دانش آموزان الکترونیک و برق باید مفاهیم مدارهای برش را بیاموزند و باید مشکلات مربوط به مدارهای برش را حل کنند. تا زمانی که ویژگی های انتقال آن مدار را ترسیم نکنید ، مشکلات برش به طور کامل انجام نمی شود. در واقع ، بسیاری از سوالات مربوط به قطع مدار شامل ویژگی های انتقال به عنوان بخشی از آن سوال است. هنگامی که مدار را به طور کامل درک می کنید ، ترسیم ویژگی های انتقال برای یک مدار آسان می شود. ویژگیهای انتقال برای یک مدار برش دیود به صورت نمودار ولتاژ ورودی (Vinp در محور X) ولتاژ خروجی V/S (Vout در محور Y) آن مدار تعریف می شود.
مراحل
مرحله 1. مدارهای اصلی دیود را به طور کامل درک کنید
اگر مدار را به طور کامل درک کرده و بتوانید شکل موج خروجی آن را بدست آورید ، ترسیم ویژگی های انتقال برای مدار آسان می شود.
مرحله 2. شکل موج خروجی را برای مدار بالا بررسی کنید
شکل موج خروجی مدار را درک کنید. خط Vref (ولتاژ مرجع) را که در شکل موج ورودی در محور X مثبت است مشاهده کنید ، همچنین مشاهده کنید که در بالای خط Vref ، خروجی در شکل موج خروجی به Vref محدود می شود.
مرحله 3. ویژگیهای انتقال باید از نظر ولتاژهای ورودی مثبت و منفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند
از آنجا که ویژگیهای انتقال به صورت نمودار Vinp (ولتاژ ورودی) در مقابل Vout (ولتاژ خروجی) تعریف شده است ، ولتاژ ورودی ممکن است مثبت ، منفی یا صفر باشد.
بنابراین ، تجزیه و تحلیل هر دو نوع ورودی را شروع کنید. ولتاژ خروجی بدست آمده برای ولتاژ ورودی مربوطه را یادداشت کنید. اگر تحلیل مدار را از ولتاژهای ورودی منفی شروع کنید ، ترسیم آسان می شود (با این حال ، می توانید تجزیه و تحلیل را از ولتاژهای ورودی مثبت نیز شروع کنید)
مرحله 4. مدار را برای ولتاژهای ورودی منفی تجزیه و تحلیل کنید
هنگامی که ولتاژ ورودی منفی به مدار اعمال می شود ، دیود (ایده آل) بایاس معکوس می شود. از این رو ، مدار باز می شود و هیچ جریانی از مدار عبور نمی کند.
بنابراین ، ولتاژ خروجی در هر نقطه به سادگی ولتاژ ورودی در آن نقطه را دنبال می کند ، بدون هیچ گونه تغییری. رسم نمودار Vinp در مقابل Vout در این شرایط باعث می شود که نمودار خط مستقیم دارای شیب (تعریف شده به عنوان tan θ = Δ Vout/Δ Vinp) 1 باشد ، زیرا با تغییر Vinp ، Vout نیز تغییر می کند ، اما مقدار تغییر در Vinp و Vout در هر نقطه برابر هستند ، زیرا خروجی از ورودی پیروی می کند. بنابراین Δ Vout = Δ Vinp = a (مقداری) ، در حال حاضر مقدار tan θ = a/a = 1 ، و از این رو θ = 45 '
مرحله 5. مدار را برای ولتاژهای ورودی مثبت تجزیه و تحلیل کنید
برای ولتاژهای ورودی مثبت کمتر از Vref ، دیود (ایده آل) بایاس معکوس است. بنابراین ، مدار باز می شود و جریانی از مدار عبور نمی کند.
-
در این شرایط ، ورودی اعمال شده به سادگی به عنوان خروجی بدون تغییر منعکس می شود. نمودار یک خط مستقیم است که از مبدا سرچشمه می گیرد و دارای زاویه 45 'با محور X (یا محور Y) است. هنگامی که ولتاژ ورودی از Vref فراتر رود ، دیود (ایده آل) به سمت جلو سوق پیدا می کند و از این رو یک اتصال کوتاه است.
خروجی برابر مقدار Vref خواهد بود. بنابراین ، می توانید نمودار خط مستقیم را از نقطه Vref ، که موازی محور X است ، دریافت کنید. شیب این خط صفر است زیرا ، با تغییر Vinp ، Vout تغییر نمی کند ، اما برای Vref ثابت می ماند. یعنی مقدار Δ Vout = Vref - Vref = 0 و مقدار Δ Vinp = Vinp2 - Vinp1 = b (مقداری مقدار). بنابراین tan θ = 0/b = 0
مرحله 6. ویژگی های انتقال را ترسیم کنید
پس از تجزیه و تحلیل کامل ولتاژ ورودی مثبت و منفی ، نمودار را رسم کنید. مشخصات انتقال مدار بالا همانطور که در شکل نشان داده شده است. شیب آن نمودار را برای Vinp کمتر از Vref و بیشتر از Vref مشاهده کنید.
نکات
- بررسی کنید که آیا دیود داده شده ایده آل است یا خیر. اگر دیود داده شده ایده آل نیست ، پس افت ولتاژ جلو و عقب دیود را در نظر بگیرید.
- همیشه تغییر ولتاژ ورودی و خروجی را محاسبه کرده و نمودار را رسم کنید. شیب نمودار را بدون محاسبه ننویسید.
- از آنجا که Vinp متغیر مستقل است ، این در محور X گرفته شده است. Vout به Vinp بستگی دارد و به یک متغیر وابسته تبدیل می شود ، بنابراین در محور Y گرفته می شود.
- برای ولتاژ ورودی صفر ، ولتاژ خروجی برابر با صفر است. بنابراین خط از مبدا عبور می کند.
- با نگاه کردن به Vref در محور Y در ویژگیهای انتقال گیج نشوید. هنگامی که ولتاژ ورودی (در محور X) از Vref عبور می کند ، ولتاژ خروجی (در محور Y) برابر Vref می شود ، بنابراین آن نقطه در محور Y به عنوان Vref مشخص می شود.
