---

Shockleyho rovnica pre výpočet ideálnej diódy  je základným matematickým nástrojom v oblasti polovodičových fyzikálnych štúdií a elektronických obvodov. Táto rovnica je pojmenovaná po americkom fyzikovi a vynálezcovi Williamovi Shockleym, ktorý ju prvýkrát formuloval v 50. rokoch 20. storočia. Je základným stavebným kameňom pre analýzu a modelovanie vlastností polovodičových diód.. V podstate rovnica hovorí, že prúd prechádzajúci cez diódu I_D je exponenciálne závislý na napätí na dióde V_D a teplote T. Je základným stavebným kameňom pre analýzu a modelovanie vlastností polovodičových diód.

Vzorec prúdu ideálnej diódy

Shockleyho diódová rovnica je prúdová rovnica pre diódu v priamom smere a je použitá v tejto kalkulačke:

$I_D = I_S \cdot \left( e^{\frac{q \cdot V_D}{n \cdot k \cdot T}} - 1 \right)$

kde:

• I_D = je prúd diódou,
• I_S = je saturačný prúd (t.j. prúd, ktorý by tečie diódou pri napätí blízkom nule),
• V_D = je napätie na dióde,
• e = Eulerova konštanta = 2,71828
• q = náboj elektrónu = 1,6E^-19 v coulomboch (C)
• n = je faktor ideality, ktorý charakterizuje, ako dobre dióda vyhovuje ideálnemu modelu (obvykle je medzi 1 a 2),
• k = Boltzmannova konštanta = 1,380649 * 10^-23 J * K^-1
• T = teplota spoje v kelvinoch (K)

Táto rovnica je základným nástrojom pri analýze a modelovaní diódových obvodov a je kľúčová pri návrhu a pochopení ich funkcie.

Obmedzenia presnosti výpočtu Shockleyho diódy

1. Idealizácia: Ideálne modely diód nemusia reprezentovať skutočné správanie sa diód.
2. Neideálne efekty: Skutočné diódy vykazujú rôzne neideálne efekty, ako je napríklad sériový odpor.

Alternatívne metódy merania prúdu Shockleyho diódy

V tejto tabuľke nájdete alternatívne metódy merania prúdu Shockleyho diódy, ich výhody a nevýhody:

Metóda	Klady	Zápory
Sledovanie krivky - Curve Tracing	Poskytuje reálne vlastnosti diódy	Vyžaduje špecializované vybavenie
Teplotné testy - Temperature Testing	Vyhodnocuje výkonnosť diódy za tepla	Časová a dátová náročnosť
SPICE Simulácie	Presné modelovanie komplexných obvodov	Vyžaduje odborné znalosti simulačných nástrojov

 

Na výpočet prúdu diódy potrebujete poznať saturačný prúd, napätie na dióde, faktor ideality a teplotu. Faktor ideality sa zvyčajne pohybuje od 1 do 2 a zohľadňuje odchýlku správania sa diódy od ideálneho p-n prechodu. V kontexte diódy sa "faktor ideality" alebo "ideálny faktor" vzťahuje na hodnotu, ktorá sa používa na modelovanie reálneho správania sa polovodičových diód. Ide o číslo, ktoré sa používa v Shockleyovej rovnici (známej aj ako ideálna diódová rovnica) na popis nestrannej, exponenciálnej závislosti medzi prúdom a napätím na p-n spoji diódy.

Tento faktor ideality vyjadruje odchýlku od dokonale ideálneho správania sa diódy. Hodnota faktora ideality sa zvyčajne pohybuje medzi 1 a 2, pričom ideálna hodnota by bola 1. Vyššie hodnoty faktora ideality naznačujú, že dióda má viac neideálne vlastnosti, ako je napríklad generovanie nosičov náboja alebo recombinačné procesy v jej štruktúre. Kalkulačka umožňuje výpočet v dvoch módoch - základnom a rozšírenom.

---

---

---