正弦波応答について

質問

ダイオードと抵抗の直列回路に正弦波を印加したところ、周波数が低いところではきれいな半波整流になったのですが、周波数を上げていくと歪みが生じてきたのですが、どうしてですか？
ご回答お願いします。

回答No.1

milion · ベストアンサー

恐らくダイオードが低速タイプなのだと思われます。
整流用ダイオードには主にノーマル，ショットキーバリヤ，ファーストリカバリーの３種があり、いずれのダイオードも導通状態に急速に逆方向の電圧を印加すると、瞬間的に逆方向の電流が流れてしまいます。
この電流をリカバリー電流といいますが、ノーマルダイオードは他の２種に比べリカバリー電流の流れる時間が長いため、高周波になると波形が歪んでしまいます。

３種類のダイオードの特徴は

・ノーマルダイオード
　安価，逆方向耐圧が高くできる，リカバリー時間が長い，逆方向電圧印加時の漏れ電流が小さい

・ショットキーバリヤダイオード
　安価，逆方向耐圧が最大でも２０Ｖ？程度，リカバリー時間が短い，逆方向電圧印加時の漏れ電流が大きい，順方向電圧降下が０．３Ｖ程度と低い

・ファーストリカバリーダイオード
　高価，逆方向耐圧が高くできる，リカバリー時間が短い，逆方向電圧印加時の漏れ電流が小さい

となっており、用途に合わせて安価なものを選びます。
当然ながら逆方向耐圧を超える電圧を印加すると壊れます。また、インバーター等でリカバリー時間の長いノーマルダイオードを使うと、リカバリー電流が大きくなりすぎて壊れるので注意が必要です。
ちなみに、ファーストリカバリーダイオードのリカバリー時間は数十ナノ秒です。

お礼

的を獲た回答ありがとうございます。
調べる目安ができました。
もう少し詳しく調べてみようと思います。

回答No.2

ymmasayan

ダイオードは逆方向のとき小容量の（可変容量）コンデンサとなります。
可変容量ダイオード(バリキャップ)として周波数逓倍や周波数変調に使われます。

このコンデンサ分の影響で、高い周波数では逆方向（電流遮断時）でも交流分がもれてしまい、ひずむのだと思います。

お礼

コンデンサとして振舞う・・・電子回路で同じようなことをやったように思います。
頭の中で理論と実験が繋がってきました。
ご回答ありがとうございます。