Пример 3. Экспоненциальный диод
Пример 2. Идеальный источник тока
Идеальным источником токаназывают воображаемый активный элемент, сила тока которого не меняется при изменении напряжения в конечных пределах.
Такой идеальный источник есть простейшее описание реальных источников (генераторов), у которых сила вырабатываемого тока слабо меняется при изменении напряжения. Таковы большинство источников сигналов в радиоаппаратуре.
Простейший пример источника тока – электрофорная машина в физическом кабинете.
Обозначение идеальных источников тока особое:
u |
i |
В этом обозначении направление тока, вырабатываемого источником, обозначено двойной стрелкой.
Вольт-амперная характеристика источника тока при принятых направлениях отсчета есть горизонтальная прямая, находящаяся в 3-м и 4-м квадрантах координатной плоскости u – i.
u |
i |
p>0 |
p<0 |
Та часть ВАХ, что находится в 3-м квадранте, соответствует случаю, когда p > 0 и элемент является нагрузкой.
Соответственно часть ВАХ в 4-м квадранте описывает элемент как источник.
Дифференциальные параметры данного источника:
Подавленный источник тока есть изолятор, т.к. это элемент без тока.
Рассмотрим ещё один пример нелинейного резистора, только пассивного.
При изучении полупроводниковых диодов германский ученый Вальтер Шотки установил, что в первом приближении их вольт-амперные характеристики могут описываться экспоненциальной зависимостью.
u |
i |
I0 |
Эти формула и график выделяют свойственный диодам факт односторонней проводимости, когда при одной полярности напряжения сила тока элемента оказывается значительно больше, чем при другой.
Крутизна ВАХ такого воображаемого элемента:
В этих формулах I0 – так называемый обратный ток, k- относительная скорость роста прямого тока.
Если представить, что могут быть элементы с односторонней проводимостью, которые пропускают ток только в одном направлении, приходим к модели нединейного резистора под названием идеальный вентиль.
График ВАХ идеального вентиля:
u |
i |
т.е. i º 0 при u<0, u º 0 при i>0. |
Такой элемент является проводником при u º 0 и изолятором при u < 0.
Обозначение идеального вентиля на схеме:
Здесь треугольником показано направление пропускаемого тока.