Ako nakresliť prenosové charakteristiky pre základný obvod na orezanie diódy?
Prenosové charakteristiky pre obvod zapojenia základnej diódy sú definované ako priebeh vstupného napätia (Vinp v osi X) výstupného napätia V/S (Vout v osi Y) tohto obvodu.
Študenti elektroniky a elektrotechniky sa musia naučiť koncepty orezávacích obvodov a musia riešiť problémy súvisiace s orezovými obvodmi. Problémy s orezaním nie sú úplne dokončené, kým nenačrtnete prenosové charakteristiky tohto obvodu. V skutočnosti mnohé z otázok týkajúcich sa orezávacích obvodov obsahujú prenosové charakteristiky ako súčasť tejto otázky. Nakreslenie prenosových charakteristík pre obvod je jednoduché, keď obvod úplne porozumiete. Prenosové charakteristiky pre obvod zapojenia základnej diódy sú definované ako priebeh vstupného napätia (Vinp v osi X) výstupného napätia V/S (Vout v osi Y) tohto obvodu.
- 1Pochopte úplne základné obvody orezávania diód. Nakreslenie prenosových charakteristík pre obvod je jednoduché, ak obvodu úplne rozumiete a dokážete získať jeho výstupný priebeh.
- 2Skontrolujte výstupný priebeh pre vyššie uvedený obvod. Pochopte výstupný priebeh obvodu. Sledujte líniu Vref (referenčné napätie), ktorá sa nachádza vo kladnej osi X vo vstupnom priebehu, a tiež pozorujte, že nad čiarou Vref je výstup obmedzený na Vref vo výstupnom priebehu.
- 3Prenosové charakteristiky sa musia analyzovať na kladné a záporné vstupné napätia. Pretože prenosové charakteristiky sú definované ako diagram Vinp (vstupné napätie) oproti Vout (výstupné napätie), vstupné napätie môže byť kladné, záporné alebo nulové.
- Spustite preto analýzu pre oba typy vstupov. Poznačte si výstupné napätie získané pre zodpovedajúce vstupné napätie. Vykresľovanie je jednoduché, ak začnete analyzovať obvod zo záporných vstupných napätí (môžete však začať aj s analýzou z kladných vstupných napätí).
Keď vstupné napätie prekročí Vref, dióda (ideálna) sa stane predpätou vpred, a preto ide o skrat. - 4Analyzujte obvod na záporné vstupné napätie. Keď je do obvodu privedené záporné vstupné napätie, dióda (ideálna) sa zmení na reverznú. Obvod sa preto otvorí a obvodom neprúdi žiadny prúd.
- Preto výstupné napätie v ktoromkoľvek bode jednoducho nasleduje po vstupnom napätí v tomto bode bez akejkoľvek úpravy. Vynesenie grafu Vinp verzus Vout za týchto podmienok vedie k grafu priamky so sklonom (definovaným ako tan θ = Δ Vout/Δ Vinp) 1, pretože ako sa Vinp mení, mení sa aj Vout, ale množstvo zmeny v Vinp a Vout sú v každom bode rovnaké, pretože výstup nasleduje po vstupe. Preto Δ Vout = Δ Vinp = a (nejaká hodnota), teraz hodnota tan θ = a/a = 1, a teda θ = 45'.
- 5Analyzujte obvod na kladné vstupné napätie. Pre kladné vstupné napätia menšie ako Vref je dióda (ideálna) predpätá. Preto sa obvod otvorí a obvodom neprúdi žiadny prúd.
- V tomto stave sa použitý vstup jednoducho prejaví ako výstup bez úpravy. Graf je priamka vychádzajúca z počiatku s uhlom 45' s osou X (alebo osou Y). Keď vstupné napätie prekročí Vref, dióda (ideálna) sa stane predpätou vpred, a preto ide o skrat.
- Výstup sa bude rovnať veľkosti Vref. Preto môžete získať graf priamky z bodu Vref, ktorý je rovnobežný s osou X. Sklon tejto linky je nula vzhľadom k tomu, ako sa zmení Vinp, Vout nebude meniť, ale zostáva konštantná Vref. To znamená, že hodnota Δ Vout = Vref - Vref = 0 a hodnota Δ Vinp = Vinp2 - Vinp1 = b (nejaká hodnota). Preto tan θ = 0/b = 0.
- V tomto stave sa použitý vstup jednoducho prejaví ako výstup bez úpravy. Graf je priamka vychádzajúca z počiatku s uhlom 45' s osou X (alebo osou Y). Keď vstupné napätie prekročí Vref, dióda (ideálna) sa stane predpätou vpred, a preto ide o skrat.
- 6Nakreslite prenosové charakteristiky. Po úplnej analýze obvodu na kladné a záporné vstupné napätie nakreslite graf. Prenosové charakteristiky pre vyššie uvedený obvod sú znázornené na obrázku. Sledujte sklon tohto grafu pre Vinp menší ako Vref a väčší ako Vref.
- Skontrolujte, či je daná dióda ideálna alebo nie. Ak daná dióda nie je ideálna, zvážte pokles napätia diódy vpred a vzad.
- Vždy vypočítajte zmenu vstupného a výstupného napätia a nakreslite graf. Nepíšte sklon grafu bez výpočtu.
- Pretože Vinp je nezávislá premenná, je to brané v osi X. Vout závisí od Vinpa a stáva sa závislou premennou, preto je brané v osi Y.
Nakreslenie prenosových charakteristík pre obvod je jednoduché, ak obvodu úplne rozumiete a dokážete získať jeho výstupný priebeh. - Pre nulové vstupné napätie je výstupné napätie rovné nule. Preto čiara prechádza pôvodom.
- Nenechajte sa zmiasť pohľadom na Vref v osi Y v prenosových charakteristikách. Keď vstupné napätie (v osi X) pretína Vref, výstupné napätie (v osi Y) sa rovná Vref, preto je tento bod v osi Y označený ako Vref.
- Hodnota Vm (alebo Vp alebo maximálne kladné napätie) musí byť väčšia ako hodnota Vref (Vm >> Vref) a hodnota -Vm (alebo -Vp alebo maximálne záporné napätie) musí byť menšia ako hodnota Vref (-Vm << Vref), aby sa uskutočnila akcia orezania.
Prečítajte si tiež: Ako vyplniť otvory pre nechty v sadrokartóne bez maľovania?
Otázky a odpovede
- Môžu byť prenosové charakteristiky vo štvrtom a druhom kvadrante?Prenosové charakteristiky môžu byť v akomkoľvek kvadrante, ktorý závisí od konštrukcie obvodu a správania sa obvodu. Napríklad v spúšťacom obvode Schmitt nájdete prenosové charakteristiky vo všetkých kvadrantoch.
