Radivoje Đurić, Zbirka zadataka iz osnova elektronike DIODA. Elektrotehnički fakultet, Odsek za elektroniku

+
v B
−
R 1
Dioda 1.27
Pod uslovom iz tačke a) odrediti:
b) promenu napona v P , ∆ vP
, ako se v B
promeni za ∆v B = ±10%
od svoje
nominalne vrednosti;
c) promenu napona v P , ∆ vP
, ako se struja
i promeni od i 1 = 0 do i 2 = 3mA ;
Slika 1.30a Slika 1.30b
d) maksimalnu vrednost otpornosti R 1max
tako da zener dioda radi u oblasti proboja
za 0 ≤i P ≤ 10mA .
e) Kolika je maksimalna snaga koja se disipira na Zener diodi iz tačke d)?
f) Ako je: VZ
= VZ0 = 6,8V , RZ
≈ 0 , vB
= VB
= 10V i R1 = R1max
, odrediti i nacrtati zavisnost
v P = v P ( i P ) , 0 ≤ ≤ 100mA ,.
i P
Rešenje:
a) Prema slici 1.30b je
R 1
DZ 1
iP
i P =
0
R
Z
P
( 5mA) ( 5mA)
V i = − V V i = −V
= =
i − i i
Z Z Z0 Z Z Z0
Z Z0
Z
( )
VZ0 = vZ iZ = 5mA − RZiZ
= 6,8V −20Ω⋅ 5mA=6,7 V .
+ R Z
v Primenjujući model diode koja radi u oblasti proboja, slika 1.30c,
B
v + +
− P dobija se
− V Z0
V
vP( iP = 0) = VP0 = VZ0
+ RZiZ, B −V
i
Z0 −
Z = = 6,35mA .
R+
RZ
Slika 1.30c
Smenom brojnih vrednosti dobija se napon na potrošaču
VB
−V
V
Z0
P0 = VZ0 + RZ
= 6,83V .
R + R Z
b) Ekvivalentna šema kola za slučaj
R i P = 0
1
R 1
promenljivog napona baterije v B i
konstantne potrošnje, ovde i P = 0 ,
+
R Z
∆v
prikazana je na slici 1.30d. Promena
B
∆ + R +
Z
v P1
∆i P ∆v P2
−
napona na potrošaču je
−
−
∆ R
v
Z
P1 = vB
38,46mV
RZ
+ R
∆ = ± .
Slika 1.30d Slika 1.30e
Relativno izražena ova promena je
∆vP1
=± 0.56% .
VP0
c) Pri konstantnom naponu baterije i promenljivoj potrošnji ekvivalentna šema kola prikazana je na
slici 1.30e. Promena napona na potrošaču u ovom slučaju je
∆v
∆ vP2 =−( RP || R) ∆ iP
=∓ 57.69mV ⇒
P2
= ∓ 0.85%
VP0
d) Da bi Zener dioda radila u oblasti proboja potrebno je da njena struja bude
iZ > iZmin = 0 .
Pošto je
vB
− v
i
P
vB − vP( iZ = 0) v
Z = iR1
− iP = − iP
⇒
B −V
i
Z0
Z = iZmin = − iPmax = − iPmax
⇒
R
R
R
1
+
vP
−
i Z
V Z0
~1/ RZ
v Z
1max
P
1max
P
⇒