DAFTAR ISI
1. Introduction [kembali]
Dioda sering digunakan dalam deskripsi konstruksi dasar transistor dan dalam analisis jaringan transistor dalam domain dc dan ac. Isi dari pembahsan kali ini akan mengungkapkan sisi yang menarik dan sangat positif dari studi bidang seperti perangkat dan sistem elektronik, sehingga kita dapat lebih paham mengenai dasar dari suatu perangkat, fungsi dan responsnya dalam berbagai konfigurasi tak terbatas dapat ditentukan. Kisaran aplikasi tidak terbatas, namun karakteristik dan modelnya tetap sama. Analisis akan melanjutkan dari yang menggunakan karakteristik dioda aktual ke yang menggunakan model perkiraan hampir secara eksklusif.
Perlu diingat bahwa peran dan respons berbagai elemen sistem elektronik dipahami tanpa harus terus-menerus menggunakan prosedur matematika yang panjang. Ini biasanya dicapai melalui proses aproksimasi, yang dapat berkembang menjadi seni itu sendiri. Meskipun hasil yang diperoleh dengan menggunakan karakteristik aktual mungkin sedikit berbeda dari yang diperoleh dengan menggunakan serangkaian perkiraan, perlu diingat bahwa karakteristik yang diperoleh dari lembar spesifikasi mungkin sedikit berbeda dari perangkat yang digunakan sebenarnya. Dengan kata lain, karakteristik dioda semikonduktor 1N4001 dapat bervariasi dari satu elemen ke elemen berikutnya dalam lot yang sama. Variasi mungkin sedikit, tetapi seringkali cukup untuk memvalidasi pendekatan yang digunakan dalam analisis. Juga pertimbangkan elemen-elemen lain dari jaringan: Apakah resistor berlabel 100? tepatnya 100 ?? Apakah tegangan yang diberikan tepat 10 V atau mungkin 10,08 V? Semua toleransi ini berkontribusi pada kepercayaan umum bahwa respons yang ditentukan melalui serangkaian perkiraan yang tepat sering kali "seakurat" dengan respons yang menggunakan karakteristik penuh. Dalam buku ini penekanannya adalah pada pengembangan pengetahuan kerja perangkat melalui penggunaan perkiraan yang tepat, sehingga menghindari tingkat kompleksitas matematika yang tidak perlu. Namun, perincian yang memadai biasanya akan diberikan untuk memungkinkan analisis matematis terperinci jika diinginkan.
Load-Line Analysis yang diterapkan biasanya akan memiliki dampak penting pada titik atau wilayah pengoperasian perangkat. Jika analisis dilakukan dengan cara grafis, garis dapat ditarik pada karakteristik perangkat yang mewakili beban yang diterapkan. Perpotongan garis beban dengan karakteristik akan menentukan titik operasi sistem. Karena itu analisis ini disebut Load-Line Analysis. Meskipun sebagian besar jaringan dioda yang dianalisis dalam bahasan kali ini tidak menggunakan pendekatan garis beban, teknik ini cukup sering digunakan dalam pembahsan berikutnya berikutnya, dan pengantar ini menawarkan aplikasi metode yang paling sederhana. Ini juga memungkinkan validasi teknik perkiraan yang dijelaskan sepanjang tulisan ini.
(a) (b)
Gambar 2.1 Konfigurasi seri dioda : (a) sirkuit; (b) karakteristik.
Pertimbangkan jaringan Gambar 2.1a yang menggunakan dioda yang memiliki karakteristik Gambar 2.1b. Perhatikan pada Gambar. 2.1a bahwa "tekanan" yang ditimbulkan oleh baterai adalah untuk membentuk arus melalui rangkaian seri searah jarum jam. Fakta bahwa arus ini dan arah konduksi yang ditentukan dari dioda adalah "kecocokan" mengungkapkan bahwa dioda dalam keadaan "on" dan konduksi telah ditetapkan. Polaritas yang dihasilkan melintasi dioda akan seperti yang ditunjukkan dan kuadran pertama (VD dan ID positif) dari Gambar. 2.1b akan menjadi wilayah interes - daerah bias-maju.
Berdasarkan hukum tegangan Kirchhoff pada rangkaian seri Gambar 2.1a akan menghasilkan
4. Link Download [kembali]
-HTML [download]
Berdasarkan hukum tegangan Kirchhoff pada rangkaian seri Gambar 2.1a akan menghasilkan
Dua variabel Persamaan. (2.1) (VD dan ID) sama dengan variabel sumbu dioda pada Gambar 2.1b. Kesamaan ini memungkinkan plot Persamaan. (2.1) pada karakteristik yang sama dari Gambar. 2.1b. Perpotongan garis beban pada karakteristik dapat dengan mudah ditentukan jika seseorang menggunakan fakta bahwa di mana saja pada sumbu horizontal ID = 0 A dan di mana saja pada sumbu vertikal VD = 0 V. Jika kita menetapkan VD = 0 V dalam Persamaan. (2.1) dan menyelesaikan untuk ID, kami memiliki besarnya ID pada sumbu vertikal. Oleh karena itu, dengan VD = 0 V, Persamaan. (2.1) menjadi
seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.2. Jika kita menetapkan ID = 0 A dalam Persamaan. (2.1) untuk menyelesaikan VD, kita memiliki besarnya VD pada sumbu horizontal. Oleh karena itu, dengan ID = 0 A, Persamaan. (2.1) menjadi
seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.2. Garis lurus yang ditarik di antara dua titik akan menentukan garis beban seperti yang digambarkan pada Gambar 2.2. Ubah level R (beban) dan persimpangan pada sumbu vertikal akan berubah. Hasilnya adalah perubahan kemiringan garis beban dan titik persimpangan yang berbeda antara garis beban dan karakteristik perangkat. Kami sekarang memiliki garis beban yang ditentukan oleh jaringan dan kurva karakteristik yang ditentukan oleh perangkat. Titik potong antara keduanya adalah titik operasi untuk sirkuit ini.
Dengan hanya menggambar garis ke sumbu horizontal tegangan dioda VDQ dapat ditentukan, sedangkan garis horizontal dari titik persimpangan ke sumbu vertikal akan memberikan tingkat IDQ. ID saat ini sebenarnya adalah arus melalui seluruh konfigurasi seri Gambar 2.1a. Titik operasi biasanya disebut titik diam (disingkat "Q-pt.") untuk mencerminkan kualitasnya "tetap, tidak bergerak" sebagaimana didefinisikan oleh jaringan dc. Solusi yang diperoleh di persimpangan dua kurva adalah sama yang akan diperoleh oleh solusi matematika simultan Persamaan. (2.1) dan (1.4) [ID = Is (ekVD / TK 1)]. Karena kurva untuk dioda memiliki karakteristik nonlinier, matematika yang terlibat akan membutuhkan penggunaan teknik nonlinier yang berada di luar kebutuhan dan ruang lingkup buku ini. Analisis garis beban yang dijelaskan di atas memberikan solusi dengan upaya minimum dan deskripsi "peringatan" tentang mengapa tingkat solusi untuk VD Q dan IDQ diperoleh. Dua contoh berikutnya akan menunjukkan teknik yang diperkenalkan di atas dan mengungkapkan kemudahan relatif yang dengannya garis beban dapat ditarik menggunakan Persamaan. (2.2) dan (2.3).
3. Example [kembali]
Untuk konfigurasi dioda seri Gambar 2.3a yang menggunakan karakteristik dioda Gambar 2.3b tentukan:
Gambar 2.3 (a) Circuits; (b)Characteristics
Penyelesaian:
penjelasan (Garis beban yang dihasilkan muncul pada Gambar 2.4. Perpotongan antara garis beban dan kurva karakteristik mendefinisikan titik-Q sebagai
Tingkat VD tentu merupakan perkiraan, dan keakuratan ID dibatasi oleh skala yang dipilih.
Tingkat akurasi yang lebih tinggi akan membutuhkan plot yang akan jauh lebih besar dan mungkin berat.
atau
Perbedaan dalam hasil ini disebabkan oleh keakuratan grafik dapat dibaca.
Idealnya, hasil yang diperoleh dengan cara apa pun harus sama.
Gambar 2.4 Penyelesaian Example 1
Ulangi analisis pada Contoh 2.1 dengan R 2 k.
Penyeleaian:
Garis beban yang dihasilkan muncul pada Gambar 2.5. Perhatikan penurunan kemiringan dan level arus dioda untuk menambah beban. Titik-Q yang dihasilkan ditentukan oleh
Perbedaan tingkat lagi karena akurasi dengan mana grafik dapat dibaca. Namun, tentu saja, hasilnya memberikan besaran yang diharapkan untuk tegangan VR.
Gambar 2.5 Penyelesaian dari Example 2
4. Link Download [kembali]
-HTML [download]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar