Todo aparelho eletrônico funciona de acordo com suas especificações. Usando-os no design de vários dispositivos de qualquer complexidade, você pode fazer um modelo matemático de um dispositivo. Partindo desse princípio, foram criados programas que utilizam modelagem matemática e permitem visualizar o funcionamento de um circuito eletrônico em uma tela de monitor. Eles ajudam muito no desenvolvimento de dispositivos. Conectando nós virtuais a vários nós
osciloscópios, você pode ter certeza de que o futuro produto está funcionando e, se necessário, fazer ajustes. Com base neles, você pode não apenas aprender a projetar dispositivos eletrônicos, mas também estudar alguns recursos na operação de elementos, aprofundar seu conhecimento teórico. Como exemplo, podemos considerar um dos elementos básicos em eletrônica baseado na característica corrente-tensão, doravante o CVC de um diodo. Esses dispositivos são bons porque existem vários tipos deles. Todos eles são usados com sucesso em circuitos eletrônicos. Esses dispositivos provaram-se ao longo dos anos de operação em equipamentos para diversas finalidades.
Pela primeira vez tal elemento foi montado em seuversão “tubo” e por muito tempo foi usado no projeto de vários circuitos. Esses dispositivos são usados em amplificadores valvulados, que ainda são produzidos por empresas individuais. O CVC do diodo neste caso é descrito pela fórmula de Boguslavsky-Langmuir. De acordo com esta fórmula, a corrente que flui através do dispositivo é diretamente proporcional à tensão à potência de três segundos, multiplicada por um fator. Como você pode ver, há uma não linearidade na seção inicial do CVC do diodo. Esta curva “endireita” quando atinge o ponto de operação nominal.
Os parâmetros do dispositivo semicondutor são quase ideais. A não linearidade na seção inicial depende do material do qual o cristal é feito. Também de grande importância é a quantidade de impurezas, ou seja, a qualidade das matérias-primas. A característica IV de um diodo semicondutor pode ser representada como uma curva que varia aproximadamente exponencialmente e possui um ponto de inflexão antes de atingir sua característica de operação. Em amostras de silício, o ponto de operação "quebra" no nível de 0,6-0,7 volts. Está mais próximo da característica ideal I-V do diodo Schottky, aqui o ponto de saída para a característica de operação estará na região de 0,2-0,4 Volts. Mas deve-se ter em mente que em uma tensão superior a 50 volts, essa propriedade desaparece.
O chamado diodo zener possui uma curva “inversa” a um elemento convencional. Ou seja, quando a tensão aumenta, a corrente praticamente não aparece até que um certo limite seja atingido, após o que aumenta como uma avalanche.
Os fabricantes desses itens tentam não especificar ocaracterísticas, uma vez que diferem bastante mesmo dentro do mesmo lote. Além disso, você pode pegar um diodo cuja característica I-V é medida com precisão no laboratório e alterar sua temperatura de operação. E as características vão mudar. Normalmente, são indicados alguns limites para a operação estável de um elemento eletrônico, dependendo das condições de sua operação.
