¿Corriente a través de un diodo - no lineal?

(1) Cuando la corriente de la serie es "lo suficientemente pequeña" de modo que \ $ v_D \ approx V_1 \ $, la corriente sigue aproximadamente la ecuación de corriente de diodo exponencial.

(2) Cuando la corriente de la serie es "lo suficientemente grande" de modo que \ $ v_ {R1} \ approx V_1 \ $, la corriente sigue aproximadamente la ecuación lineal de la ley de Ohm.

Por lo tanto, solo debe esperar que la corriente siga aproximadamente la ecuación exponencial del diodo cuando \ $ v_ {R1} < < v_D \ $.

Esto implica que solo verá algo parecido a la respuesta exponencial para \ $ V_1 < 0.8V \ $ o menos.

Para este circuito, la corriente de diodo viene dada por:

\ $ i_D = I_S \ exp (\ frac {V_1 - i_DR_1} {nV_T}) \ $

o

\ $ nV_T \ ln (\ frac {i_D} {I_S}) + i_DR_1 = V_1 \ $

Si observas esto un momento, verás que la corriente de la serie es aproximadamente lineal cuando:

\ $ i_D > > \ dfrac {nV_T} {R_1} \ ln (\ frac {i_D} {I_S}) \ $

Aquí hay un gráfico de la característica de tensión-corriente de polarización directa del 1N4148. He resaltado en rojo la curva de 25ºC: -

Lo simplifiqué en línea recta cortando el eje x a 0,8 V, pero está claro que de aproximadamente 0,9 V a aproximadamente 1,3 V es lineal.

La línea roja tiene una pendiente de 450mA / (1.3-0.8) V = 900mA por voltio O, si lo prefiere, la pendiente es una resistencia de 1.11 ohmios.

Esto significa que puedes hacer una aproximación decente al diodo diciendo que es como una batería de 0.8V en serie con una resistencia de 1.11 ohm.

Esto significa que está agregando 1.11 ohmios a su resistencia de 100 ohmios y, por supuesto, esto apenas hace ninguna diferencia. Además, cuando se toma el voltaje de entrada hasta 10 V, el pequeño desplazamiento de 0,8 V tampoco hace ninguna diferencia.

Está envuelto en ese término Vd. En realidad hay dos ecuaciones que están siendo resueltas.

$$ I_d = f (V_d) = I_0 (e ^ {\ frac {e V_d} {kT}} - 1) = \ frac {V_1-V_d} {R_1} $$

Ambos deben ser verdaderos al mismo tiempo.