Diodenschaltungsanalyse unter Verwendung des idealen Diodenprüfungsproblems

Ich habe einige vergangene Prüfungen überprüft und bin über diese Frage gestolpertDiodenproblem

Also muss ich den Strom I durch die mittlere Diode und die Spannung über dem 10-kΩ-Widerstand unten links finden.

Um dieses Problem zu lösen, habe ich die Technik "Angenommene Zustände für die Analyse idealer Schaltermodell-Diodenschaltungen" verwendet (nicht sicher, ob dies der tatsächliche Name der Technik ist).

Für meinen ersten Zustand bin ich also davon ausgegangen, dass sowohl D1 als auch D2 eingeschaltet sindZustand1

Da der Strom für beide Dioden nicht negativ ist, muss die Annahme, dass beide Dioden eingeschaltet sind, korrekt sein. Somit ist der erforderliche Strom durch die Diode:

(15V - 11,25V)/10KΩ = 0,000375A

Beim Betrachten der Antworten heißt es jedoch, dass der Strom über die Diode 0 A beträgt. Dies bedeutet, dass die Diode tatsächlich "aus" ist (während die andere Diode eingeschaltet ist), und daher ist meine Analyse falsch.

Gibt es ein Problem mit meiner Argumentation oder übersehe ich etwas Entscheidendes?

Vielen Dank für Ihre Zeit!

Ich denke, Ihre Annahme, dass kein Strom durch den unteren rechten 5k-Widerstand fließt, ist falsch.
Ja, die Diode verbindet es mit einem 10-kOhm-Widerstand. Nur wenn die Diode die Spitze der 5 kOhm mit Masse verbindet, wäre die Annahme gültig, dass I = 0 durch die 5 kOhm.

Antworten (3)

Ich denke, die einfachste Methode, solche Probleme zu lösen, besteht darin, anzunehmen, dass die Dioden ausgeschaltet sind (beide und dann eine der beiden), die Spannungen an den Dioden zu berechnen und zu prüfen, ob ein Widerspruch zu Ihrer Annahme besteht. Nennen wir die obere linke Diode D 1 und die Diode in der Mitte D 2 .

Fall 1: D 1 aus, D 2 aus: Seit D 1 ausgeschaltet ist, fließt kein Strom durch den oberen 5k-Widerstand, und seitdem D 2 ausgeschaltet ist, fließt auch kein Strom durch den unteren linken 10k-Widerstand. So v = 0 und die Spannung an der Anode von D 1 beträgt 15 Volt. Widerspruch! ( D 1 sollte eingeschaltet sein).

Fall 2: D 1 aus, D 2 an: wieder kein Strom durch den oberen 5k-Widerstand. Stromspannung v Ist

v = 15 v ⋅ ( 5 k | | 10 k ) 10 k + ( 5 k | | 10 k ) = 3,75 v

Widerspruch! (Weil die Spannung über D 1 wäre 15 v − 3,75 v = 11.25 v und es sollte eingeschaltet sein.)

Fall 3: D 1 An, D 2 aus: Spannung v Ist

v = 15 v ⋅ 10 k 5 k + 10 k = 10 v

Die Spannung an der Anode von D 2 Ist 15 v ⋅ 5 k / 15 k = 5 v . Das stimmt mit unserer Vermutung überein, denn bei diesen Spannungen D 2 muss aus sein. Ihre Lösung ist also

ICH = 0 A , v = 10 v

L Danke für die ausführliche Antwort! Wie entsprechen jedoch in Fall 3 5 V an der Anode von D2 dem Ausschalten von D2? Wussten Sie schon, dass die Spannung an der Kathode von D2 10V beträgt?
@ goli12: Ja, mit dieser Annahme V = 10 Volt (siehe Fall 3 in meiner Antwort), also liegt an der Diode eine negative Spannung an (10 Volt an der Kathode und 5 Volt an der Anode, was -5 Volt von Anode zu ergibt Kathode).

Entfernen Sie die mittlere Diode und lösen Sie die Spannung an den Knoten, an denen sie angeschlossen war. Wenn die Kathodenspannung höher ist, hat das Hinzufügen der Diode keine Wirkung und der Strom durch die Diode ist Null.

Bei der Knotenanalyse beträgt die Kathodenspannung also 10 V (dh die Spannung über den unteren linken 10 kΩ gegen Masse), während die Anodenspannung 5 V beträgt (die Spannung über den 5 kΩ gegen Masse). Die Diode ist also tatsächlich in Sperrrichtung vorgespannt und somit I = 0A, ja?
@goli12 Ja, genau.

Nennen Sie die obere linke Diode D1 und die mittlere Diode D2 und nehmen Sie an, dass die Dioden ideal sind, dann: An der Anode von D2, unter Verwendung der Spannungsteilerregel (5x15)/15= 5V und an der Kathode von D2, (10x15) /15 = 10 V. Daher ist D2 in Sperrrichtung vorgespannt, der Strom ist Null.

1 Milliampere fließt in den 10-kOhm-Widerstand

Die Frage wurde bereits ausführlich beantwortet und angenommen. Was glauben Sie, fügt Ihre neue Antwort dieser alten Frage hinzu? Jedes neue beitragende Mitglied ist hier willkommen, aber versuchen Sie vielleicht, sich auf Fragen zu konzentrieren, bei denen Sie neue Informationen hinzufügen können.
Diodenschaltungsanalyse unter Verwendung des idealen Diodenprüfungsproblems
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v