การสร้างแบบจำลองพฤติกรรมไดโอดจริง


8

ในความถี่สูงนี้จะแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตและกระแสในวงจรอย่างง่ายพร้อมตัวต้านทานและไดโอด

กราฟิกทางคณิตศาสตร์

พฤติกรรมที่ฉันเห็นคือไดโอดยังคงอยู่ข้างหน้า - ลำเอียงนานกว่าไดโอดในอุดมคติจะ แต่ทันทีที่มันกลับไปสู่ปกติอาจชี้แจงในเวลาที่ต่ำมากโดยไม่ต้องเลื่อนขั้นตอนใด ๆ

ฉันพยายาม (มาโคร) รุ่นที่พฤติกรรมเฉพาะของไดโอดจริงโดยใช้ไดโอดในอุดมคติและส่วนประกอบอื่น ๆ (ตัวเก็บประจุความต้านทานตัวเหนี่ยวนำ) แต่จนถึงขณะนี้ล้มเหลวอย่างน่าสังเวช

คำถามสั้น ๆ คือฉันจะเพิ่มสิ่งใดลงในกล่องดำของไดโอดในอุดมคติเพื่อให้มันทำแบบนั้นได้?

ฉันจะขอบคุณถ้าคุณคิดอะไรซักอย่างรู้ว่าคุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับเรื่องนี้เนื่องจากการเรียนรู้เป็นจุดประสงค์เดียวของคำถามนี้

ขอบคุณมาก


ลองดูที่สมการ Shockley สำหรับไดโอดในอุดมคติและส่วนเพิ่มเติมต่าง ๆ หน้าวิกิพีเดียไดโอดเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีและติดตามหน้านี้ด้วยการสร้างแบบจำลองไดโอด
Oli Glaser

ฉันไม่เข้าใจ ร่องรอยที่คุณแสดงให้เราเห็นนั้นมาจากตัวจำลองใช่มั้ย ดังนั้นตามคำนิยามคุณมีโมเดลสำหรับพฤติกรรมของไดโอดแล้ว ฉันคิดว่าคุณจะเรียนรู้มากขึ้นจากการศึกษารูปแบบนั้นโดยการสร้างแบบจำลองโฆษณาของคุณเอง
Dave Tweed

@DaveTweed บนมือข้างหนึ่งฉันสนใจในการสร้างแบบจำลองไดโอดจริง ในทางกลับกันและนี่คือมือที่ฉันต้องการมุ่งเน้นเมื่อฉันถามฉันเอาสิ่งนี้เป็นแบบฝึกหัด: ถ้าฉันมีไดโอดในอุดมคติ (อาจเป็นแบบจำลองลำดับ 0) และฉันต้องการสร้างการตอบสนองเช่น เป็นหนึ่งในภาพสำหรับบางชุดของค่าและความถี่โดยการเพิ่มตัวเก็บประจุและส่วนประกอบพื้นฐาน? ฉันทำมันเองไม่ได้หลังจากลอง ฉันพยายามทำความคุ้นเคยกับวงจรที่มีไดโอดและส่วนประกอบที่มีหน่วยความจำ (ตัวเหนี่ยวนำตัวเก็บประจุ) ดังนั้นฉันจึงถามว่าผู้คนคิดอย่างไรเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้
Rojo

คำตอบ:


9

ปรากฏการณ์ที่คุณเห็นจะเรียกว่าเวลาการกู้คืนกลับ มองขึ้นไปแล้วคุณจะเห็นว่ามันเกิดจากตัวพาในทางแยกยังคงอยู่ที่นั่นเมื่อแรงดันกลับด้าน จนกว่าผู้ให้บริการเหล่านั้นจะ "หมด" ไดโอดจะยังคงดำเนินการต่อไป

การสร้างแบบจำลองคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการรู้ว่าคุณลักษณะใดที่สำคัญและไม่สนใจส่วนที่เหลือ หากคุณไม่ทำเช่นนั้นมันจะเป็นจริงแทนที่จะเป็นแบบจำลอง แต่มันก็ซับซ้อนเกินกว่าที่จะนำไปใช้

ในการประมาณแรกให้สันนิษฐานว่าไดโอดจะทำการย้อนกลับในระยะเวลาที่แน่นอน ไดโอดมีความหมายสำหรับแอปพลิเคชันที่เรื่องนี้จะมีเวลาการกู้คืนย้อนกลับสูงสุดที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล หากวัตถุประสงค์ของแบบจำลองคือต้องการให้แน่ใจว่าวงจรของคุณยังคงทำงานอยู่นี่เป็นแบบจำลองที่ดีเพราะมันแสดงถึงสภาพของกรณีที่เลวร้ายที่สุด

รุ่นที่แม่นยำยิ่งขึ้นจะต้องคำนึงถึงกระแสทันทีก่อนที่แรงดันไฟฟ้าจะย้อนกลับและมองไปที่ประจุทั้งหมดที่ไหลย้อนกลับ มีสมการแฟนซีสำหรับทุกสิ่งที่คุณจะต้องค้นหาในข้อความฟิสิกส์เซมิคอนดักเตอร์ถ้าคุณต้องการรายละเอียดในระดับนี้


ขอบคุณ +1 ฉันจะใช้เวลาพักฟื้นสำหรับการกู้คืนแบบย้อนกลับ นอกเหนือจากปัญหาการสร้างแบบจำลองไดโอดจริง ๆ แล้วสมมติว่าฉัน "มี" ไดโอดในอุดมคติแล้วและต้องการตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำสองตัวรับการตอบสนองเช่นหนึ่งในรูปคุณเห็นวิธีง่าย ๆ ไหม?
Rojo

1
@Rojo: เห็นได้ชัดว่าคุณถามวิธีการจำลองไดโอดจริงจากไดโอดในอุดมคติและชิ้นส่วนเพิ่มเติม? มันไม่สมเหตุสมผลเลยเพราะคุณจะมีไดโอดจริง ๆ เท่านั้น ฉันไม่สามารถนึกถึงวงจรง่าย ๆ ที่จะเพิ่มรอบไดโอดเพื่อยืดเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับได้ ใช้ไดโอดช้าเช่น 1N4004 มันช้าพอที่จะมีประโยชน์โดยทั่วไปในวงจรไฟฟ้า 50 หรือ 60 Hz เท่านั้น เปรียบเทียบกับไดโอด 1N4148 ซึ่งมีการกู้คืนแบบย้อนกลับได้เร็วกว่ามาก นอกจากนี้ไดโอด Schottky มีการกู้คืนอย่างรวดเร็วโดยธรรมชาติเนื่องจากเป็นทางแยกที่แตกต่างกันกับความสามารถในการจัดเก็บน้อย
Olin Lathrop

@Olin Lathrop: มันทำให้รู้สึกถึงฉันฉันคิดว่า เขาใช้ซอฟต์แวร์จำลองสถานการณ์บางตัวที่มีการใช้ไดโอดในอุดมคติ เขาต้องการที่จะเพิ่มลงไปในไดโอดลักษณะที่ไม่เหมาะของไดโอดจริงเช่นความจุเวลาการฟื้นตัว ฯลฯ คำถามของเขาคือสิ่งนี้เป็นไปได้หรือไม่? มีการผสมผสานและการกำหนดค่าของส่วนประกอบในอุดมคติแบบพาสซีฟที่จะเพิ่มไดโอดที่ไม่ใช่อุดมคติจริงหรือไม่ ฉันเดาไม่
BeB00
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.