Sirkuit Sakelar Dioda

Dioda dapat melakukan operasi switching dan logika digital. Bias maju dan mundur masing-masing mengalihkan dioda antara keadaan impedansi rendah dan tinggi. Dengan demikian, ini berfungsi sebagai sakelar.

Logika

Dioda dapat melakukan fungsi logika digital:AND, dan OR. Logika dioda digunakan pada komputer digital awal. Itu hanya menemukan aplikasi terbatas hari ini. Terkadang lebih mudah untuk membuat gerbang logika tunggal dari beberapa dioda.

Gerbang DAN

Dioda DAN gerbang

Gerbang AND ditunjukkan pada gambar di atas. Gerbang logika memiliki input dan output (Y) yang merupakan fungsi dari input. Input ke gerbang tinggi (logika 1), katakanlah 10 V, atau rendah, 0 V (logika 0).

Pada gambar, level logika dihasilkan oleh sakelar. Jika sakelar menyala, input secara efektif tinggi (1). Jika sakelar mati, ia menghubungkan katoda dioda ke ground, yang rendah (0). Output tergantung pada kombinasi input di A dan B. Input dan output biasanya dicatat dalam "tabel kebenaran" di (c) untuk menggambarkan logika gerbang. Pada (a) semua input bernilai tinggi (1). Ini dicatat di baris terakhir tabel kebenaran di (c).

Outputnya, Y, tinggi (1) karena V+ di bagian atas resistor. Itu tidak terpengaruh oleh sakelar terbuka. Pada (b) sakelar A menarik katoda dari dioda yang terhubung rendah, menarik output Y rendah (0,7 V). Ini dicatat di baris ketiga tabel kebenaran.

Baris kedua dari tabel kebenaran menjelaskan output dengan sakelar dibalik dari (b). Saklar B menarik dioda dan output rendah. Baris pertama dari tabel kebenaran mencatat Output=0 untuk kedua input rendah (0).

Tabel kebenaran menjelaskan fungsi AND yang logis. Ringkasan:input A dan B yang tinggi menghasilkan output yang tinggi (1).

Gerbang ATAU

Gerbang OR dua input yang terdiri dari sepasang dioda ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Jika kedua masukan berlogika rendah pada (a) seperti yang disimulasikan oleh kedua sakelar “ke bawah”, keluaran Y ditarik rendah oleh resistor. Logika nol ini dicatat pada baris pertama tabel kebenaran di (c). Jika salah satu input tinggi seperti pada (b), atau input lainnya tinggi, atau kedua input tinggi, dioda konduksi, menarik output Y tinggi.

Hasil ini disusun ulang di baris kedua hingga keempat dari tabel kebenaran. Ringkasan:input apa pun "tinggi" adalah nilai tertinggi di Y.

Gerbang OR:(a) Baris pertama dari tabel kebenaran (TT). (b) Baris ketiga TT. (d) Logis ATAU pasokan saluran listrik dan baterai cadangan.

Aplikasi Logika ATAU

Baterai cadangan dapat disambungkan ATAU dengan catu daya DC yang dioperasikan jalur pada Gambar di atas (d) untuk memberi daya pada beban, bahkan selama kegagalan daya. Dengan adanya daya AC, suplai saluran memberi daya pada beban, dengan asumsi tegangannya lebih tinggi daripada baterai. Jika terjadi kegagalan daya, tegangan suplai saluran turun menjadi 0 V; baterai memberi daya pada beban.

Dioda harus dirangkai secara seri dengan sumber daya untuk mencegah pasokan saluran yang gagal menguras baterai, dan untuk mencegah pengisian daya baterai yang berlebihan saat daya saluran tersedia. Apakah komputer PC Anda mempertahankan pengaturan BIOS saat dimatikan? Apakah VCR (perekam kaset video) Anda mempertahankan pengaturan jam setelah listrik mati? (PC Ya, VCR lama tidak, VCR baru ya.)

Tombol analog

Dioda dapat mengganti sinyal analog. Sebuah dioda bias terbalik tampaknya menjadi rangkaian terbuka. Sebuah dioda bias maju adalah konduktor resistansi rendah. Satu-satunya masalah adalah mengisolasi sinyal AC yang dialihkan dari sinyal kontrol DC.

Rangkaian pada gambar di bawah ini adalah jaringan resonansi paralel:induktor tuning resonansi yang diparalelkan oleh satu (atau lebih) kapasitor resonator yang diaktifkan. Rangkaian resonansi LC paralel ini bisa menjadi filter pemilih awal untuk penerima radio. Ini bisa menjadi jaringan penentu frekuensi osilator (tidak ditampilkan). Jalur kontrol digital dapat digerakkan oleh antarmuka mikroprosesor.

Sakelar dioda:Sinyal kontrol digital (rendah) memilih kapasitor resonator dengan membias maju dioda pensaklaran.

Nilai besar kapasitor pemblokiran DC mendasarkan induktor penyetelan resonansi untuk AC sambil memblokir DC. Ini akan memiliki reaktansi rendah dibandingkan dengan reaktansi LC paralel. Ini mencegah tegangan DC anoda dari korsleting ke ground oleh induktor tuning resonansi. Sebuah kapasitor resonator diaktifkan dipilih dengan menarik kontrol digital yang sesuai rendah. Ini bias maju dioda switching.

Jalur arus DC dari +5 V melalui RF choke (RFC), dioda switching, dan RFC ke ground melalui kontrol digital. Tujuan RFC pada +5 V adalah untuk menjaga AC keluar dari suplai +5 V. RFC secara seri dengan kontrol digital adalah untuk menjaga AC keluar dari jalur kontrol eksternal. Kapasitor decoupling membuat arus pendek AC kecil yang bocor melalui RFC ke ground, melewati jalur kontrol digital eksternal.

Dengan ketiga jalur kontrol digital tinggi (≥+5 V), tidak ada kapasitor resonator yang diaktifkan karena bias balik dioda. Menarik satu atau lebih baris rendah, memilih satu atau lebih kapasitor resonator diaktifkan, masing-masing. Semakin banyak kapasitor yang diswitch secara paralel dengan induktor tuning resonansi, frekuensi resonansi menurun.

Kapasitansi dioda bias terbalik mungkin substansial dibandingkan dengan frekuensi sangat tinggi atau sirkuit frekuensi ultra tinggi. Dioda PIN dapat digunakan sebagai sakelar untuk kapasitansi yang lebih rendah.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Gerbang Logika Dasar