Analizando un circuito con diodos conectados en serie

Este es un problema con su solución:

Lo que no entiendo es cómo reemplazó los tres diodos con las fuentes de voltaje en el análisis de CC o con las resistencias en el análisis de CA. ¿Qué suposiciones hizo para hacer eso?.

Para el análisis de CC: si era un diodo, está bien para mí, pero el problema está en los tres conectados en serie. Para el análisis AC tengo el mismo problema que con DC más dos preguntas:

  1. Usando el modelo de señal pequeña, reemplazamos el diodo con una resistencia rd y luego resolvemos el problema y si la identificación actual era negativa, entonces nuestra suposición de que el diodo está encendido es incorrecta y debería estar apagado. ¿Está bien?
  2. Si el diodo está encendido en el análisis de CC, ¿significa eso que debería estar encendido en el análisis de CA?

Respuestas (1)

El modelo de señal grande se utiliza para encontrar el punto de polarización (8,95 mA). Se supone que el análisis de señales pequeñas no dará como resultado grandes cambios desde ese punto de polarización.

Puede verificar esa suposición con el modelo de señal grande: la corriente mínima es un poco menos de 8 mA y la máxima es de 9.95 mA, por lo que no está tan mal. Los diodos no solo están siempre encendidos, sino que lo están con aproximadamente 9 mA +/- 10 %.

Entonces, dado eso, ahora puede reemplazar los diodos con su modelo de pequeña señal, que es una resistencia de resistencia nVt/Id o alrededor de 2,8 ohmios cada uno, dadas las suposiciones de este problema. La fuente de 20 V se reemplaza con un cortocircuito y solo queda la pequeña señal de CA. La idea es que estamos viendo el efecto de los "pequeños" cambios desde ese punto de sesgo.

Para obtener el voltaje de salida final, agrega el punto de polarización (2,1 V) junto con los cambios del análisis de señal pequeña de CA, para obtener una señal de CA pequeña de 8,35 mV pico añadida a un voltaje de CC relativamente grande (2,1 V).

Si simula esto con un buen simulador y modelos de diodos precisos, verá que la suposición es solo aproximadamente correcta y que la forma de onda sinusoidal está un poco distorsionada con los voltajes más altos reducidos a medida que la resistencia dinámica del diodo cae y los voltajes más bajos se expanden un poco. . Es una aproximación lineal al comportamiento de un sistema no lineal.

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