодоор гүйх гүйдэл яаж өөрчлөгдөх вэ? Эхлээд бага сигналын загварыг, дараа нь экспоненциаль загварыг ашиглан тооцоол.
Хариу: a)-0.40, -0.33mA b)-0.20, -0.18mA c)-0.10, -0.10mA d)+0.10, +0.11mA e)+0.20, 0.22mA f)+0.40, 0.49mA
3,16. Д3.16-р хэлхээний V0=3V, IL=0 ба V0 нь ачааллын гүйдлийн 1mA бүрд 40mV-оор өөрчлөгдөж байсан бол R-ийг ол. Энд диодоор 1мА гүйдэл гүйхэд диод дээр унах хүчдэл 0,7в, n=1 гэж үзнэ.
Хариу: 4,8кОм
Зураг Д3.16.
| Загвар | Диаграмм | Томъёо | Хэлхээ |
| Экспоненциаль |  |      |  |
| Налуу шугаман |  |  бол  бол |  |
| Босоо шугаман |  |  бол |  |
| Идеал |  | бол |  |
| Бага сигналын |  |   |  |