Wie berechnet man Vo in dieser Schaltung?

Keine Antwort ist richtig, aber Sie hatten meistens die richtige Idee.

Sie haben den Strom durch den gesamten Stromkreis richtig berechnet:$\dfrac{10 - (-2)}{2000 + 4700} = 1.791 mA$

Der nächste Schritt, den Sie unternehmen könnten, wäre, den Spannungsabfall an jedem Widerstand zu berechnen:

• Über den 2K-Widerstand: 2000 * 0,001791 = 3,58 V
• Über den 4,7K-Widerstand: 4700 * 0,001791 = 8,42 V

Um die Spannung bei Vo zu finden, beginnen Sie an einem der beiden Enden und addieren oder subtrahieren Sie den Spannungsabfall über dem Widerstand.

• Wenn wir am 10-V-Ende beginnen: Vo = 10 - 3,58 = 6,42 V
• Wenn wir am -2V-Ende beginnen: Vo = -2 + 8,42 = 6,42 V

Sie "ignorieren" die andere(n) Quelle(n) nicht, um die Überlagerung zu verwenden, sondern verbinden sie mit Masse.

Die Spannung von der 10-V-Quelle beträgt also 10 V * (4,7 / (4,7 + 2)) und die Spannung von der -2-V-Quelle beträgt -2 * (2 / (4,7 + 2)).

Sie können auch eine schnelle und allgemeine Methode verwenden, die für eine beliebige Anzahl von Widerständen und entsprechenden Quellen funktioniert:

Vo = (V1/R1 + V2/R1 + ... Vn/Rn) * (R1 || R2 || ... || Rn)

Wo || stellt den Parallelwiderstand dar 1/(1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn)

Also in diesem Fall Vo = (10/2 - 2/4,7)(4,7 || 2)

Beide Methoden sollten das gleiche Ergebnis liefern, wenn Sie keine Fehler machen.

Die Diode ist ideal und in Vorwärtsrichtung vorgespannt, daher wird sie kurzgeschlossen.

Der Strom in den Widerständen ist$\dfrac{12V}{4k7+2k0}$= 1,791 mA (was Sie bereits berechnet haben)

Die Spannung am 4k7 beträgt 1,791 mA * 4k7 = 8,418 Volt.

Aber die Unterseite des 4k7-Widerstands ist 2 Volt niedriger, daher beträgt die Ausgangsspannung 6,418 Volt.

Keine Ihrer Antworten ist richtig.

Die erste Aufgabe besteht darin, festzustellen, ob die Diode in Durchlassrichtung oder in Sperrrichtung vorgespannt ist. Sie können sich das so vorstellen, stellen Sie sich vor, die Diode ist in Sperrrichtung vorgespannt. In diesem Fall erhält die Anode 10 V und die Kathode eine -2, was bedeutet, dass Ihre Annahme, dass die Diode in Sperrrichtung vorgespannt ist, falsch ist und in Vorwärtsrichtung vorgespannt sein sollte.

Jetzt, da wir wissen, dass die Diode leitet, wenden Sie eine einfache Knotengleichung am Ausgangspunkt an,

(Vo-10)/2k + (Vo+2)/4,7k = 0;

Lösen Sie für Vo auf, was ungefähr 6,42 V sein wird.

Da Sie mehr als eine Spannungsquelle in der Schaltung haben, warum verwenden Sie nicht das Superpositionstheorem ( http://en.wikipedia.org/wiki/Superposition_theorem). Setzen Sie die -2-V-Quelle auf Null und wenden Sie die Spannungsteilerregel an, um Folgendes zu finden: Vo (-2 V geerdet) = 10 V x 4,7 k / (4,7 k + 2 k) = 7,0 V. Setzen Sie als nächstes die + 10-V-Quelle auf Null und wenden Sie an Spannungsteilerregel, um Vo (+10 V geerdet) = -2 V x 2 k / (4,7 k + 2 K) = - 0,6 V zu finden. Addieren Sie diese beiden Ergebnisse, um das tatsächliche Vo zu erhalten: Vo = Vo (-2 V geerdet) + Vo (+10 V geerdet) = 7,0 - 0,6 = 6,4 V Ihre Schaltungsdaten. Hinweis: Das Konzept der Erdung jeder unabhängigen Spannungsquelle dient nur analytischen Zwecken. Sie würden es in der Praxis nicht tun. In der Praxis würden Sie Vo mit einem Voltmeter relativ zur Masse (oder dem [-]-Anschluss der +10-V-Versorgung ODER dem [+]-Anschluss der -2-V-Versorgung) messen. Beachten Sie, dass diese Lösung keine Berechnung des Stromkreises erfordert.

Wenden Sie KVL nur am Schließkreis an.

-10 + 2k (1,79m) + V1 - 2 = 0

V1 = 8,42 Volt

Oder

V1 = 4k (1,79m) = 8,41 Volt

Beachten Sie, dass Vo eine Spannung zwischen einem 4,7-kΩ-Widerstand und einer 2-Volt-Gleichstromversorgung ist.

Daher ist Vo = V1 – 2 = 6,42 Volt