Circuitos de diodo usando el modelo expotencial

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hola, Pregunta : a continuación, se utiliza una cadena de tres diodos para proporcionar un voltaje constante de aproximadamente 2,1 V. Queremos calcular el porcentaje de cambio en este voltaje regulado causado por (a) a ± 10% cambio en la tensión de alimentación y (b) conexión de una resistencia de carga de 1 kΩ. Supongamos que n = 2.

Tenía algunas dudas con respecto al análisis de pequeña señal que se realizaría en la parte B. Después de preguntar aquí, recibí suficiente ayuda para entenderlo y resolverlo. Pero el siguiente pasaje del libro (Circuitos microelectrónicos) dice que al usar el análisis de pequeña señal obtenemos .

Pero si seguimos los cálculos detallados utilizando el modelo exponencial obtendríamos .

No puedo entender cómo derivar la respuesta usando el modelo exponencial. ¿Cuáles son los pasos para encontrar la solución utilizando el modelo exponencial?

Enlace (a la pregunta anterior: Modelado de diodos )

    
pregunta Mohammed Arshaan

2 respuestas

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Escribiendo las ecuaciones KCL en \ $ v_ {OUT} \ $, mientras asumiendo que todos los diodos son iguales de manera que \ $ v_D = \ frac {v_ {OUT}} {3} \ $ (corriente que fluye dentro = corriente que sale) ):

\ $ \ frac {10V-v_ {OUT}} {R_1} = \ frac {v_ {OUT}} {R_2} + I_s \ left (e ^ {\ frac {v_ {OUT}} {3n \ U_t }} - 1 \ right) \ $

Esta es una ecuación trascendental que no se puede resolver analíticamente. Debe resolverse utilizando un método numérico, que es lo que hacen los simuladores de circuito.

    
respondido por el Sven B
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Primero puede reemplazar la fuente de voltaje y el divisor de voltaje por su Equivalente de Thevenin y los tres diodos por uno que tiene parámetros diferentes:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Suponiendo que los diodos están modelados por la ecuación del diodo de Shockley
\ $ I (U) = I_s (e ^ {\ frac {U} {U_c}} - 1) \ $
entonces el diodo combinado (diodo triple) puede ser modelado por
\ $ I (U) = I_s (e ^ {\ frac {U} {3U_c}} - 1) \ $

Entonces el problema parece más simple; Básicamente, no hay diferencia en comparación con un circuito con fuente de voltaje, una resistencia y un diodo.

Ahora mire los gráficos I-U de diodo y resistencia y la línea de carga :

Comopuedever,lacurvaturadelosdiodosI-U-line(rojo)nocambiamuchoenlaregióndondeintersectalaslíneasdecarga(negro,azul).

Puedecalcularelvoltajealquelaslíneasdecargaseintersecanaproximadamenteconlalíneadediodosutilizando aproximación lineal .

La diferencia de los voltajes de la intersección será mucho menor que \ $ \ Delta U \ $ porque el gráfico de diodos es mucho más pronunciado en esa región que la línea de carga.

    
respondido por el Curd

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