Dioda półprzewodnikowa jest elementem dwukońcówkowym (dwójnikiem) o nieliniowej i niesymetrycznej charakterystyce prądowo-napięciowej i zawierającym zwykle jedno złącze P-N.
Końcówkę diody spolaryzowaną dodatnio dla pracy w kierunku przewodzenia nazywamy anodą (A), zaś drugą - spolaryzowaną ujemnie - katodą (K).
Charakterystyka i parametry statyczne
Parametry graniczne: -I0 - maksymalny średni prąd przewodzenia (uznawany za prąd znamionowy IFN diody spolaryzowanej w kierunku przewodzenia), -URWM - szczytowe wsteczne napięcie pracy. Parametry charakterystyczne: -UF - napięcie przewodzenia przy określonym prądzie przewodzenia (na ogół przy I0) -IR - prąd wsteczny przy określonym napięciu wstecznym (zazwyczaj przy URWM).
Wzmacniacz logarytmujący Napięcie wyjściowe jest funkcją logarytmiczną napięcia wejściowego
I. różnica napięć między jego wejściami jest równa zeru, II. jego wejścia nie pobierają żadnego prądu z obwodów zewnętrznych.
Jest to układ, w którym w obwodzie sprzężenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego umieszczono tranzystor bipolarny. Ponieważ potencjał bazy jest równy potencjałowi kolektora (punkt A jest punktem masy pozornej), to charakterystykę tranzystora opisuje zależność
gdzie:
- prąd wsteczny złącza emiterowego,
- napięcie baza-emiter,
- potencjał elektrokinetyczny.
Z założenia II. wynika, że :
gdzie
Zgodnie z założeniem I.
czyli
Ponieważ
, zatem
Stąd po przekształceniach napięcie wyjściowe opisuje zależność Uwy=-VT(U1/IEB0R)
Twierdzenie o zastępczym Napięciowym Źródle Energii (NZE): Twierdzenie Thevenina to mówi, że: Dowolny dwójnik SL jest równoważny zaciskowo NZE={u0, Rw}, którego parametry to: u0 - napięcie jałowe ( i º 0 ) na zaciskach dwójnika; Rw - rezystancja wewnętrzna dwójnika.
Twierdzenie o zastępczym Prądowym Źródle Energii (PZE):- Twierdzenie Nortona to mówi, że: Dowolny dwójnik SL jest równoważny zaciskowo PZE={jz, Gw}, którego parametry to: jz - prąd zwarcia ( u º 0 ) zacisków dwójnika, Gw - konduktancja wewnętrzna dwójnika.
Są przydatne w rozwiązywaniu obwodów elektrycznych, które spełniają następujące warunki: - są liniowe - prądu stałego - lub znajdują się w stanie ustalonym sinusoidalnym Metody te są dualne. Dlatego wybór metody jest praktycznie uzależniony od konkretnego obwodu. Mając wyróżnione zaciski, oceniamy, które z powyższych twierdzeń przyniesie większe uproszczenie układu.
Metody powyższe są szczególnie przydatne w zadaniach, gdzie szukaną wielkością jest prąd lub napięcie w wyróżnionej gałęzi obwodu. Dzięki ich zastosowaniu uzyskujemy znaczne uproszczenie układu, co pociąga za sobą uproszczenie obliczeń. Zastosowanie metod łatwo można prześledzić na przykładach.