นักศึกษาอิเล็คทรอนิคส์และไฟฟ้าต้องเรียนรู้แนวคิดเกี่ยวกับวงจรตัดวงจร และต้องแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับวงจรตัดวงจร ปัญหาการตัดยังไม่เสร็จสมบูรณ์จนกว่าคุณจะวาดลักษณะการถ่ายโอนของวงจรนั้น อันที่จริง คำถามมากมายที่เกี่ยวข้องกับวงจรการตัดรวมถึงลักษณะการถ่ายโอนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคำถามนั้น การวาดลักษณะการถ่ายโอนสำหรับวงจรกลายเป็นเรื่องง่ายเมื่อคุณเข้าใจวงจรอย่างสมบูรณ์ ลักษณะการถ่ายโอนสำหรับวงจรตัดวงจรไดโอดพื้นฐานถูกกำหนดให้เป็นพล็อตของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (Vinp ในแกน X) แรงดันไฟขาออก V/S (Vout ในแกน Y) ของวงจรนั้น
ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1 ทำความเข้าใจวงจรตัดไดโอดพื้นฐานอย่างสมบูรณ์
การวาดลักษณะการถ่ายโอนของวงจรจะกลายเป็นเรื่องง่าย ถ้าคุณเข้าใจวงจรอย่างสมบูรณ์และสามารถหารูปคลื่นเอาท์พุตได้
ขั้นตอนที่ 2 ตรวจสอบรูปคลื่นเอาท์พุตสำหรับวงจรด้านบน
ทำความเข้าใจรูปคลื่นเอาท์พุตของวงจร สังเกตเส้น Vref (แรงดันอ้างอิง) ซึ่งอยู่ในแกน X บวกในรูปคลื่นสัญญาณเข้า และสังเกตด้วยว่าเหนือเส้น Vref เอาต์พุตจะถูกจำกัดที่ Vref ในรูปคลื่นสัญญาณเอาท์พุต
ขั้นตอนที่ 3 ต้องวิเคราะห์ลักษณะการถ่ายโอนสำหรับแรงดันไฟฟ้าอินพุตบวกและลบ
เนื่องจากลักษณะการถ่ายโอนถูกกำหนดให้เป็นพล็อตของ Vinp (แรงดันอินพุต) กับ Vout (แรงดันเอาต์พุต) แรงดันไฟฟ้าอินพุตอาจเป็นค่าบวก ค่าลบ หรือศูนย์
ดังนั้น เริ่มการวิเคราะห์อินพุตทั้งสองประเภท จดบันทึกแรงดันไฟขาออกที่ได้รับสำหรับแรงดันไฟขาเข้าที่สอดคล้องกัน การพล็อตกลายเป็นเรื่องง่ายหากคุณเริ่มวิเคราะห์วงจรจากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เป็นลบ (อย่างไรก็ตาม คุณสามารถเริ่มวิเคราะห์จากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เป็นบวกได้)
ขั้นตอนที่ 4 วิเคราะห์วงจรสำหรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเชิงลบ
เมื่อแรงดันไฟขาเข้าเชิงลบถูกนำไปใช้กับวงจร ไดโอด (อุดมคติ) จะมีความเอนเอียงแบบย้อนกลับ ดังนั้นวงจรจะเปิดและไม่มีกระแสไหลผ่านวงจร
ดังนั้นแรงดันไฟขาออกที่จุดใด ๆ ก็เพียงแค่ติดตามแรงดันอินพุต ณ จุดนั้นโดยไม่มีการปรับเปลี่ยนใด ๆ การพล็อตกราฟของ Vinp กับ Vout ในเงื่อนไขนี้ส่งผลให้กราฟของเส้นตรงมีความชัน (กำหนดเป็น tan θ = Δ Vout/Δ Vinp) เท่ากับ 1 เพราะเมื่อ Vinp เปลี่ยนแปลง Vout ก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน แต่ปริมาณของการเปลี่ยนแปลงใน Vinp และ Vout เท่ากันทุกจุด เนื่องจากเอาต์พุตตามอินพุต ดังนั้น Δ Vout = Δ Vinp = a (ค่าบางค่า) ตอนนี้ค่าของ tan θ = a/a=1 และด้วยเหตุนี้ θ = 45'
ขั้นตอนที่ 5. วิเคราะห์วงจรสำหรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เป็นบวก
สำหรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เป็นบวกน้อยกว่า Vref ไดโอด (อุดมคติ) จะมีความเอนเอียงแบบย้อนกลับ ดังนั้นวงจรเปิดและไม่มีกระแสไหลผ่านวงจร
-
ในเงื่อนไขนี้ อินพุตที่ใช้จะแสดงเป็นเอาต์พุตอย่างง่ายๆ โดยไม่มีการปรับเปลี่ยน กราฟเป็นเส้นตรงที่เริ่มต้นจากจุดกำเนิด โดยมีมุม 45' กับแกน X (หรือแกน Y) เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตเกิน Vref ไดโอด (อุดมคติ) จะมีความเอนเอียงไปข้างหน้าและด้วยเหตุนี้จึงเป็นไฟฟ้าลัดวงจร
ผลลัพธ์จะเท่ากับขนาดของ Vref ดังนั้น คุณจะได้กราฟเส้นตรงจากจุด Vref ซึ่งขนานกับแกน X ความชันของเส้นตรงนี้เป็นศูนย์เพราะเมื่อ Vinp เปลี่ยนไป Vout จะไม่เปลี่ยนแปลง แต่จะคงค่า Vref ที่ค่าคงที่ นั่นคือค่าของ Δ Vout= Vref - Vref= 0 และค่าของ Δ Vinp= Vinp2 - Vinp1= b (ค่าบางค่า) ดังนั้น tan θ = 0/b = 0
ขั้นตอนที่ 6 วาดลักษณะการถ่ายโอน
หลังจากวิเคราะห์วงจรเพื่อหาแรงดันอินพุตบวกและลบอย่างสมบูรณ์แล้ว ให้พล็อตกราฟ ลักษณะการถ่ายโอนสำหรับวงจรข้างต้นเป็นดังแสดงในรูป สังเกตความชันของกราฟนั้นสำหรับ Vinp ที่น้อยกว่า Vref และมากกว่า Vref
เคล็ดลับ
- ตรวจสอบเพื่อดูว่าไดโอดที่ให้มานั้นเหมาะสมหรือไม่ หากไดโอดที่ให้มานั้นไม่เหมาะสม ให้พิจารณาแรงดันตกไปข้างหน้าและย้อนกลับของไดโอด
- คำนวณการเปลี่ยนแปลงของแรงดันขาเข้าและขาออกเสมอ และพล็อตกราฟ อย่าเขียนความชันของกราฟโดยไม่คำนวณ
- เนื่องจาก Vinp เป็นตัวแปรอิสระ จึงถ่ายในแกน X Vout ขึ้นอยู่กับ Vinp และกลายเป็นตัวแปรตามดังนั้นจึงถ่ายในแกน Y
- สำหรับแรงดันอินพุตเป็นศูนย์ แรงดันเอาต์พุตจะเท่ากับศูนย์ ดังนั้นเส้นจะผ่านจุดกำเนิด
- อย่าสับสนเมื่อดู Vref ในแกน Y ในลักษณะการถ่ายโอน เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (ในแกน X) ตัดผ่าน Vref แรงดันขาออก (ในแกน Y) จะเท่ากับ Vref ดังนั้นจุดนั้นจึงถูกทำเครื่องหมายเป็น Vref ในแกน Y