డయోడ్లు ప్రధానంగా ఏకదిశాత్మక పరికరాలు. ఫార్వర్డ్ లేదా పాజిటివ్ అయినప్పుడు ఇది తక్కువ నిరోధకతను అందిస్తుంది వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది మరియు అధికంగా ఉంటుంది నిరోధకత డయోడ్ రివర్స్ బయాస్డ్ అయినప్పుడు. ఆదర్శ డయోడ్‌లో జీరో ఫార్వర్డ్ రెసిస్టెన్స్ మరియు జీరో వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉన్నాయి. డయోడ్ అధిక రివర్స్ నిరోధకతను అందిస్తుంది, ఫలితంగా సున్నా రివర్స్ ప్రవాహాలు ఉంటాయి. ఆదర్శ డయోడ్లు లేనప్పటికీ, కొన్ని అనువర్తనాలలో సమీప-ఆదర్శ డయోడ్లు ఉపయోగించబడతాయి. సరఫరా వోల్టేజీలు సాధారణంగా డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ కంటే చాలా పెద్దవి మరియు అందువల్ల V.ఎఫ్స్థిరంగా భావించబడుతుంది. లోడ్ నిరోధకత సాధారణంగా ఎక్కువ లేదా చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు సిలికాన్ మరియు జెర్మేనియం డయోడ్ యొక్క లక్షణాలను అంచనా వేయడానికి గణిత నమూనాలను ఉపయోగిస్తారు. ఈ పద్ధతులు వాస్తవ ప్రపంచ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి సహాయపడతాయి. ఈ వ్యాసం డయోడ్ ఉజ్జాయింపు, ఉజ్జాయింపు రకాలు, సమస్యలు మరియు ఉజ్జాయింపు డయోడ్ నమూనాలు గురించి చర్చిస్తుంది.
డయోడ్ అంటే ఏమిటి?
TO డయోడ్ యానోడ్ మరియు కాథోడ్ అని పిలువబడే రెండు టెర్మినల్స్ కలిగిన సాధారణ సెమీకండక్టర్. ఇది ఒక దిశలో (ముందుకు దిశ) ప్రవాహాన్ని అనుమతిస్తుంది మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేక దిశలో (రివర్స్ దిశ) పరిమితం చేస్తుంది. ఫార్వర్డ్ పక్షపాతంతో ఇది తక్కువ లేదా సున్నా నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు రివర్స్ బయాస్డ్ చేసినప్పుడు అధిక లేదా అనంతమైన నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. టెర్మినల్స్ యానోడ్ సానుకూల సీసాన్ని సూచిస్తుంది మరియు కాథోడ్ ప్రతికూల సీసాన్ని సూచిస్తుంది. యానోడ్ సానుకూల వోల్టేజ్‌తో అనుసంధానించబడినప్పుడు చాలా డయోడ్లు కరెంట్‌ను ప్రవహిస్తాయి లేదా అనుమతిస్తాయి. డయోడ్లను రెక్టిఫైయర్లుగా ఉపయోగిస్తారు విద్యుత్ సరఫరా.
సెమీకండక్టర్-డయోడ్
డయోడ్ ఉజ్జాయింపు అంటే ఏమిటి?
డయోడ్ ఉజ్జాయింపు అనేది గణనలను ప్రారంభించడానికి నిజమైన డయోడ్‌ల యొక్క సరళ ప్రవర్తనను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించే గణిత పద్ధతి మరియు సర్క్యూట్ విశ్లేషణ. డయోడ్ సర్క్యూట్లను విశ్లేషించడానికి మూడు వేర్వేరు అంచనాలు ఉన్నాయి.
మొదటి డయోడ్ ఉజ్జాయింపు
మొదటి ఉజ్జాయింపు పద్ధతిలో, డయోడ్‌ను ఫార్వర్డ్-బయాస్డ్ డయోడ్‌గా మరియు సున్నా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌తో క్లోజ్డ్ స్విచ్‌గా పరిగణిస్తారు. నిజ జీవిత పరిస్థితులలో ఉపయోగించడం సముచితం కాదు, కానీ ఖచ్చితత్వం అవసరం లేని సాధారణ అంచనాలకు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది.
మొదటి అంచనా
రెండవ డయోడ్ ఉజ్జాయింపు
రెండవ ఉజ్జాయింపులో, డయోడ్ a తో సిరీస్‌లో ఫార్వర్డ్-బయాస్డ్ డయోడ్‌గా పరిగణించబడుతుంది బ్యాటరీ పరికరాన్ని ఆన్ చేయడానికి. సిలికాన్ డయోడ్ ఆన్ చేయడానికి, దీనికి 0.7 వి అవసరం. ఫార్వర్డ్-బయాస్డ్ డయోడ్‌ను ఆన్ చేయడానికి 0.7V లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్ ఇవ్వబడుతుంది. వోల్టేజ్ 0.7V కన్నా తక్కువ ఉంటే డయోడ్ ఆపివేయబడుతుంది.
రెండవ-ఉజ్జాయింపు
మూడవ డయోడ్ ఉజ్జాయింపు
డయోడ్ యొక్క మూడవ ఉజ్జాయింపులో డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ మరియు బల్క్ రెసిస్టెన్స్, ఆర్బి. 1 ఓం కంటే తక్కువ మరియు ఎల్లప్పుడూ 10 ఓంల కన్నా తక్కువ వంటి బల్క్ నిరోధకత తక్కువగా ఉంటుంది. బల్క్ రెసిస్టెన్స్, ఆర్బిp మరియు n పదార్థాల నిరోధకతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఫార్వార్డింగ్ వోల్టేజ్ మొత్తం మరియు ఏ సమయంలోనైనా డయోడ్ ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ ఆధారంగా ఈ నిరోధకత మారుతుంది.
డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది
విd= 0.7 వి + ఐd* ఆర్బి
మరియు ఆర్ ఉంటేబి<1/100 Rవలేదా ఆర్బి<0.001 Rవ, మేము దానిని నిర్లక్ష్యం చేస్తాము
మూడవ-ఉజ్జాయింపు
పరిష్కారాలతో డయోడ్ ఉజ్జాయింపు సమస్యలు
పరిష్కారాలతో డయోడ్ ఉజ్జాయింపు సమస్యల యొక్క రెండు 2 ఉదాహరణలను ఇప్పుడు చూద్దాం
1). దిగువ సర్క్యూట్ చూడండి మరియు డయోడ్ యొక్క రెండవ ఉజ్జాయింపును ఉపయోగించండి మరియు డయోడ్ ద్వారా ప్రవహించే ప్రవాహాన్ని కనుగొనండి.
సర్క్యూట్-ఫర్-డయోడ్-ఉజ్జాయింపు
నేనుడి= (విs- విడి) / R = (4-0.7) / 8 = 0.41A
2). రెండు సర్క్యూట్లను చూడండి మరియు డయోడ్ యొక్క మూడవ ఉజ్జాయింపు పద్ధతిని ఉపయోగించి లెక్కించండి
సర్క్యూట్లు-ఉపయోగించడం-మూడవ-పద్ధతి
అత్తి (ఎ) కోసం
బల్క్ రెసిస్టర్ 0.2Ω తో 1kΩ రెసిస్టర్‌ను జోడించడం వల్ల ప్రస్తుత ప్రవాహంలో తేడా ఉండదు
నేనుడి= 9.3 / 1000.2 = 0.0093 ఎ
మేము 0.2Ω ను లెక్కించకపోతే, అప్పుడు
నేనుడి= 9.3 / 1000 = 0.0093 ఎ
అత్తి (బి) కోసం
5Ω యొక్క లోడ్ నిరోధకత కోసం, 0.2Ω యొక్క భారీ నిరోధకతను విస్మరించడం ప్రస్తుత ప్రవాహంలో తేడాను తెస్తుంది.
అందువల్ల, బల్క్ రెసిస్టెన్స్ పరిగణించబడాలి మరియు కరెంట్ యొక్క సరైన విలువ 1.7885 A.
నేనుడి= 9.3 / 5.2 = 1.75885 ఎ
మేము 0.2Ω ను లెక్కించకపోతే, అప్పుడు
నేనుడి= 9.3 / 5 = 1.86 ఎ
సంగ్రహంగా, లోడ్ నిరోధకత చిన్నగా ఉంటే, బల్క్ నిరోధకత అమలులోకి వస్తుంది. అయినప్పటికీ, లోడ్ నిరోధకత చాలా ఎక్కువగా ఉంటే (అనేక కిలో-ఓంల వరకు), అప్పుడు బల్క్ రెసిస్టెన్స్ కరెంట్‌పై ప్రభావం చూపదు.
సుమారు డయోడ్ మోడల్స్
డయోడ్ నమూనాలు డయోడ్ యొక్క వాస్తవ ప్రవర్తన యొక్క అంచనా కోసం ఉపయోగించే గణిత నమూనాలు. వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగించి ఫార్వర్డ్-బయాస్డ్ దిశలో అనుసంధానించబడిన పి-ఎన్ జంక్షన్ యొక్క మోడలింగ్ గురించి మేము చర్చిస్తాము.
షాక్లీ డయోడ్ మోడల్
లో షాక్లీ డయోడ్ మోడల్ సమీకరణం, p-n జంక్షన్ డయోడ్ యొక్క డయోడ్ కరెంట్ I డయోడ్ వోల్టేజ్ VD కి సంబంధించినది. VS> 0.5V మరియు ID IS కంటే చాలా ఎక్కువ అని uming హిస్తే, మేము డయోడ్ యొక్క VI లక్షణాన్ని సూచిస్తాము
iడి= iఎస్(ఉందిVD / ηVT- 1) —— (i)
తో కిర్చోఫ్ లూప్ సమీకరణం, మేము ఈ క్రింది సమీకరణాన్ని పొందుతాము
iడి= (విఎస్- విడి/ R) ———- (ii)
డయోడ్ పారామితులు మరియు known తెలిసినవి అని uming హిస్తే, ID మరియు IS తెలియని పరిమాణాలు. గ్రాఫికల్ అనాలిసిస్ మరియు ఇటరేటివ్ అనాలిసిస్ అనే రెండు పద్ధతులను ఉపయోగించి వీటిని కనుగొనవచ్చు
పునరావృత విశ్లేషణ
కంప్యూటర్ లేదా కాలిక్యులేటర్ ఉపయోగించి ఏదైనా శ్రేణి విలువలకు VS కి సంబంధించి డయోడ్ వోల్టేజ్ VD ని కనుగొనడానికి ఒక పునరుక్తి విశ్లేషణ పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది. సమీకరణం (i) ను IS ద్వారా విభజించి 1 ని జోడించడం ద్వారా పునర్వ్యవస్థీకరించవచ్చు.
ఉందిVD / ηVT= నేను / నేనుఎస్+1
సమీకరణం యొక్క రెండు వైపులా సహజ చిట్టాను వర్తింపజేయడం ద్వారా, ఘాతాంకాన్ని తొలగించవచ్చు. సమీకరణం తగ్గిస్తుంది
విడి/ .Vటి= ln (I / I.ఎస్+1)
కిర్చోఫ్ యొక్క చట్టాన్ని సంతృప్తిపరిచే విధంగా (ii) నుండి (i) నుండి ప్రత్యామ్నాయం మరియు సమీకరణం తగ్గిస్తుంది
విడి/ .Vటి= (ln (V.ఎస్–విడి) / RIఎస్) +1
లేదా
విడి= ηVటిln ((విఎస్- విడి) / RIఎస్+1)
Vs విలువకు తెలిసినట్లుగా, VD ని ess హించవచ్చు మరియు విలువను సమీకరణం యొక్క కుడి వైపున ఉంచి నిరంతర కార్యకలాపాలను నిర్వహిస్తారు, VD కి కొత్త విలువను కనుగొనవచ్చు. VD కనుగొనబడిన తర్వాత, కిర్చోఫ్ యొక్క చట్టం I ని కనుగొనడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
గ్రాఫికల్ సొల్యూషన్
I-V వక్రరేఖపై (i) మరియు (ii) సమీకరణాలను ప్లాట్ చేయడం ద్వారా, రెండు గ్రాఫ్ల ఖండన వద్ద సుమారు గ్రాఫికల్ పరిష్కారం పొందబడుతుంది. గ్రాఫ్‌లోని ఈ ఖండన స్థానం (i) మరియు (ii) సమీకరణాలను సంతృప్తిపరుస్తుంది. గ్రాఫ్‌లోని సరళ రేఖ లోడ్ రేఖను సూచిస్తుంది మరియు గ్రాఫ్‌లోని వక్రత డయోడ్ లక్షణ సమీకరణాన్ని సూచిస్తుంది.
ఆపరేటింగ్ పాయింట్‌ను నిర్ణయించడానికి గ్రాఫికల్-సొల్యూషన్
పీస్వైస్ లీనియర్ మోడల్
మిశ్రమ సర్క్యూట్ల కోసం గ్రాఫికల్ సొల్యూషన్ పద్ధతి చాలా క్లిష్టంగా ఉన్నందున, డయోడ్ మోడలింగ్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ విధానం ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిని పిజ్వేస్ లీనియర్ మోడలింగ్ అంటారు. ఈ పద్ధతిలో, ఒక ఫంక్షన్ బహుళ సరళ విభాగాలుగా విభజించబడింది మరియు డయోడ్ ఉజ్జాయింపు లక్షణ వక్రంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
గ్రాఫ్ నిజమైన డయోడ్ యొక్క VI వక్రతను చూపిస్తుంది, ఇది రెండు-సెగ్మెంట్ పిక్సేస్ లీనియర్ మోడల్‌ను ఉపయోగించి అంచనా వేయబడుతుంది. నిజమైన డయోడ్ సిరీస్‌లోని మూడు అంశాలుగా వర్గీకరించబడింది: ఆదర్శవంతమైన డయోడ్, వోల్టేజ్ మూలం మరియు a రెసిస్టర్ . Q- పాయింట్ వద్ద డయోడ్ వక్రరేఖకు డ్రా అయిన టాంజెంట్ మరియు ఈ రేఖ యొక్క వాలు Q- పాయింట్ వద్ద డయోడ్ యొక్క నిరోధకత యొక్క పరస్పరానికి సమానం.
ముక్కలు-సరళ-ఉజ్జాయింపు
గణితపరంగా ఆదర్శవంతమైన డయోడ్
గణితశాస్త్రపరంగా ఆదర్శవంతమైన డయోడ్ ఆదర్శ డయోడ్‌ను సూచిస్తుంది. ఆదర్శ డయోడ్ యొక్క ఈ రకమైన, ది ప్రస్తుత డయోడ్ రివర్స్ బయాస్డ్ అయినప్పుడు ప్రవహించడం సున్నాకి సమానం. సానుకూల వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు 0V వద్ద నిర్వహించడం మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహం అనంతం మరియు డయోడ్ షార్ట్ సర్క్యూట్ లాగా ప్రవర్తించడం ఆదర్శ డయోడ్ యొక్క లక్షణం. ఆదర్శ డయోడ్ యొక్క లక్షణ వక్రత చూపబడుతుంది.
I-V- లక్షణం-వక్రత
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). ఏ డయోడ్ మోడల్ అత్యంత ఖచ్చితమైన ఉజ్జాయింపును సూచిస్తుంది?
మూడవ ఉజ్జాయింపు 0.7V యొక్క డయోడ్ వోల్టేజ్, డయోడ్ యొక్క అంతర్గత బల్క్ రెసిస్టెన్స్ అంతటా వోల్టేజ్ మరియు డయోడ్ అందించే రివర్స్ రెసిస్టెన్స్ కలిగి ఉన్నందున ఇది చాలా ఖచ్చితమైన అంచనా.
2). డయోడ్ యొక్క బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ ఏమిటి?
డయోడ్ యొక్క బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ డయోడ్ విచ్ఛిన్నం మరియు రివర్స్ దిశలో ప్రవర్తన చేయడానికి వర్తించే కనీస రివర్స్ వోల్టేజ్.
3). మీరు డయోడ్‌ను ఎలా పరీక్షిస్తారు?
డయోడ్‌ను పరీక్షించడానికి, డిజిటల్ మల్టీమీటర్‌ను ఉపయోగించండి
- మల్టీమీటర్ సెలెక్టర్ స్విచ్‌ను డయోడ్ చెక్ మోడ్‌కు మార్చండి
- యానోడ్‌ను మల్టీమీటర్ యొక్క సానుకూల సీసానికి మరియు కాథోడ్‌ను ప్రతికూల సీసానికి కనెక్ట్ చేయండి
- మల్టీమీటర్ 0.6V నుండి 0.7V మధ్య వోల్టేజ్ పఠనాన్ని చూపిస్తుంది మరియు డయోడ్ పనిచేస్తుందని తెలుసు
- ఇప్పుడు మల్టీమీటర్ యొక్క కనెక్షన్లను రివర్స్ చేయండి
- మల్టీమీటర్ అనంతమైన నిరోధకతను (ఓవర్ రేంజ్) ప్రదర్శిస్తే మరియు డయోడ్ పనిచేస్తుందని తెలిస్తే
4). డయోడ్ కరెంట్ కాదా?
డయోడ్ ప్రస్తుత-నియంత్రిత లేదా వోల్టేజ్-నియంత్రిత పరికరం కాదు. సానుకూల మరియు ప్రతికూల వోల్టేజీలు సరిగ్గా ఇవ్వబడితే అది నిర్వహిస్తుంది.
ఈ వ్యాసం మూడు రకాలను చర్చించింది డయోడ్ ఉజ్జాయింపు పద్ధతి. డయోడ్ కొన్ని సంఖ్యాతో స్విచ్ వలె పనిచేసేటప్పుడు డయోడ్ ఎలా ఉందో అంచనా వేయవచ్చు. చివరగా, మేము వివిధ రకాల ఉజ్జాయింపు డయోడ్ నమూనాలను చర్చించాము. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, డయోడ్ యొక్క పని ఏమిటి?
