¿Cómo calculo el voltaje usando el método de diodo completo?

Al hacer ejemplos adicionales para una clase de electrónica, encontré una sección que usa el modelo de diodo completo (no lo hemos cubierto en clase con mucho detalle, solo la definición).

La pregunta es: determine el voltaje a través del diodo utilizando el modelo de diodo completo con r'd (resistencia dinámica directa) = 10 ohmios y r'R (resistencia inversa interna) = 100 megaohmios.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Sé que necesito determinar el circuito de resistencia equivalente y que el voltaje se divide 50/50 después de R2 en R3 y R4 de acuerdo con el principio de división de voltaje.

Vi en otra pregunta que se puede usar el principio de superposición, pero ese ejemplo tiene 2 fuentes de CC. No puedo ver cómo este método es aplicable a un ejemplo con una sola fuente de CC. ¿Podría alguien explicarme cómo abordar esta pregunta? Quiero entender, no simplemente copiar lo que alguien más ha hecho.

Aquí está el enlace a la otra pregunta: Diodo en paralelo con dos fuentes de CC

tienes dos fuentes de CC, una es 0V
Está bien, pero eso todavía no me ayuda a entender cómo abordar la pregunta. Eso solo me dice que todavía es posible usar la superposición.
@Jasen Cada circuito electrónico tiene una cantidad infinita de fuentes de voltaje de 0V.

Respuestas (2)

No estoy seguro de haber entendido bien tu pregunta. Pero, cuando usa el modelo de diodo completo, asume que el diodo tiene dos circuitos equivalentes diferentes. Uno cuando está directamente polarizado:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

y otra cuando está polarizada inversamente

esquemático

simular este circuito

De esta forma, para resolver tu circuito, necesitas suponer una condición inicial del diodo, sustituirlo por el circuito correspondiente y afirmar que la condición inicial es válida.

Por ejemplo. Suponga que el diodo está polarizado inversamente (está claro, a partir de su circuito, que esta suposición es falsa, pero veamos cómo funciona esto).

Su circuito ahora puede ser descrito por este circuito (a continuación) cuando Vd < Vt (su Vt es cero, y Vd es el voltaje medido a través del diodo como si estuviera directamente polarizado):

esquemático

simular este circuito

Resolviendo este circuito, encontrará que Vd es aproximadamente igual al voltaje en R3, es decir, Vd = V3 = 4.7k * 30 / (1k + 1.5k + 4.7k) = 19.5V

Nuestra suposición inicial era que Vd < 0 y encontramos un voltaje positivo, lo que indica que esta suposición era falsa.

De esta manera, necesitamos rehacer nuestro análisis suponiendo ahora que el diodo está directamente polarizado y calculando nuevamente el voltaje a través de Vd y verificando que sea positivo.

Dejaré este análisis por ti.

Mire el gráfico completo del modelo de diodo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Lo primero que debe determinar es el material del que está hecho el diodo, ya que esto determinará el voltaje de rodilla (aproximadamente 0,6 - 0,7 V para silicio, aproximadamente 0,2 V para germanio).

En su pregunta, el diodo tiene polarización directa , por lo que podemos ignorar la parte del gráfico a la izquierda del eje vertical.

Como no se proporciona información sobre la característica entre 0 V y el voltaje de codo, simplifique esta parte del gráfico a una línea plana proyectando la pendiente hacia adelante en el eje horizontal. Esto da un valor de alrededor de 0.65V.

Ahora sustituya esto en el circuito como voltaje y resistencia en serie.

ingrese la descripción de la imagen aquí

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