Diodo (análisis iterativo) con modelo exponencial

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Pregunta : diseñe el circuito en esta Figura para proporcionar un voltaje de salida de 2.4 V. Suponga que los diodos disponibles tienen una caída de 0.7 V a 1 mA.

Mi enfoque: Al principio, asumimos que V 0 es 0.7 * 3 = 2.1V.
Corriente a través del circuito, I = (10-2.1) / R mA (R está en Kilo-Ohms)
V 2 = voltaje en el diodo cuando la corriente es I 2
V 1 = voltaje en el diodo cuando la corriente es I 1
V 2 - V 1 = 2.3 * n * V T * log (I 2 / I 1 )
Aquí, V 2 = 0.8V
V 1 = 0.7V
I 2 = 7.9 / R mA
I 1 = 1 mA
V T = 25 mV
n = 1
Entonces, obtengo R = 139 ohmios
Estoy confundido con mi enfoque al seleccionar V 2 & V 1 . Acabo de hacer un promedio de 3 diodos mientras trabajaba con 2.4V y 2.1V, que son 0.8V y 0.7V respectivamente.

    
pregunta Utshaw

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Su ecuación básica para el voltaje de cada diodo, en este problema donde se le dice que cuando \ $ I_D = 1 \: \ textrm {mA} \ $ that \ $ V_D = 700 \: \ textrm {mV} \ $, debe verse como:

$$ V_D = 700 \: \ textrm {mV} + n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_D} {1 \: \ textrm {mA}} \ right) $$

Esto se lee fácilmente como dos términos: el primer término es el voltaje asumido cuando la corriente en realidad es \ $ 1 \: \ textrm {mA} \ $ y el segundo término es la diferencia de ese voltaje asumido cuando la corriente en sí es \ $ I_D \ $. Tenga en cuenta que si \ $ I_D = 1 \: \ textrm {mA} \ $, el logaritmo será cero, por lo que no habrá ningún ajuste.

Ahora se le solicita que encuentre el valor de la resistencia si desea alcanzar un voltaje de diodo apilado de \ $ V_o = 2.4 \: \ textrm {V} \ $. Claramente, esto significa que el voltaje en cada diodo (la misma corriente en cada uno, todos los diodos que se supone que usan el mismo modelo) debe ser \ $ \ frac {1} {3} \ $ rd tanto o \ $ V_D = 800 \: \ textrm {mV} \ $.

Por lo tanto, está intentando resolver \ $ I_D \ $ en el caso donde:

$$ \ begin {align *} 800 \: \ textrm {mV} & = 700 \: \ textrm {mV} + n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_D} {1 \: \ textrm {mA}} \ Correcto)\\\\ 800 \: \ textrm {mV} -700 \: \ textrm {mV} & = n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_D} {1 \: \ textrm {mA}} \ Correcto)\\\\ 100 \: \ textrm {mV} & = n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_D} {1 \: \ textrm {mA}} \ right) \\\\ \ frac {100 \: \ textrm {mV}} {n \ cdot V_T} & = \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_D} {1 \: \ textrm {mA}} \ right) \\\ \ e ^ \ frac {100 \: \ textrm {mV}} {n \ cdot V_T} & = \ frac {I_D} {1 \: \ textrm {mA}} \\\\ I_D & = 1 \: \ textrm {mA} \ cdot e ^ \ frac {100 \: \ textrm {mV}} {n \ cdot V_T} \ end {align *} $$

Para diodos con un coeficiente de emisión de \ $ n = 1 \ $ y donde está especificando que \ $ V_T = 25 \: \ textrm {mV} \ $ (Yo uso el ligeramente superior \ $ V_T = 26 \: \ textrm {mV} \ $ como regla), luego obtengo \ $ I_D \ approx 54.6 \: \ textrm {mA} \ $. A partir de esto, calcularía: \ $ R = \ frac {10 \: \ textrm {V} -2.4 \: \ textrm {V}} {54.6 \: \ textrm {mA}} \ approx 139.2 \: \ Omega \ $.

Como puedes ver, no usé el factor 2.3 que incluiste. Pero llegué a un lugar muy similar. Entonces, esto probablemente significa que no entiendo de dónde sacó ese factor y cómo lo aplicó en el resto de su trabajo.

Tenga en cuenta que escribiría lo siguiente:

$$ \ begin {align *} V_ {D_1} & = n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_ {D_1}} {I_S} \ right) \\\\ V_ {D_2} & = n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_ {D_2}} {I_S} \ right) \\\\ \ por lo tanto \ Delta V_D = V_ {D_2} -V_ {D_1} & = n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_ {D_2}} {I_S} \ right) -n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_ {D_1}} {I_S} \ right) \\\\ \ Delta V_D & = n \ cdot V_T \ cdot \ operatorname {ln} \ left (\ frac {I_ {D_2}} {I_ {D_1}} \ right) \ end {align *} $$

Todavía no veo de dónde vino ese 2.3 ni cómo lo aplicaste. Pero llegamos a lugares similares.

EDITAR: No importa. Creo que estás usando LOG10, ¿verdad? Creo que entiendo mejor, ahora!

    
respondido por el jonk

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