Model dioda harus sesuai dengan pertanyaan

Arah saja tidak cukup

Dioda adalah perangkat nonlinear dua terminal. Arus maju meningkat kuat bersama tegangan maju; arus balik biasanya kecil sebelum breakdown. Dioda ideal hidup/mati, dioda dengan penurunan maju tetap, dan persamaan dioda eksponensial menjawab tingkat detail berbeda. Pilih model paling sederhana yang mendukung persyaratan dan nyatakan secara eksplisit.

Untuk pelajaran ini, gunakan penurunan tegangan maju tetap 0.7 V saat dioda hidup. Ini nilai model yang diasumsikan, bukan tegangan silikon universal. Tegangan maju sebenarnya bergantung pada arus, suhu, dan konstruksi perangkat. LED dan dioda Schottky memiliki perilaku berbeda, dan breakdown balik tidak boleh diperlakukan sebagai pemblokiran biasa.

Contoh pembatasan arus

Sumber 5 V menggerakkan dioda berbias maju melalui 1 kΩ. Dengan asumsi dioda hidup pada 0.7 V, resistor memiliki penurunan 4.3 V dan arus 4.3 mA. Disipasi resistor $4.3^2/1000=18.49$ mW; disipasi dioda sekitar 3.01 mW. Sumber memasok 21.5 mW, sesuai dengan jumlah keduanya.

Balik dioda dalam model asumsi yang sama. Arus menjadi nol dan penurunan resistor nol; dioda menerima tegangan sumber secara terbalik. Perangkat fisik tetap memiliki kebocoran dan rating tegangan balik. Model kita tidak membuktikan bahwa sembarang dioda menoleransi kondisi itu.

Periksa asumsi setelah penyelesaian

Dengan sumber 0.5 V, perhitungan (0.5 − 0.7)/1 kΩ memberi arus maju negatif. Ini bertentangan dengan keadaan hidup yang diasumsikan. Dalam model penurunan tetap, dioda justru mati. Perilaku eksponensial nyata lebih mulus, sehingga arus maju fisik kecil dapat ada di bawah 0.7 V.

Untuk rangkaian clamp atau flyback, dokumentasikan lintasan arus, arus maksimum, energi yang didisipasikan, dan tegangan balik. Simbol dioda generik tidak dapat membuktikan batas tersebut. Dalam pekerjaan SPICE berikutnya, gunakan model bernama dan bandingkan titik biasnya dengan model manual. Perbedaan dapat mengungkap asumsi model berbeda alih-alih kesalahan simulator. Contoh numerik ini sengaja bertegangan rendah dan dibatasi secara resistif agar perhitungannya transparan.