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 catodo anodo

Classificazione dei diodi Diodi raddrizzatori Diodi zener Diodi LED Fotodiodi Diodi varicap Diodi schottky

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

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

Porte logiche con i diodi OFF OFF ON ON V0 V0 OR AND S1 S2 V0 OFF L ON H S1 S2 V0 OFF L ON H

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

Livelli di approssimazione del diodo reale Polarizzato direttamente v I inversamente - + VD v I Polarizzato inversamente - + 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

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

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

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

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

Raddrizzatore a doppia semionda il ponte di Graetz

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

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

Alimentatore con filtro capacitivo D V0

Alimentatore con filtro capacitivo

Alimentatore con filtro capacitivo

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:

Un po’ di calcoli Detto T il periodo della tensione in ingresso, si ha: Una semionda Doppia semionda

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

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

Per l’alimentatore a semionda Per l’alimentatore a onda intera

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

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

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

Circuito clamper in quattro fasi T0-T1 il 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:

Duplicatore di tensione vo vo