PROBLEMA 1: a) R=1K S`ha de complir: 1mA Per tant

PROBLEMA 1:
a) R=1K
S’ha de complir:
1mA < IZ < 100mA
Per tant:
V − VZ

1mA < Rmin
⇒ VZ ≤ 9V

Ve − VZ

R
1mA <
< 100mA 
R
VRmax − VZ < 100mA ⇒ V ≥ −80V ⇒ V ≥ 0V
Z
Z

R
És a dir:
9V ≥ VZ ≥ 0V
b) Si VZ=4V, calcular R per estabilitzar el circuit...
S’ha de complir:
1mA < IZ < 100mA
Per tant:
I Zmin <
Ve − VZ
< I Zmax
R
VRmin − VZ

⇒ R ≤ 6 KΩ
R < I

Zmin

VRmax − VZ < R ⇒ R ≥ 160Ω
 I Zmax
És a dir:
6 KΩ ≥ R ≥ 160Ω
c) Si VZ=4V, R=1K, IZM=16mA a 300K, ¿Qué sucede al variar la temperatura?
IZ puede variar entre:
V −V
V −V
V − VZ
6mA = emin Z ≤ e Z ≤ emax
= 16mA
R
R
R
Vemos que estamos trabajando con el circuito al límite, ya que IZM=16mA. Por tanto, si T
sube, VZ baja, y la IZ sube, por lo que podemos superar la IZM y destruir el circuito.
PROBLEMA 2:
µn=1100cm2/s
µp=400cm2/s
ni=1010cm-3
a)
NA=108cm-3
b)
NA=1010cm-3
np=ni2
p+ND = n+NA => p = n+NA
NA<<ni -> Semiconductor intrínseco
Î n=p= ni
σ= nqµn + pqµp = niq(µn + µp)
R=σL/S = 41.66MΩ
− N A ± N A + 4ni2
=> n =
2
=>
n=0.62·1010cm-3
σ= nqµn + pqµp
R=σL/S = 47.1MΩ
2
c)
NA=1012cm-3
σ= pqµp
R=σL/S = 1.56MΩ
d)
NA=1014cm-3
σ= pqµp
R=σL/S = 15.6kΩ
p=1.61·1010cm-3
NA>>ni -> Semiconductor extrínseco
Î p= NA
NA>>ni -> Semiconductor extrínseco
Î p= NA
PROBLEMA 3:
R1
R2
-9V
R3
D1
R4
D2
D3
9V
Suponemos D1 en zéner, D2,D3 en OFF:
R1
I3
-9V
R2
-3.1V
R3
Va
R4
Vb
I1
D1
I2
D2
D3
9V
Entonces, es inmediato calcular las intensidades:
I3 =
− 3 − (−9)
= 5.9mA
R1
I2 =
9 − (−3.1)
= 4.03mA
R2 + R3 + R4
I1 = I 3 − I 2 = 1.87 mA
Comprobamos:
Va = 9 − I 2 (R3 + R4 ) = 0.93V
OK
Vb = 9 − I 2 R4 = 4.96V
OK
Y además, I1>0. Por tanto, las hipótesis eran correctas.
PROBLEMA 4:
En el caso
0 < t < T/2 => D2,D3 ON, D1,D4 OFF
La intensidad máxima que circula por el circuito es:
IFmax=20V/R = 20mA
Y los diodos que no conducen soportan una tensión máxima en inversa de:
VRmax=20V
En el caso
T/2 < t < T => D2,D3 OFF, D1,D4 ON
La intensidad máxima que circula por el circuito es:
IFmax=20V/R = 20mA
Y los diodos que no conducen soportan una tensión máxima en inversa de:
VRmax=20V
Por tanto:
IFmax= 20mA
VRmax=20V
PROBLEMA 5:
D1
+
+
1K
Vin
1K
Vo
5V
-
-
D2
caso 1)
D1 OFF, D2 OFF
Caso imposible => VD2=5 >0
caso 2)
D1 OFF, D2 ON
D1
+
+
1K
1K
Vin
Vo
5V
-
-
0.6V
Vo = −
caso 3)
5 − 0.6
1K = −2.2V
2K
D1 ON, D2 ON
0.6V
Va
+
+
1K
Vin
-
1K
Vo
5V
Vb
0.6V
Va = Vin − 0.6

Vb = −0.6
 ⇒ Vo = Vin
Vo = Va − Vb 
caso 4)
D1 ON, D2 OFF
0.6V
+
+
1K
-
1K
I(R2)
Vin
Vo
5V
-
D2
I(R2) = 0 => Vo=0V
Límites:
D1 ON => Ve> -2.2V
D2 ON => Ve < 0V
Por lo tanto:
-2.2V
Vo
Vin
-2.2V