Schaltungsanalyse der Seriendioden-Clipper-Schaltung

Question

Schaltungsanalyse der Seriendioden-Clipper-Schaltung

Benutzer263783

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Ich bin mir wirklich unsicher, wie ich damit anfangen soll. Die Anweisungen besagten, Vin so zu finden, dass Vout 0,5 Vin beträgt. Angegeben ist lediglich Vd = 0,7 und Rd = 5 Ohm. Ich habe versucht, eine KVL-Gleichung zu erstellen, aber dann weiß ich nicht, was der Strom ist, da Vin nicht angegeben ist.

Zusätzliche Informationen: Das verwendete Diodenmodell ist das Modell mit konstantem Spannungsabfall mit einem Widerstand von Rd = 5 Ohm und einer Durchlassspannung von 0,7

Markus Müller

Im Vergleich zu Ihrer vorherigen Frage haben Sie das Konzept der "idealen Diode" nun deutlich verlassen und arbeiten jetzt mit einer Diode, die ein komplexeres mathematisches Modell hat. Aber Sie vergessen, das Modell Ihrer Diode anzugeben – ist es vielleicht die Shockley-Gleichung? Unabhängig vom Modell haben Sie auch vergessen, die Parameter Ihrer Diode anzugeben (so etwas wie Durchlassspannung in Sättigung oder Sättigungsstrom).

Benutzer263783

@MarcusMüller Ich hätte erwähnen sollen, dass Vd = 0,7 bedeutet, dass es die Durchlassspannung der Diode ist. Daher werde ich hier das Modell mit konstantem Spannungsabfall verwenden.

Markus Müller

Oh, Ok, das macht es ... super einfach? Dann Vout = 0,7 V per Definition, dann 2Vout = Vin = 1,4 V durch die Problemstellung?

Benutzer263783

Das habe ich mir auch gedacht. Aber was ich bezweifle, ist die Existenz des Widerstands Rd. Würde es Vout nicht beeinflussen?

Benutzer263783

@MarcusMüller Ah, ich habe einen Fehler gemacht. Anstelle des Modells mit konstantem Spannungsabfall gibt es auch Rd.

Markus Müller

das ist egal. Ihre Problemstellung besagt, dass Vin = 2 Vout und Vout = Vd gegeben ist. also gelöst. (Es sei denn, Ihr Diodenmodell ist komplexer UND Vd ist irreführend benannt; aber Sie geben dieses Modell immer noch nicht an! Wir können nicht wissen, was in Ihrem Kopf vorgeht. Bitte definieren Sie, wie eine Diode für Sie aussieht und was Rd ist ist bei Ihrem Diodenmodell.)

Benutzer263783

@MarcusMüller Ich verstehe. Danke schön.

Antworten (1)

Schaltungsanalyse der Seriendioden-Clipper-Schaltung

Im Vergleich zu Ihrer vorherigen Frage haben Sie das Konzept der "idealen Diode" nun deutlich verlassen und arbeiten jetzt mit einer Diode, die ein komplexeres mathematisches Modell hat. Aber Sie vergessen, das Modell Ihrer Diode anzugeben – ist es vielleicht die Shockley-Gleichung? Unabhängig vom Modell haben Sie auch vergessen, die Parameter Ihrer Diode anzugeben (so etwas wie Durchlassspannung in Sättigung oder Sättigungsstrom).
@MarcusMüller Ich hätte erwähnen sollen, dass Vd = 0,7 bedeutet, dass es die Durchlassspannung der Diode ist. Daher werde ich hier das Modell mit konstantem Spannungsabfall verwenden.
Oh, Ok, das macht es ... super einfach? Dann Vout = 0,7 V per Definition, dann 2Vout = Vin = 1,4 V durch die Problemstellung?
Das habe ich mir auch gedacht. Aber was ich bezweifle, ist die Existenz des Widerstands Rd. Würde es Vout nicht beeinflussen?
@MarcusMüller Ah, ich habe einen Fehler gemacht. Anstelle des Modells mit konstantem Spannungsabfall gibt es auch Rd.
das ist egal. Ihre Problemstellung besagt, dass Vin = 2 Vout und Vout = Vd gegeben ist. also gelöst. (Es sei denn, Ihr Diodenmodell ist komplexer UND Vd ist irreführend benannt; aber Sie geben dieses Modell immer noch nicht an! Wir können nicht wissen, was in Ihrem Kopf vorgeht. Bitte definieren Sie, wie eine Diode für Sie aussieht und was Rd ist ist bei Ihrem Diodenmodell.)

Vicente Cunha · Answer 1

Ein explizites Modell, das für die Diode verwendet werden soll, fehlt in der ursprünglichen Frage, aber die angegebenen Diodenparameter ( $V_d$ Und $R_d$ ) weisen auf die Verwendung eines stückweise linearen Modells für die Diode hin . Daher sollte Ihre Schaltung wie folgt neu gezeichnet werden.

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Vorausgesetzt $V_{out} > V_d$ , hat die ideale Diode eine Vorwärtsspannung und wirkt als Kurzschluss. Spannungsgleichungen:

\frac{v_{Ö u T} - v_{ich}}{R_{1}} + \frac{v_{Ö u T} - v_{D}}{R_{D}} = 0

$\frac{V_{out}-V_i}{R_1}+\frac{V_{out}-V_d}{R_d}=0$ Mit der zusätzlichen Einschränkung

V_{o u t} = 0.5 V_{i}

$V_{out} = 0.5V_i$ :

\frac{- 0,5 v_{ich}}{R_{1}} + \frac{0,5 v_{ich} - v_{D}}{R_{D}} = 0

$\frac{-0.5V_i}{R_1}+\frac{0.5V_i-V_d}{R_d}=0$

0,5 (\frac{1}{R_{D}} - \frac{1}{R_{1}}) v_{ich} = \frac{v_{D}}{R_{D}}

$0.5\left(\frac{1}{R_d}-\frac{1}{R_1}\right)V_i=\frac{V_d}{R_d}$

v_{ich} = 2 \frac{v_{D}}{R_{D} (\frac{1}{R_{D}} - \frac{1}{R_{1}})}

$V_i=2\frac{V_d}{R_d\left(\frac{1}{R_d}-\frac{1}{R_1}\right)}$ Numerische Überprüfung, ob die Annahme der Vorwärtsvorspannung zutrifft:

v_{ich} = \frac{1.4}{5 (0,2 - 0,1)} = \frac{1.4}{0,5} = 2.8

$V_i=\frac{1.4}{5(0.2-0.1)}=\frac{1.4}{0.5}=2.8$

v_{Ö u T} = 0,5 v_{ich} = 1.4 > v_{D}

$V_{out}=0.5V_i=1.4 > V_d$

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Markus Müller

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Vicente Cunha

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