Napětí na diodě

Místo selského rozumu se podívejte do učebnice nebo do katalogového listu na vlastnosti Zenerovy diody. Při napětí nižším, než je zenerovo napětí konkrétní diody (u vás 5V), zenerovou diodou neteče žádný proud, stejně jako u jakékoliv jiné diody v závěrném směru.

Druhá věc je proud. Zenerova dioda snese pouze určitý proud v závěrném směru, najdete ho v katalogu, například maximálně 100 mA (pouze příkad). Když si váš obvod připojíte k regulovaném zdroji napětí, tak až do 5 V se nebude nic dít, teprve př ivyšším napětí začne obv,odem téci proud, a ejhle - na zenerově diodě bude stále stené napětí (nebo se jen maličko zvýší), bude stabilní. Zenerova dioda se používá jako STABILIZÁTOR.

Co se týče vašeho obvodu: aby zenerova dioda velkým průtokem proudu neshořela, je do obvodu zařazen srážecí rezistor R, na které se objeví přebytečné napětí.

Například při 9 V bude na ZD 5 V a kolik zbyte na odpor R? Napětí na rezistoru R označíme U_R a počítáme:

U_R = U_zdroje - U_ZD

U_R= 9-5=4V. Hned můžeme vypočítat, jak velký proud obvodem, tedy odporem R a zenerovou diodou ZD teče.

I=U/R a po dosazení I= U_R/R vám vyjde I=4/500 = 0,008 A (což je 8 mA)

Pro vaše napětí 11 V nebo jakékoliv jiné si to můžete vypočítat sám.

Při vstupním napětí nižším, než je zenerovo napětí je zenerova dioda v nepropustném směru zavřená, ve vašem obvodu s rezistorem podle zadání, jakoby tam nebyla. Na výstup, tedy na zenerovu diodu se dostane přes rezistor potenciál zdroje, tedy to samé napětí jako je na zdroji, a protože do zenerovy diody neteče žádný proud, neteče ani rezistorem, nevzniká na něm žádný úbytek napětí.

Na zenerově diodě ve vašem obvodu je stejně napětí jako vstupu, ve vašem případě a) při U₁ = 4 V je totéž napětí na ZD, máte to opět dobře .

Teď k bodu c) vašeho dotahu, k zápornému napětí zdroje.

Vypadá to tajemně, ale je to pouze obrácená polarita zdroje, Hlavní je to, že v tom případě je zenerova dioda zapojená v propustném směru. Když se podíváte na charakteristiku libovolné křemíkové diody, nebo zenerovy diody v propustném směru, chová se jako jakákoliv jiná dioda.

U křemíkových diod je na přechodu v propustném směru napětí asi 0,6 V až 0,7 V. Takže se také trochu chová jako jakýsi stabilizátor se stálým napětím 0,6V. To je při zvyšování napětí zdroje obvodu stále stejné, mění se pouze velikost proudu.

Opět si zkusím napájecí napětí 9V (vy si pak vypočítáte co budete potřebovat podle vašeho zadání). Napětí zdroje Uzdroje = 9V, napětí diody v popustném směru UF (nebo napětí mezi anodou a katodou UAK) je 0,6 V až 0,7 (pro křemíkové diody, pro germánium je asi 0,2V) a vypočítáme proud ve vašem obvodu.

I = (Uzdroje-UF) / R

I=(9-0.6) / 500 = 0,016 8 A, což je 16,8 mA, to znamená, že diodou v propustném směru teče nějaký proud a proto je možné na diodě opravdu naměřit nějaké napětí, zde 0,6 V. Protože na nepřipojené diodě, kterou neteče žádný proud, žádné napětí není, není to baterie.

Takže váš výsledek c) máte správně

Doporučení:podívejte se na katalogové údaje různých diod a zenerových diod, je tam spousta informací, vy se naučte najít hlavně to nepodstatnější - zenerovo napětí, mezní proud, případně i max. výkonové zatížení, tvar, jak vypadá, cenu a další zajímavosti. A samozřejmě už jistě znáte charakteristiku diod v propustném i závěrném směru.

Řekl bych, že skoro ano, Ud bude zhruba: 4 V, 5 V, - 0,7 V.