ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ"

Νικολίτα Κοσμόπουλος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Διάλεξη 3: Δίοδος pn (συνέχεια) - Δίοδος Zener Δρ Δημήτριος Λαμπάκης 1

2 Ημιανόρθωση Έχει μια δίοδο pn σε σειρά με μια αντίσταση φορτίου Η τάση στα άκρα της αντίστασης φορτίου είναι μια «ημιανορθωμένη» τάση (half-wave output) 2

3 Ημιανόρθωση V in V in V out 1 η προσέγγιση: V P(in) = V P(out) V out 3

4 Ημιανόρθωση Η dc τιμή εξόδου είναι η μέση τιμή V dc = V P /p f out = f in Δεύτερη προσέγγιση διόδου pn: V P(out) = V P(in) V 4

5 Block διάγραμμα παροχής τάσης σε αντίσταση φορτίου 5

6 Μετασχηματιστής εισόδου (Input Κατεβάζει την τάση Ανεβάζει το ρεύμα transformer) Η δευτερεύουσα τάση ισούται με την πρωτεύουσα τάση δια τον λογο μετασχηματισμού Όταν ο λογος μετασχηματισμού (N 1 /N 2 ) είναι μεγαλύτερος από 1, η πρωτεύουσα τάση μειώνεται Όταν ο λογος μετασχηματισμού είναι μικρότερος από 1, η πρωτεύουσα τάση αυξάνεται 6

7 Πλήρης ανόρθωση Το κύκλωμα της πλήρους ανόρθωσης αποτελείται από έναν κεντρικο (center tapped-ct) μετασχηματιστή με 2 διόδους και μια αντίσταση φορτίου Η τάση στα ακρα της αντίστασης φορτίου αντιστοιχεί σε μια κανονική ημιτονοειδή κυματομορφη της οποίας το μέγιστο είναι το μισο της δευτερεύουσας τάσης 7

8 Πλήρης ανόρθωση Vin C.T. V out V out 8

9 Πλήρης ανόρθωση Η dc τιμή εξόδου είναι η μέση τιμή, δηλαδή V dc = 2V P /p f out = 2f in Η είσοδος σε κάθε δίοδο αντιστοιχεί στην μίση δευτερεύουσα τάση Δεύτερη προσέγγιση διόδου pn: V P(out) = V P(in) V 9

10 Ανόρθωση γέφυρας Έχει 4 διόδους Η τάση στα ακρα της αντίστασης φορτίου Vout είναι μια κανονική κυματομορφη με μέγιστη τιμή ίση με την δευτερεύουσα τάση 10

11 Ανόρθωση γέφυρας V in V out V out 11

12 Ανόρθωση γέφυρας Η dc τιμή εξόδου είναι η μέση τιμή V dc = 2V P /p f out = 2f in Δεύτερη προσέγγιση διόδου pn: V P(out) = V P(in) V 12

13 Φίλτρο εισόδου L V in C R L V out όταν X L >> X C : V X C X L V in 13

14 Φίλτρο εισόδου Χρησιμοποιείται πιο συχνά Η μέγιστη τιμή του ανορθωμένου σήματος πηγαίνει στην αντίσταση φορτίου Με έναν μεγάλο πυκνωτή στο προηγούμενο σχήμα, η κυμάτωση (ripple) του σήματος είναι μικρή 14

15 Το φίλτρο εισόδου με πυκνωτή + Αποφόρτιση V P 0 - Φόρτιση V R = I fc όπου V R είναι η peak-to-peak τάση κυμάτωσης 15

16 Θετικος ψαλιδιστής R S 0.7 V V in R L V out 16

17 Αρνητικος ψαλιδιστής R S V in R L V out -0.7 V 17

18 Περιοριστής ή ψαλιδιστής Ένας περιοριστής ή ψαλιδιστής είναι ένα κύκλωμα που απομακρύνει τα θετικά ή αρνητικά τμήματα μιας κυματομορφης Προστατεύει τα ευαίσθητα κυκλώματα από μεγάλες τιμές της τάσης εισόδου 18

19 Αναρριχητής (Clamper) Μετακινεί ένα σήμα θετικά ή αρνητικά προσθέτοντας μια dc τάση στο σήμα 19

20 Θετικος αναρριχητής C R L V out -0.7 V Σταθερος αναρριχητής: R L C >

21 Αρνητικος αναρριχητής C 0.7 V R L V out Σταθερος αναρριχητής: R L C >

22 Πολλαπλασιαστές τάσης Ένας διπλασιαστης τάσης χρησιμοποιεί διόδους ανόρθωσης Οι διπλασιαστες και οι τριπλασιαστες τάσης πολλαπλασιάζουν την μέγιστη είσοδο επί 3 και επί 4, αντίστοιχα 22

23 Διπλασιαστης τάσης μισού κύματος (half-wave) V P C 1 D 2 D 1 C 2 2V P 23

24 Διπλασιαστης τάσης πληρους κύματος (full-wave) V P 2V P V P 24

25 Δίοδος Zener Λειτουργεί στην περιοχή κατάρρευσης Κυρια χρήση: έλεγχος της τάσης 25

26 Γραφική παράσταση τάσης-ρεύματος της διόδου zener 26

27 Κύκλωμα με δίοδο zener που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της Vs 27

28 Κύκλωμα με δίοδο zener Αυτό το κύκλωμα καθορίζει πότε η τάση Thevenin που βλέπει την δίοδο zener είναι μεγαλύτερη από την τάση στα άκρα της διόδου zener 28

29 Κύκλωμα με δίοδο zener Θεωρώντας ότι η zener άγει: 29

30 Συνδεσμολογία 2 διόδων Zener Η μια zener άγει και η άλλη βρίσκεται στην περιοχή κατάρρευσης Αποτελέσματα αποκοπής 30

31 Συνδεσμολογία 2 διόδων Zener 31

32 2 η προσέγγιση διόδου zener 32

33 2 η προσέγγιση διόδου zener 33

34 2 η προσέγγιση διόδου zener Η μεταβολή της τάσης στα άκρα της αντίστασης φορτίου σε σχέση με την 1 η προσέγγιση της διόδου zener είναι: ΔVL= IzRz 34

35 Η δίοδος zener μειώνει την κυμάτωση Υποθέτοντας ότι οι αντιστάσεις RL και Rs >> Rz: 35

36 Η δίοδος zener μειώνει την κυμάτωση 36

37 Θέματα διόδου zener Μεγίστη ισχύς Pz(max)=VzIz(max) Ανοχή: 1, 2.5 και 20 % Η εσωτερική αντίσταση της διόδου Zener Rzt αυξάνεται στην καμπή (knee) της χαρακτηριστικής της καμπύλης 37

38 Γραμμές φορτίου διόδου zener Το σημείο τομής της γραμμής φορτίου και της διόδου zener είναι το σημείο λειτουργίας Q Όταν η τάση της πηγής αλλάζει, μια διαφορετική γραμμή φορτίου εμφανίζεται με ένα διαφορετικό σημείο Q 38

39 Γραμμές φορτίου διόδου zener 39

40 Γραμμές φορτίου διόδου zener Τι συμβαίνει στην τάση Vz όταν η τάση Vs μεταβάλλεται από 20 σε 30 volts? Οι γραμμές φορτίου προσφέρουν μια γραφική λύση 40

41 Οπτοηλεκτρονικη Τεχνολογία οπτικής και ηλεκτρονικής LEDs Φωτοδιοδοι Οπτοζευκτες Διοδοι laser 41

42 Δίοδος LED Η τυπική πτώση τάσης για τις περισσότερες διόδους LEDs είναι από 1.5 έως 2.5 V 42

43 Φωτοδιοδος Οι φωτοδιοδοι είναι πολωμένες ανάστροφα και άγουν όταν ενεργοποιηθούν από το φως 43

44 Οπτοσυζευκτης (optocoulper) Ο οπτοσυζευκτης συνδυάζει μια δίοδο LED και μια φωτοδιοδο 44

45 Δίοδος Schottky Ανόρθωση στις υψηλές συχνότητες Μια ειδική δίοδος με σχεδόν μηδενικό χρόνο ανάκτησης κατά την ανάστροφη πόλωση 45

46 Δίοδος Schottky Η δίοδος Schottky απαλείφει τις ουρές (tails) στις υψηλές συχνότητες 46

Σχετικά έγγραφα

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας ΔΙΟΔΟΣ Οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές όπως οι τηλεοράσεις, τα στερεοφωνικά συγκροτήματα και οι υπολογιστές χρειάζονται τάση dc για να λειτουργήσουν σωστά.