Shockleyho rovnice:I = I0[exp(U/UT)-1]

teplotn naptUT = kT/e = 26 mV pi T = 300 K

elementrn nboje = 1,602x10-19 CBoltzmannova konstanta k = 1,318x10-23 JK-1

saturan proudI0

Polovodiov dioda

Pklad 1Z VA charakteristik polovodiovch diod D1, D2 a D3 urete jejich saturan proudy I01, I02, I03.Urete, kter kivky vpropustnm smru odpovdaj diod D1, D2 a D3.

IS1 = 1E-12IS2 = 2E-12IS3 = 5E-12D3 D2 D1Pklad 1

Pklad 2Z Shockleyho rovnice polovodiov diody odvote diferenciln vodivost a odpor diody vpropustnm smru (I0 = 10 pA).Urete dynamick odpor pro I = 0 mA

Pklad 2Diferenciln (dynamick) vodivost diody vpracovnm bod Z Shockleyho rovnice V potku

Pklad 3I = 6 mAU = 0,774 - 0,72 V = 0,054 Vrd(P) = (U/ I)P = 54 mV / 6 mA = 9 Urete zcharakteristiky graficky urete dynamick odpor vpracovnm bod diody I = 3 mA.

Graf1

0.05

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

3

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

4

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

5

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

5.6

5.7

5.8

5.9

6

I

U [V]

I [mA]

VA chrakteristika diody

List1

Io1.00E-112.00E-115.00E-11UT2.60E-02

UI01 =..Io = Io = 50E-12

-0.5-1.00E-11-2.00E-11-5.00E-11

-0.4-1.00E-11-2.00E-11-5.00E-11

-0.2-1.00E-11-2.00E-11-5.00E-11

-0.1-9.79E-12-1.96E-11-4.89E-11

-0.07-9.32E-12-1.86E-11-4.66E-11

-0.05-8.54E-12-1.71E-11-4.27E-11

-0.05-8.54E-12-1.71E-11-4.27E-11

-0.02-5.37E-12-1.07E-11-2.68E-11

-0.01-3.19E-12-6.39E-12-1.60E-11

-0.0001-3.84E-14-7.68E-14-1.92E-13

00.00E+000.00E+000.00E+00

0.52.25E-034.50E-031.12E-02

0.513.30E-036.61E-031.65E-02

0.524.85E-039.70E-032.43E-02

0.537.13E-031.43E-023.56E-02

0.541.05E-022.09E-025.24E-02

0.551.54E-023.08E-027.69E-02

0.562.26E-024.52E-021.13E-01

0.573.32E-026.64E-021.66E-01

0.584.88E-029.75E-022.44E-01

0.61.05E-012.10E-015.26E-01

0.611.55E-013.09E-017.73E-01

0.622.27E-014.54E-011.14E+00

0.633.34E-016.67E-011.67E+00

0.644.90E-019.80E-012.45E+00

0.657.20E-011.44E+003.60E+00

0.661.06E+002.12E+005.29E+00

U=Ut*(ln(I/Is+1)

Ut0.026

Io1.00E-12

UI

0.640.05

0.690.40

0.700.50

0.710.60

0.710.70

0.710.80

0.720.90

0.721.00

0.721.10

0.721.20

0.731.30

0.731.40

0.731.50

0.731.60

0.731.70

0.731.80

0.741.90

0.742.00

0.742.10

0.742.20

0.742.30

0.742.40

0.742.50

0.742.60

0.742.70

0.752.80

0.752.90

0.753.00

0.753.10

0.753.20

0.753.30

0.753.40

0.753.50

0.753.60

0.753.70

0.753.80

0.753.90

0.754.00

0.764.10

0.764.20

0.764.30

0.764.40

0.764.50

0.764.60

0.764.70

0.764.80

0.764.90

0.765.00

0.765.10

0.765.20

0.765.30

0.765.40

0.765.50

0.765.60

0.765.70

0.765.80

0.765.90

0.766.00

List1

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

I01 =..

Io =

Io = 50E-12

List2

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

000

List3

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

I

U [V]

I [mA]

VA chrakteristika diody

Aproximace polovodiov diodyU0UZrzrdU0rdrzUZU I

Pklad 4AUrete proudy a napt. R = 1 k.D1=D2=D3: U0= 0,7 V, rd= 0 , UZ= 15 V, rz= 0 , I0= 0 AUN < UZI = 0 AU3 = UN = 10 VUR = UD1 = UD2 = 0 VUN = 10 V

UN > UZU3 = UZ = 15 V U1 = U2 = 0,7 VUR = UN UZ 2*U0 = 20-15-2*0.7 = 3,6 VI = UR/R = 3,6/1E3 = 3,6 mAUN = 20 VPklad 4BUrete proudy a napt. R = 1 k.D1=D2=D3: U0= 0,7 V, rd= 0 , UZ= 15 V, rz= 0 , I0= 0 A

Pklad 5Urete proudy a napt. UN = 4,5 V, R = 1 k.I = I0*EXP(UD/UT] UN = I*R - UD

D: I0 = 1E-12 AI = (UN-UD)/R UD = UT*ln(I/(I0)

Pklad 5I = (UN-UD)/RUD = UT*ln(I/(I0)

Pklad 6AUrete piblin proudy a napt. UN = 12 V, R = 1 k.D2: U02= 0,66 V, rd2= 10 Protoe prahov napt diody D2 je o 0,6 V vt, potee diodou D1 10x vt proud ne diodou D2. Napt na obou diodch mus bt stejn a je piblin U1 = U2 = 0,6 V.

I = (UN-U1)/R = (12-0,6)/1 mA = 11, 4 mA 11 mAI1 = 10 mA, I2 = 1 mAD1: U01= 0,6 V, rd1= 10

Pklad 6BUrete proudy a napt. UN = 12 V, R = 1 kI = I1+ I2 = I01*EXP(UD/UT]+I02*EXP(UD/UT) I = (I01+I02)*EXP(UD/UT) UN = I*R + UDD1: I01 = 1E-12 AD2: I02 = 1E-13 A

Pklad 6BUN = 12 V, R = 1 k.I = (UN-UD)/RUD = UT*ln(I/(I01+I02) Zvolme UD = 0,7 V I = (12-0,7)/1 mA = 11,3 mA UD = 0,026*ln(11,3E-3/(1E-12+1E-13)=0,6 V I = (12-0,6)/1 mA = 11,4 mA 11 mA

I1 = I01*EXP(U/UT) = 1E-12*EXP(0,6/0,026)= 10,36 mAI2 = I02*EXP(U/UT) = 1E-13*EXP(0,6/0,026)= 1,04 mAD1: I01 = 1E-12 AD2: I02 = 1E-13 A

Pklad 7 - zadn3K3R2R15K6I2I1I3UND1D2U1U2D1 = D2: U0 = 0,7 VUN = 20 V R1 = 3,3 k, R2 = 5,6 k.

Pklad 7 een 3K3R2R15K6I2I1I3UND1D2U1U2D1 = D2: U0 = 0,7 VUN = 20 V R1 = 3,3 k, R2 = 5,6 k.

UR2 = UN - UD1 - UD2I2 = UR2 / R2I1 = UR1 / R1I3 = I2 - I13,3 mA0,7 V20 V0,7 V18,4 V0,2 mA3,1 mA

Pklad 8D: U0 = 0,7 VUN = 15 V R1 = 1 kR2 = 2,2 kR3 = 2,2 kUN = R1 IR1 + R2 (IR1-ID)2K2R1R2R3+ UN2K21K00,7 VUN = R1 IR1 + UD+R3ID15 = 3,2 IR1- 2,2 ID14,3 = IR1 + 2,2 ID IR1 = 7 mA, ID = 3,3 mA15 V7 V7,3 V IR2 = 3,7 mA

Pklad 9 rozbor Uvst = I1*R1 + UD + ( I1 + I2 ) * R3Un = I2*R2 + UD + ( I1 + I2 ) * R3

Pklad 8Pklad 9 - pklad vpotu

Pklad 8Pklad 9Znme Un, R1, R2, R3.Urete pro jak Uvst je Uvst = 0VId = I3 = 0 mAI1 = - I2Uvst

Uvst = - (Un*R1/R2 - Ud*(1+R1/R2))Pklad 9 pklad vpotu

List2

Amplituda0VR 11K0UvstI1I2I3U3UdUvst

Uss5VR 21K051.43333333331.432.872.870.72.87

Ud0.7VR 31K0

Un5V

R1*R2+R2*R3*R1*R3

DOLE

3

uhelUvstI1I2I3U3UdUvst

051.43333333331.432.872.870.72.87

2551.43333333331.432.872.870.72.87

5051.43333333331.432.872.870.72.87uhel02550751001251501752002252502753003253503754004254504755005255505756006256506757007257507758008258508759009259509751000102510501075110011251150

7551.43333333331.432.872.870.72.87Uvst55555555555555555555555555555555555555555555555

10051.43333333331.432.872.870.72.87I11.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.43333333331.4333333333

12551.43333333331.432.872.870.72.87I21.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.431.43

15051.43333333331.432.872.870.72.87I32.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.87

17551.43333333331.432.872.870.72.87U32.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.87

20051.43333333331.432.872.870.72.87Ud0.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.7

22551.43333333331.432.872.870.72.87Uvst2.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.872.87

25051.43333333331.432.872.870.72.87

27551.43333333331.432.872.870.72.87

30051.43333333331.432.872.870.72.87

32551.43333333331.432.872.870.72.87

35051.43333333331.432.872.870.72.87

37551.43333333331.432.872.870.72.87

40051.43333333331.432.872.870.72.87

42551.43333333331.432.872.870.72.87

45051.43333333331.432.872.870.72.87

47551.43333333331.432.872.870.72.87

50051.43333333331.432.872.870.72.87

52551.43333333331.432.872.870.72.87

55051.43333333331.432.872.870.72.87

57551.43333333331.432.872.870.72.87

60051.43333333331.432.872.870.72.87

62551.43333333331.432.872.870.72.87

65051.43333333331.432.872.870.72.87

67551.43333333331.432.872.870.72.87

70051.43333333331.432.872.870.72.87

72551.43333333331.432.872.870.72.87

75051.43333333331.432.872.870.72.87

77551.43333333331.432.872.870.72.87

80051.43333333331.432.872.870.72.87

82551.43333333331.432.872.870.72.87

85051.43333333331.432.872.870.72.87

87551.43333333331.432.872.870.72.87

90051.43333333331.432.872.870.72.87

92551.43333333331.432.872.870.72.87

95051.43333333331.432.872.870.72.87

97551.43333333331.432.872.870.72.87

100051.43333333331.432.872.870.72.87

102551.43333333331.432.872.870.72.87

105051.43333333331.432.872.870.72.87

107551.43333333331.432.872.870.72.87

110051.43333333331.432.872.870.72.87

112551.43333333331.432.872.870.72.87

115051.43333333331.432.872.870.72.87

List2

Uvst

Uvst

List2 (2)

Ud0.7VR 12.0K0

Un5VR 21.0K0

R 31.0K0

Uvst-7.90v

I1-4.30mAR1*R2+R2*R3*R1*R3

I24.30mADOLE

I30.00mA5

U30.00V

Ud0.70V

Uvst0.00V

uhel02550751001251501752002252502753003253503754004254504755005255505756006256506757007257507758008258508759009259509751000102510501075110011251150

Uvst00000000000000000000000000000000000000000000000

I100000000000000000000000000000000000000000000000

I20.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00

I30.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00

U30.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00

Ud00000000000000000000000000000000000000000000000

Uvst0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00

List3

Pklad 10Dioda jako zen odporRozbor UvstUrete u2 / u1

Pklad 10een1. URME SS PRACOVN BODR2R3R1 UnI1 Uvst Uvst UD i2=Id = (Un Ud) / (R2 + R3)

Pklad 10een2. Nhradn schma pro uren zeslenR2R3 Un uvst uvst UD i2rd

Pklad 10een2. Nhradn schma pro uren zeslenR3 Uvst Uvstrdrd = UT/Id

uvst = uvst * R3 / ( rd + R3)

uvst = uvst * U3 / (UT + U3)

Stabilizan diodaprincip stabilizace naptStabiliztor napt naprzdno (bez zte)

Grafick eenStabiliztor napt naprzdno (bez zte)

Stabiliztor napt se zt Vztah mezi vstupnm a vstupnm naptm, , pro rd

Stabiliztor napt se zt , , Napov initel stabilizace: pro rd

Pklad 11Stabiliztor naptU1= 30 VRz= 300 Ord = 4 OUz= 9,5 VUvst = 20 V30 V20 V

Pklad 12Stabiliztor naptIIDUDUDRZU2IZRU1U1= 30 VRz= 300 Ord = 4 OUz= 9,5 VUvst = 20 V30 V20 V=8R019 V1 V10 V300R125 mA6,6 mA132 mA54 OU

Pklad 11Stabiliztor naptUvst= 50 +- 5 VR = 200 Ord = 0 OUz = 7 VIdmin = 20 mAIdmax = 200 mAUvst = 20 VA) IdmaxRz = nekonenoUvst = 55 V

B) Id minUvst = 45V..Ur,Ir,Ivst,Rz