PROBLEMA 1

PROBLEMA 1
Calcular la función de transferencia VO = VO (Vi) del circuito de la figura así como el estado de conducción
(ON/OFF) de los diodos presentes en el mismo.
Analizaremos el circuito empezando por tensiones Vi muy negativas (Vi <<0).
Intervalo I ) − " < Vi < ? = 0v
Suponemos un estado de conducción / no conducción para los diodos tal que:
D1, D2 OFF; Z ON D.
Bajo estos supuestos, dibujaremos el circuito equivalente.
;
Como Vi<0 entonces I<0 con lo que ZonD.
Como Vi<0 entonces Vd1<0 con lo que D1OFF.
Nos faltaría demostrar que D2 está en OFF, mirando el esquema de antes, vemos que:
Como Vi<0 Entonces D2 OFF
Intervalo II ) 0v < Vi < ? = V
Suponemos D1 ,D2 OFF; Z OFF.
1
Así que mientras Vi<2V! Vd1<0 D1 OFF
En el caso del zener, mientras Vi<V implica que Z OFF, para el cálculo de D2 como Vd2+V=V0=0 implica
que VD2=−V y D2 estará OFF.
El intervalo irá hasta V que será cuando el diodo zener ON Z
Intervalo III ) −10v < Vi < ? = 7v/2
Suponemos : D1 OFF, D2 ON; Z ON D
;
Como vi<V ! I<0 diodo zener ON Z
Vamos a comprovar que D1 está en OFF
Como Vi<V y hasta que no alcance 2Vi=7Vd1<0 ! D1 OFF.
El diodo D2 se pondrá mas tarde que el D1, con esto sabemos que el cuarto intervalo empezará en 7V/2
Intervalo IV ) 7V/2 < Vi < ? = "
Suponemos : D1 ON, D2 OFF; Z ON Z
;
Z ON Z ;
2
Como Vi>2V ! I1>0 ! D1 ON
D2 OFF
Podemos observar que ya no habrá más cambios en el estado de conducción de los diodos, a pesar de que
aumente la tensión de entrada.
A continuación presentamos la función de transferencia del circuito en cuestión, junto con los estados de
conducción para cada uno de los diodos.
D1 OFF
D2 ON
Z ON Z
D1 Off
D2 Off
Z Off
D1 ON
D2 Off
Z On Z
V/2
V
+
Vi
−
+
Vo
−
3
Id1
Id2
R
R
+
Vd2
+
Vd1
R
7V/2
D1 Off
D2 Off
Z ON D
vi
vo
2V
2V
Iz
R
V
V
+
Vi
−
+
Vi
4
−
+
Vi
−
+
Vo
−
R
R
+
Vd2
+
Vd1
R
2V
2V
R
+
Vo
−
R
R
+
Vd2
R
2V
5
2V
R
+
Vo
−
R
R
+
Vd1
R
2V
2V
R
+
Vi
−
+
Vo
−
R
R
D2
D1
R
2V
2V
6
VZ
R
7