Determine la corriente y el voltaje para el circuito de diodo dado

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Q. Tensión de corte para cada diodo = 0.7V.

Determine la corriente a través de D1 y Vo para

(a) R1 = 10 kohm, R2 = 5 kohm. Respuesta (I (D1) = 0.93 mA, Vo = -15V)

(b) R1 = 5 kohm, R2 = 10 kohm. Respuesta (I (D1) = 1.86 mA, Vo = -15V)

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Mi enfoque

(a) Primero considerando que ambos diodos se conectan.

Deje que la tensión del nodo donde está conectada n terminal del diodo D2 sea v. Para cada diodo, hay una caída de tensión directa de 0.7 v

= > v = 0.7v

I (10k) = (10-0.7) / 10 mA = 0.93 mA.

I (D2) = (- 15-0.7-0.7) /5=-3.28mA

= > D2 está desactivado

I (D1) = I (10k) + I (D2) = 0.93-3.28 = -ve

= > D1 también está desactivado.

Pero de acuerdo con el libro D1 está activado D2 está desactivado. ¿Dónde me he equivocado?

(b) Siguió el mismo procedimiento que el anterior para (b) y obtuvo la respuesta correcta.

Todavía mostrando los pasos:

Primero considerando ambos diodos conectados.

Deje que la tensión del nodo donde está conectada n terminal del diodo D2 sea v. Para cada diodo, hay una caída de tensión directa de 0.7 v

= > v = 0.7v

I (10k) = (10-0.7) / 5 mA = 1.86 mA.

I (D2) = (- 15-0.7-0.7) /10=-1.64mA

= > D2 está desactivado

I (D1) = I (10k) + I (D2) = 1.86-1.64 = + ve

= > D1 está activado.

Por lo tanto

I (D1) = (10-0.7) /5=1.86 mA Vo = -15V

Que coincide con la respuesta.

Por favor, dime si mi procedimiento es incorrecto. Al seguir este procedimiento, obtengo la respuesta correcta para (b) pero no para (a)

    
pregunta Soumee

2 respuestas

3

Por lo general, es una buena idea organizar las cosas de modo que la corriente convencional fluya desde la parte superior de la hoja hasta la parte inferior de la hoja y esa señal, si está presente, fluya desde el lado izquierdo de la hoja hacia el lado derecho. Esa simple regla por sí sola tiende a mejorar la legibilidad esquemática, aunque también existen otras buenas reglas.

Esto significa \ $ + 10 \: \ textrm {V} \ $ en la parte superior y \ $ - 15 \: \ textrm {V} \ $ en la parte inferior. También en este caso, su única señal es \ $ V_o \ $. Dado que es, para esta pregunta, una salida, se debe colocar en el lado derecho del esquema. Como en:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Si solo echa un vistazo al esquema, puede ver que el punto más negativo en la parte inferior probablemente no puede pasar \ $ D_2 \ $, ya que \ $ D_2 \ $ está orientado de manera incorrecta. Esto probablemente significa que \ $ D_2 \ $ está OFF , como una conclusión provisional. Eso también implica que \ $ V_O = -15 \: \ textrm {V} \ $, ya que entonces no hay una corriente en \ $ D_2 \ $ que pueda generar una caída de voltaje en \ $ R_2 \ $.

Desde este punto de vista, lo siguiente que debe hacer es considerar la parte restante. Como \ $ D_2 \ $ está tentativamente APAGADO , por lo tanto, probablemente no afecte lo que está ocurriendo con \ $ R_1 \ $ y \ $ D_1 \ $. Así que eso es simple, ahora. Ese nodo se encuentra en \ $ 700 \: \ textrm {mV} \ $ por encima del suelo, ya que \ $ R_1 \ $ suministra corriente a través de \ $ D_1 \ $ (que está orientado correctamente para que esté ENCENDIDO .)

Ahora podemos revisar la conclusión sobre \ $ D_2 \ $. El cátodo de \ $ D_2 \ $ sentado en \ $ 700 \: \ textrm {mV} \ $ por encima del suelo, su ánodo está mirando hacia \ $ - 15 \: \ textrm {V} \ $, y eso significa que está, en hecho, OFF . Así que ahora está marcado y estamos listos para empezar.

La corriente en \ $ R_1 \ $ es \ $ I_ {R_1} = \ frac {10 \: \ textrm {V} -700 \: \ textrm {mV}} {R_1} \ $ y esto funciona para \ $ 930 \: \ mu \ textrm {A} \ $ en el caso \ $ R_1 = 10 \: \ textrm {k} \ Omega \ $ y \ $ 1.86 \: \ textrm {mA} \ $ en el \ $ R_1 = 5 \: \ textrm {k} \ Omega \ $ case. \ $ V_O = -15 \: \ textrm {V} \ $ en ambos casos, ya que \ $ D_2 \ $ está OFF en ambos casos y no hay una corriente en \ $ R_2 \ $ para crear un diferencia de voltaje a través de él.

Una de esas otras "buenas reglas" es simplemente colocar un nombre de nodo para el voltaje cuando algo se conecta a un riel de suministro de voltaje, tal como lo hacen los esquemas con los nodos a tierra, en lugar de confundir un esquema con todo el cableado inane Detalles de atar una red de suministro de voltaje juntos. Transportar alrededor de los rieles de la fuente de alimentación simplemente crea una gran cantidad de cables que distraen, lo que finalmente no agrega nada a la comprensión del esquema. Se te lleva incorrectamente a la idea de que necesitas seguir esos cables y esto te hace recorrer todo el lugar cuando lees un esquema. Y rara vez es necesario tener ese empuje en la cara. Además, solo hay más alambres negros alrededor para atraer tu atención de lo que realmente necesitas ver y entender.

[Puede llegar un momento en el que saber que una red está unida y conocer los detalles sobre el cableado (inductancias de trazas, capacitancias, efectos de la guía de ondas, etc.) puede ser importante y puede ser importante "ver" todo lo que está vinculado juntos de esa manera Pero para el momento en que ese tipo de detalle sea importante para usted, su nivel de habilidad con los esquemas será mucho mejor que, de todos modos, realmente no necesitará utilizar los rieles de suministro de voltaje.]

Entonces, en tu segundo ejemplo esquemático, lo primero que haría es eliminar los símbolos de la fuente de voltaje. No son necesarios ya que no son fuentes de señal. Solo tenga en cuenta el voltaje en el nodo donde se conecta y deshacerse de los suministros. Simplemente ocupan espacio y distraen su atención de asuntos importantes. Y luego usaría la primera regla que mencioné sobre el flujo de corriente convencional y el flujo de señal para reorganizar el esquema, como les mostré. En conjunto, estas cosas hacen que los esquemas sean mucho más legibles y consistentes, lo que con el tiempo mejorará la velocidad con la que usted puede dividir mentalmente los esquemas en bloques funcionales más pequeños e importantes que son más fáciles de entender por separado.

Una buena idea sería buscar esquemas geniales en la web. Cualquier cosa con la que tenga problemas y que incluya las fuentes de voltaje, y donde los cables del riel de suministro de voltaje estén conectados por todas partes, y donde las reglas anteriores requieran una reescritura significativa. Luego reescribirlos de acuerdo con estas reglas. A ver si eso te ayuda. Apuesto a que lo hará. Y mucho más rápido de lo que imaginas ahora.

(Estas reglas, y más, me las enseñaron los maestros de dibujo electrónico en las clases que tomé en Tektronix cuando era empleado allí hace unos 35 años).

    
respondido por el jonk
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Has determinado correctamente que D2 está desactivado, pero ...

  

= > D2 está desactivado

     

I (D1) = I (10k) + I (D2) = 0.93-3.28 = -ve

eso significa que I (D2) debe ser cero, no -3.28mA

    
respondido por el user28910

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