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Diodo

Diodo. Definizione. Elemento circuitale non lineare: la caratteristica volt-amperometrica non è una retta come per la resistenza È formato da semiconduttori drogati: una parte è drogata di tipo N e una parte drogata di tipo P Il drogaggio favorisce la conduzione. Struttura del diodo. N. P.

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Presentation Transcript

  1. Diodo

  2. Definizione • Elemento circuitale non lineare: la caratteristica volt-amperometrica non è una retta come per la resistenza • È formato da semiconduttori drogati: una parte è drogata di tipo N e una parte drogata di tipo P • Il drogaggio favorisce la conduzione

  3. Struttura del diodo N P catodo anodo

  4. Classificazione dei diodi • Diodi raddrizzatori • Diodi zener • Diodi LED • Fotodiodi • Diodi varicap • Diodi schottky

  5. Diodo ideale • Il diodo funziona solo se viene polarizzato direttamente • Un diodo ideale è polarizzato direttamente se il polo positivo della batteria è collegata all’anodo e il polo negativo al catodo Polarizzazione inversa Polarizzazione diretta

  6. I Polarizzato direttamente Polarizzato inversamente - + + - v Caratteristica tensione corrente di un diodo ideale

  7. Porte logiche con i diodi OFF OFF ON ON V0 V0 OR AND

  8. Polarizzato inversamente Polarizzato direttamente I (mA) - + + - vB vg v Is=10-9-10-6A Diodo reale La caratteristica volt-amperometrica è più complessa

  9. I I Polarizzato direttamente Polarizzato inversamente Polarizzato inversamente - - v v VD + + + + - - Livelli di approssimazione del diodo reale Vg Il diodo è considerato con resistenza infinita se v<vd altrimenti ha resistenza nulla Il diodo è considerato con resistenza infinita se v<vd altrimenti ha resistenza costante

  10. Circuiti raddrizzatori • Raddrizzatore a una semionda Segnale in ingresso Segnale in uscita sulla resistenza

  11. Raddrizzatore a una semionda Corrente attraverso il resistore Vop è la tensione di picco in uscita; Vip è la tensione di picco in ingresso. Vd la tensione del diodo quando conduce. Nel caso ideale Vd=0. Vom è la tensione media in uscita e Voeff la tensione efficace in uscita

  12. Raddrizzatore a doppia semionda Raddrizzatore con trasformatore a presa centrale A B 1 to 1 Segnale misurato nel punto A

  13. Raddrizzatore a doppia semionda con trasformatore a presa centrale Segnale misurato nel punto B del circuito Segnale in uscita

  14. Raddrizzatore a doppia semiondail ponte di Graetz A 1 to 1

  15. Il ponte di Graetz Segnale in ingresso Segnale ai capi del resistore

  16. Con trasformatore a presa centrale Con il ponte di Graetz Raddrizzatore a doppia semionda

  17. Alimentatore con filtro capacitivo V0 V0 D V0

  18. Alimentatore con filtro capacitivo V0 V0

  19. Alimentatore con filtro capacitivo V0 V0

  20. Un po’ di calcoli • Affinchè la tensione continua sia ben livellata la costante di tempo RC deve essere grande rispetto al periodo della tensione in ingresso • La tensione continua in uscita è circa il valore medio della tensione in ingresso. Risulta quindi:

  21. Una semionda Doppia semionda Un po’ di calcoliDetto T il periodo della tensione in ingresso, si ha:

  22. Fattore di Ripple Rapporto tra il valore efficace dell’ondulazione residua e la tensione continua di uscita Poiché si suppone che l’andamento della tensione in uscita sia a dente di sega, il suo valore efficace è

  23. Alimentatore come generatore reale Vcc V0p a Vcc* I0* I0

  24. Per l’alimentatore a semiondaPer l’alimentatore a onda intera

  25. Circuiti limitatori Tenendo conto che il diodo conduce se il potenziale all’anodo è maggiore di quella Del catodo e, che la differenza tra i due potenziali è maggiore di Vg Vo • La tensione di livello VL= V2+ VD VL Vo

  26. Circuiti limitatori Vo • Le tensioni di livello: VL1= V2+ VD1; La tensione di livello VL2= -(V3+ VD2) VL1 Vo VL2

  27. Circuiti clamper o circuiti fissatori vo VI T0 T1 T2 T3 T4 T5 vo 2Vip

  28. Circuito clamper in quattro fasi • T0-T1il condensatore si carica e il diodo conduce. La d.d.p ai suoi capi è quasi nulla. Da T1 il diodo è sempre interdetto e il condensatore sempre carico • T1-T2 Il diodo è interdetto, il condensatore non si scarica e il circuito è aperto. Lo stesso vale per i periodi successivi: T2-T3; T3-T4; T4-T5 • In conclusione vale sempre:

  29. Duplicatore di tensione vo vo

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