Volt-ampere karakteristisk for elektroniske enheder

Volt-ampere karakteristisk for elektroniske enheder
Volt-ampere karakteristisk for elektroniske enheder
Anonim

Det ville være værd at starte historien med Edison. Denne nysgerrige videnskabsmand eksperimenterede med sin glødepære, forsøgte at nå nye højder inden for elektrisk belysning, og opfandt ved et uheld en diodelampe. I et vakuum forlod elektronerne katoden og blev ført væk mod den anden elektrode, adskilt af rummet. Lidt var kendt om den nuværende berigtigelse på det tidspunkt, men den patenterede opfindelse fandt til sidst sin anvendelse. Det var da, at strøm-spændingskarakteristikken var nødvendig. Men først ting først.

Strømspændingskarakteristikken for den fotoelektriske effekt skyldes Thomas Edisons fødsel
Strømspændingskarakteristikken for den fotoelektriske effekt skyldes Thomas Edisons fødsel

Volt-ampere karakteristisk for enhver elektronisk enhed - vakuum såvel som halvleder - hjælper med at forstå, hvordan enheden vil opføre sig, når den indgår i et elektrisk kredsløb. Faktisk er dette afhængigheden af udgangsstrømmen af den spænding, der påføres enheden. Diodeforstadiet opfundet af Edison er designet til at afskære negative spændingsværdier, selvom alt strengt taget afhænger af den retning, enheden er forbundet til kredsløbet, men mere om det en anden gang, for ikke at kede læseren med unødvendige detaljer.

Så strømspændingskarakteristikken for en ideel diode er en positiv gren af den matematiske parabel, kendt af de fleste fra skoletimerne. Strøm gennem en sådan enhed kan kun strømme i én retning. Naturligvis er idealet anderledes end det virkelige liv, og i praksis er der med negative spændingsværdier stadig en parasitisk strøm kaldet omvendt (lækage). Det er betydeligt mindre end den nyttige strøm, kaldet direkte, men ikke desto mindre bør man ikke glemme ufuldkommenheden ved rigtige enheder.

Volt-ampere karakteristisk for dioden
Volt-ampere karakteristisk for dioden

Vakuumtrioden adskiller sig fra sin yngre modstykke med to elektroder ved tilstedeværelsen af et kontrolgitter, der blokerer det gennemsnitlige tværsnit af vakuumkolben på tværs. Katoden med en speciel belægning, som letter adskillelsen af elektroner fra dens overflade, tjente som en kilde til elementære partikler, som blev modtaget af anoden. Strømningen blev styret af spændingen på nettet. Strøm-spændingskarakteristikken for en vakuumtriodelampe ligner meget en diode, men med en stor præcisering. Afhængigt af spændingen ved basen undergår parabelkoefficienten en ændring, og der opnås en familie af linjer med lignende form.

Trioder fungerer i modsætning til en diode med positive spændinger mellem katode og anode. Den nødvendige funktionalitet opnås ved at manipulere netspændingen. Og endelig skal der ske en sidste afklaring. Da katoden har en begrænset evne til at udsende elektroner, har hver karakteristik et mætningsområde, hvor en yderligere stigning i spændingen ikke længere fører til en stigning iudgangsstrøm.

Volt-ampere karakteristik af en transistor afhængig af basisspændingen
Volt-ampere karakteristik af en transistor afhængig af basisspændingen

På trods af den forskellige karakter og funktionsprincipper er transistorens strømspændingskarakteristik ikke for forskellig fra trioden, kun parablens stejlhed er relativt stor. Det er grunden til, at rørkredsløb, efter moden refleksion, ofte blev overført til en halvlederbasis. Rækkefølgen af fysiske størrelser er forskellig, transistorer bruger uforlignelig lavere forsyningsspændinger. Derudover kan halvlederenheder drives af både positive og negative spændinger, hvilket giver designere mere frihed, når de designer kredsløb.

For fuldt ud at imødekomme anmodningerne om overførsel af færdige løsninger blev der også opfundet enheder med en fotoelektrisk effekt. Sandt nok, hvis lamperne brugte sin ydre sort, så fungerer den forbedrede elementære base af indlysende grunde på grundlag af den interne fotoelektriske effekt. Strøm-spændingskarakteristikken for den fotoelektriske effekt er forskellig ved, at værdien af udgangsstrømmen skifter afhængigt af belysningen. Jo højere intensiteten af lysfluxen er, jo større er udgangsstrømmen. Sådan fungerer fototransistorer, og fotodioder bruger en omvendt strømgren. Dette hjælper med at skabe enheder, der fanger fotoner og styres af eksterne lyskilder.

Anbefalede: