Kuidas joonistada põhidioodi lõikamisahela ülekandekarakteristikuid

Elektroonika- ja elektrieriala õpilased peavad õppima lõikeahelate mõisteid ning lahendama lõikeahelatega seotud ülesandeid. Lõikamisprobleemid ei ole täielikult lõpetatud enne, kui joonistate selle ahela ülekandekarakteristikud. Tegelikult sisaldavad paljud lõikeahelatega seotud küsimused selle küsimuse osana ülekandeomadusi. Ahela ülekandekarakteristikute joonistamine muutub lihtsaks, kui saate vooluringist täielikult aru. Põhidioodi lõikamisahela ülekandekarakteristikud on määratletud selle ahela sisendpinge (Vinp X-teljel) V/S väljundpinge (Vout Y-teljel) graafikuna.

1
Saate täielikult aru põhilistest dioodide lõikamisahelatest. Ahela ülekandekarakteristikute joonistamine muutub lihtsaks, kui mõistate vooluringi täielikult ja saate selle väljundlainekuju.

2
Uurige ülaltoodud ahela väljundlainekuju. Mõistke vooluringi väljundlainekuju. Jälgige Vref (referentspinge) joont, mis on sisendlainekujul positiivsel X-teljel, samuti jälgige, et Vref joonest kõrgemal piirdub väljund väljundlainekujul Vrefiga.

3
Ülekandeomadusi tuleb analüüsida positiivsete ja negatiivsete sisendpingete suhtes. Kuna ülekandekarakteristikud on määratletud graafikuna Vinp (sisendpinge) versus Vout (väljundpinge), võib sisendpinge olla positiivne, negatiivne või null. Seetõttu alustage mõlemat tüüpi sisendite analüüsi. Märkige üles vastava sisendpinge jaoks saadud väljundpinge. Joonistamine muutub lihtsaks, kui hakata ahelat analüüsima negatiivsetest sisendpingetest (samas saab analüüsima hakata ka positiivsetest sisendpingetest).

4
Analüüsige ahelat negatiivsete sisendpingete suhtes. Kui ahelale rakendatakse negatiivset sisendpinget, muutub diood (Ideaalne) vastupidiseks. Seega muutub vooluahel avatuks ja voolu ei voola läbi voolu. Seetõttu järgib väljundpinge mis tahes punktis lihtsalt selle punkti sisendpinget ilma muudatusteta. Graafiku joonistamine Vinp versus Vout selles tingimuses annab tulemuseks sirgjoone graafiku, mille kalle (defineeritud kui tan θ = Δ Vout/Δ Vinp) on 1, sest Vinp muutudes muutub ka Vout, kuid summa muutuste Vinp ja Vout on igal hetkel võrdsed, kuna väljund järgib sisendit. Seetõttu Δ Vout = Δ Vinp = a (mingi väärtus), nüüd tan väärtus θ = a/a=1 ja seega θ = 45′.

5
Analüüsige ahelat positiivsete sisendpingete suhtes. Kui positiivsed sisendpinged on väiksemad kui Vref, on diood (Ideaalne) vastupidine. Seetõttu muutub vooluahel avatuks ja vooluringi ei liigu. Selles olukorras kajastub rakendatud sisend lihtsalt väljundina ilma muutmata. Graafik on alguspunktist lähtuv sirgjoon, mille nurk X-teljega (või Y-teljega) on 45′. Kui sisendpinge ületab Vrefi, muutub diood (Ideaalne) ettepoole kallutatud ja seega on tegemist lühisega. Väljund on võrdne Vrefi väärtusega. Seega saad Vrefi punktist sirgjoone graafiku, mis on paralleelne X-teljega. Selle joone kalle on null, sest Vinpi muutudes ei muutu Vout, kuid see jääb Vrefi suhtes konstantseks. See tähendab, et Δ Vout= Vref – Vref= 0 väärtus ja Δ väärtus Vinp= Vinp2 – Vinp1= b (mingi väärtus). Seetõttu tan θ = 0/b = 0.

6
Joonistage ülekande omadused. Pärast ahela positiivsete ja negatiivsete sisendpingete täielikku analüüsimist joonistage graafik. Ülaltoodud ahela ülekandekarakteristikud on näidatud joonisel. Jälgige selle graafiku kallet, kui Vinp on väiksem kui Vref ja suurem kui Vref.