25 V 1 K D1 D1 Vo Vi VD ID

Tecnología y Componentes Electrónicos y Fotónicos
1º Ingeniero de Telecomunicación
PRIMER PARCIAL: 28 de Junio de 2007
APELLIDOS:
NOMBRE:
SOLUCIÓN
DURACIÓN: 60 minutos
Para el circuito de la figura,
Se pide:
1. Hallar la función de transferencia Vo = f(Vi) para el intervalo Vi ∈ [-∞,+∞], dando los valores de la tensión del diodo
VD y corriente del diodo ID en cada sub-intervalo (3 punto)
2. Hallar los límites de Vi para los que funcionaría el diodo sin romperse, si los valores característicos de éste son
VRUPTURA = 100 v, IFmax = 200 mA. (2 punto)
Datos: R = 1 KΩ, VF = 0,7 V,
1K
D1
D1
Vi
- ∞ < Vi < 25,7 V
VO = 25,7 V
VD = 0,7 V
ID = Vi – 25,7 mA
25,7 V < Vi < + ∞
1.
VD
ID
VO = Vi
VD = Vi – 25 V
ID = 0 mA
Vo
-75 V < Vi < 225,7 V
2.
25 V
No olvide las unidades
VR
1)
Si Vi es muy negativo => D1 OFF => ID = 0
1K
Vo = Vi − VR = Vi − I D ·1K = Vi
VD = Vi − VR − 25 = Vi − 25 = Vi − 25
ID = 0
ID
VD
Vi
Vo
25
VD = Vi − 25 = VF = 0,7V ⇒ Vi = 25,7V .
Luego el esquema anterior será válido para − ∞ < Vi < 25,7V
El diodo conmutará a ON cuando
Si
25,7V < Vi < ∞
=> D1 ON => VD = VF = 0,7V
VR
1K 0,7
Vi
Vo = 25 + 0,7 = 25,7V
VD = 0,7V
V − 25 − 0,7
ID = i
= Vi − 25,7mA
1
=> Vi > -75 V
Cuando D1 está en ON => ID = Vi – 25,7 mA
La tensión negativa máxima será ID < IFmax
=> Vi > 225,7 V
1/2
VD
Vo
25
2)
Cuando D1 está en OFF => VD = Vi – 25 V
La tensión negativa máxima será VD > - VRUPT
ID
Para el circuito rectificador de la figura, considerando los diodos D1 y D2 ideales (VF = 0 V) , se pide:
1. Calcular y dibujar la forma de onda de la tensión de salida VO (2 punto)
2. Calcular los parámetros Vpp (tensión pico-pico), VDC (componente continua), Vef (valor eficaz) de la onda de salida VO
(2 puntos)
3. Indicar la tensión de ruptura mínima de los diodos D1 y D2 (1 punto)
Vi
150 V
Vpp = 50 V
1K
D1
2.
1K
VO
D2
Vef = 35,35 V
t
Vi
VDC = 31,83 V
VRUPTURA (D1) = 150 V
1K
3.
VRUPTURA (D2) = 150 V
-150 V
No olvide las unidades
1)
Si
⎧ D1KOFF ⇒ I D1 = 0mA
Vi > 0 ⇒ ⎨
⎩ D 2KON ⇒ VD 2 = 0V
VD
1K
1K
1K
Vi
1K
Vi
Vi
ID
Vo
Si
=>
Vi
⎧
⎪VO = 3 > 0
⎪
⎨VD1 = −Vi < 0
⎪
V
⎪I D 2 = O > 0
1
⎩
VO
1K
⎧ D1KON ⇒ VD1 = 0V
=>
Vi < 0 ⇒ ⎨
⎩ D 2KOFF ⇒ I D 2 = 0mA
ID
1K
1K
Vi
1K
Vo
VO
1K
1K
VO
0,5 K
Vi
1K
Como son ondas senoidales se pueden aplicar
las siguientes fórmulas...
0,5 K
Vi
⎧
⎪VO = − 3 > 0
⎪
VO
⎪
>0
⎨ I D1 = −
1
⎪
⎪VD 2 = Vi < 0
⎪
⎩
Vi
VD
VO
1K
1K
1K
VO
50 V
V pp = 50V
V DC =
Vef =
2VP
π
VP
2
=
=
100V
π
50V
2
= 31,83V
t
= 35,35V
La tensión máxima negativa en los diodos será –150 V
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