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

Dioda 1.7
a
0,998
0,33
Slika 1.7b
1µA
1mA
I
slici je
vp rd Vt
/ I
a = = =
v r + R V I + R
( / )
g d g t g
1 1
a = =
.
3 -1
1 + ( Rg
/ Vt) I 1+ 2⋅10 [A ] I
Na osnovu prethodnog izraza na slici 1.7b prikazana je
zavisnost slabljenja u funkciji struje a = a( I)
, odakle se može
zaključiti da kolo radi kao strujno kontrolisani
atenuator(oslabljivač).
⇒
1.8. Poluprovodnička dioda u kolu sa slike 1.8 ima inverznu struju zasićenja I S = 0,1fA , dok je:
V t = 25mV , V G = 2 V , vg
= Vm
sin( 2πft)
, V m = 20mV
, f = 1kHz
, R g = 100Ω
, R P = 1kΩ
i
C → ∞ .
R g D C
a) Odrediti otpornost R 1 tako da u odsustvu
+
pobude, v g = 0 , struja diode bude I D = 2 mA .
v g
+ +
−
b) Pod uslovom iz prethodne tačke odrediti i
R1
v 1 RP
v P
vremenski oblik napona na potrošaču vP( t ) .
V G
− −
c) Koliko iznosi amplituda napona na potrošaču
kada je R 1 = 1MΩ ?
Slika 1.8
Rešenje:
a) Ekvivalentna šema kola u odsustvu promenljive pobude prikazana je na slici 1.8a. Struja i napon
na diodi povezani su poznatom relacijom
⎛ I
ln
D
⎞ I
V 1 ln
D
R D = Vt ⎜ + ⎟≈Vt
,
g D i D
⎝ IS
⎠ IS
ali i preko konfiguracije kola
+ v D − +
VD = VG −RgID − R1ID.
R 1 v 1 U VD
− ID
ravni prethodna jednačina predstavlja jednačinu
V G
− radne prave
VD
V
I
G
D =− + .
Slika 1.8a
Rg
+ R1 Rg
+ R1
Na osnovu brojnih vrednosti je
I
V
V ln
D
G − RgID −VD
D = Vt
= 766mV ⇒ R1 = = 517,2Ω.
IS
ID
b) Na osnovu struje u mirnoj radnoj tački određuje se otpornost za male signale diode u okolini
mirne radne tačke r d
diD d ( VD )
( )
( ( )) / Vt 1 IS VD / V i
t D + I
= I
S
S e − = e = ⇒
dv dv v V
D D t t
1
Vt
V
r
t
d = = ≈ = 12,5Ω.
diD / dvD I
i D + IS ID
D=
ID
Na slici 1.8b prikazana je šema za male signale kola sa slike 1.8. Napon na potrošaču je
RP
|| R
v
1
p = vg = 0,752vg
.
R || R + r + R
P 1 d g