Diodos en serie

Utilice la ecuación de diodo Shockley .

\ $ I = I_S (e ^ {V_D \ sobre nV_T} -1) \ $

\ $ I_S \ $ es la saturación inversa actual

\ $ V_D \ $ es el voltaje del diodo (positivo para polarización directa)

\ $ V_T \ $ es el voltaje térmico (~ 26mV a temperatura ambiente)

\ $ n \ $ es el factor de idealidad (entre 1 y 2)

Usted sabe que un diodo tiene una tensión positiva positiva y el otro tiene una tensión negativa. Usted sabe que las corrientes son iguales y que los voltajes deben sumarse al voltaje de entrada. Entonces, tienes dos ecuaciones en dos incógnitas: resuelve.

Obtengo 18 mV y 481 mV para diodos con un factor de idealidad de 1 (por ejemplo, transistores conectados a diodo).

Edit: veo su solución de libro de texto ahora, es un poco diferente porque se asumió el factor de idealidad de dos. Simplemente sustituyeron (2ª línea) y resolvieron para obtener el resultado.

Para visualizar lo que está pasando, la corriente a través del diodo de polarización inversa será aproximadamente \ $ I_S \ $ sin importar el voltaje (suponiendo que no sea demasiado cerca de cero). Esto se debe a que (con un signo negativo que indica un sesgo inverso) el término exponencial obtiene rápidamente < < 1 a medida que aumenta el sesgo inverso, por lo que el 1 domina, también por eso se llama corriente de saturación.

\ $ I_S \ $ es algo así como \ $ 10 ^ {- 9} \ $ ~ \ $ 10 ^ {- 14} \ $ A para un diodo real, por lo que el diodo que está sesgado hacia adelante necesitará tener muy poco voltaje a través de él para conducir una corriente tan pequeña hacia adelante. Si bien es probable que pierdas puntos por asumir que I \ $ \ approx \ $ \ $ I_S \ $, creo que la información puede ser valiosa.

Editar: para aclarar aquí, hay una serie de posibles modelos de diodos. Para fines pedagógicos, el texto ha fomentado el uso del modelo de Shockley porque proporciona una respuesta útil y no es demasiado complejo para que un alumno lo resuelva para obtener una solución de formato cerrado. Revisaré los modelos que hemos discutido aquí y los resultados a continuación:

1. Diodo que está 'activado' cuando Vf > 0 y 'off' cuando Vf < = 0: indeterminado a menos que asuma una fuga o carga.

2. Diodo que está 'activado' cuando Vf > 0.7 V y "apagado" cuando Vf < = 0.7 V: indeterminado a menos que asuma una fuga o carga.

3. Ecuación de Shockley con n = 2: V1 = 0.036V V2 = 0.464V

4. Simulación SPICE con el modelo 1N4148 Telefunken: V1 = 0.0363V V2 = 0.4637V (resuelto numéricamente, no de forma cerrada)

De acuerdo con Spehro Pefhany. Solo añade las ecuaciones.

Supongamos que los dos diodos son iguales. Y suponga que la dirección del voltaje y la dirección de la corriente son desde el ánodo de D2 al cátodo de D2.