K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων

K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων Γιάννης Λιαπέρδος TEI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Δίοδος Zener Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 2 / 25

Δίοδος Zener Χαρακτηριστική Χαρακτηριστική I-V διόδου Zener για την περιοχή ανάστροφης λειτουργίας V Β V z V z I V Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 3 / 25

Δίοδος Zener Κυκλωματικά σύμβολα Κυκλωματικά σύμβολα διόδων Zener Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 4 / 25

Δίοδος χιονοστιβάδας Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 5 / 25

Δίοδος χιονοστιβάδας Κυκλωματικό σύμβολο Κυκλωματικό σύμβολο διόδου χιονοστιβάδας Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 6 / 25

Δίοδος Schottky Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 7 / 25

Δίοδος Schottky Κυκλωματικό σύμβολο Κυκλωματικό σύμβολο διόδου Schottky Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 8 / 25

Δίοδος Varicap Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 9 / 25

Δίοδος Varicap Κυκλωματικό σύμβολο Κυκλωματικό σύμβολο διόδου Varicap Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 10 / 25

Δίοδος φωτοεκπομπής Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 11 / 25

Δίοδος φωτοεκπομπής Αρχή λειτουργίας Έκλυση ενέργειας κατά την ανασύζευξη ηλεκτρονίου οπής ενέργεια Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 12 / 25

Αρχή λειτουργίας Δίοδος φωτοεκπομπής Μηχανισμός αποβολής ενέργειας κατά την ανασύζευξη ηλεκτρονίου οπής ενέργεια ενέργεια φωτόνιο φωνόνιο φωτόνιο ορμή ορμή άμεσο ενεργειακό χάσμα έμμεσο ενεργειακό χάσμα Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 13 / 25

Δίοδος φωτοεκπομπής Κυκλωματικό σύμβολο Κυκλωματικό σύμβολο διόδου φωτοεκπομπής (LED) Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 14 / 25

Δίοδος φωτοεκπομπής Πολικότητα ακροδεκτών Πολικότητα ακροδεκτών διακριτής διόδου φωτοεκπομπής Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 15 / 25

Φωτοδίοδος Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 16 / 25

Φωτοδίοδος Αρχή λειτουργίας Απορρόφηση της ενέργειας ενός φωτονίου και δημιουργία ζεύγους φορέων (ηλεκτρονίου οπής) φωτόνιο Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 17 / 25

Φωτοδίοδος Φωτοαποκρισιμότητα R = I ϕ P ϕ Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 18 / 25

Σταθεροποίηση τάσης Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 19 / 25

Σταθεροποίηση τάσης Σταθεροποίηση τάσης με δίοδο Zener Απλό κύκλωμα σταθεροποίησης τάσης με δίοδο Zener I in I L R S V in I Z RL V L Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 20 / 25

Ασκήσεις Περιεχόμενα 1 Δίοδος Zener 2 Δίοδος χιονοστιβάδας 3 Δίοδος Schottky 4 Δίοδος Varicap 5 Δίοδος φωτοεκπομπής 6 Φωτοδίοδος 7 Σταθεροποίηση τάσης 8 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 21 / 25

Ασκήσεις Άσκηση 1 Για το κύκλωμα του σχήματος ορίζουμε τον συντελεστή σταθεροποίησης K ως το πηλίκο της τάσης εξόδου V R2 προς την τάση εισόδου V s Να βρείτε έκφραση του συντελεστή σταθεροποίησης σε σχέση με τις τιμές των αντιστάσεων του κυκλώματος και της αντίστασης r z της διόδου Zener R 3 V R2 Ι Ι z Ι 2 V S R 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 22 / 25

Ασκήσεις Άσκηση 2 Να υπολογιστεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R 1 και η διαφορά δυναμικού στα άκρα του αντιστάτη R 2 Δίνεται ότι η τάση Zener της διόδου είναι ίση με 5V Η αντίσταση της διόδου στην περιοχή Zener να υποτεθεί μηδενική R 1 =100Ω V in =10V R 2 =900Ω Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 23 / 25

Ασκήσεις Άσκηση 3 Να υπολογιστεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη R 1 και η διαφορά δυναμικού στα άκρα του αντιστάτη R 2 Δίνεται ότι η τάση Zener της διόδου είναι ίση με 5V Η αντίσταση της διόδου στην περιοχή Zener να υποτεθεί μηδενική R 1 =100Ω V in =6V R 2 =100Ω Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 24 / 25

Ασκήσεις Άσκηση 4 Έστω το κύκλωμα του σχήματος, όπου οι δίοδοι θεωρούνται όμοιες και ιδανικές, με τάση Zener ίση με 5V Να βρεθεί η τάση εξόδου (V out ) του κυκλώματος όταν η τάση εισόδου (V in ) παίρνει τις ακόλουθες τιμές: 1V, 3V, 5V, 8V, -1V, -3V, -5V, -8V Μπορείτε να σκεφτείτε κάποια πρακτική εφαρμογή του συγκεκριμένου κυκλώματος; R 1 =100Ω V in V out Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων 25 / 25