Diodi tagliatori

[Marcella]

Ciao ragazzi,

Sareste così gentili da dirmi se il mio ragionamento è corretto oppure se qualcosa mi sfugge?

il circuito è il seguente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Rappresentare su un diagramma quotato la caratteristica Vout , Vin.

La mia analisi è la seguente:

-) Se allora
perché se la Vin è positiva lo Zener si polarizza inversamente e quindi mantiene una tensione costante ai suoi capi, pari a 3 V (come indicato); la condizione circuitale di riferimento è:

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Inoltre, a causa della presenza della resistenza R2, nel secondo ramo, la pendenza nel primo tratto sarà ( formula ottenuta mediante il partitore di tensione tra R2 ed R1, cioè )

Quindi:

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-) Se allora
perché se la Vin è negativa lo Zener si polarizza direttamente e quindi si comporta come un diodo normale; la condizione circuitale di riferimento è:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Inoltre, a causa della presenza della resistenza R2, nel secondo ramo, la pendenza nel tratto di "discesa" sarà (vedi sopra).

Quindi:

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Calcolare la massima corrente nelle resistenze e nel diodo Zener per Vin variabile tra -10V e +10V

-) Per la corrente nel diodo vale e la corrente che scorre nelle resistenze vale:

-) Per la corrente nel diodo vale e la corrente che scorre nelle resistenze vale:

Rappresentare l'andamento temporale di Vout se Vin segue l'andamento mostrato in figura:

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Grazie in anticipo!

[IsidoroKZ]

Quasi giusto, ma solo quasi. Manca una partizione oppure un po' di geometria semplice:

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[FedericoSibona]

Cercando di scrollarmi un po' di ruggine da dosso, provo.
Quanti volt? 4,5V
Non si è tenuto conto del partitore R1 R2 e della conseguente caduta di tensione su R1.

[Marcella]

Quasi giusto, ma solo quasi. Manca una partizione oppure un po' di geometria semplice:

Ok --> quindi

[Marcella]

Quindi il resto è tutto corretto? Anche il grafico della polarizzazione inversa? Anche il calcolo delle correnti?

[Marcella]

Un'altra domanda... cambia qualcosa se, anzichè riservare un ramo ad una resistenza, la inserisco nello stesso ramo del diodo in questo modo?

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[g.schgor]

Considerare che un diodo Zener abbia resistenza infinita
al disotto della tensione nominale e resistenza nulla al disopra,
è alquanto teorico.
Per on calcolo più realistico si dovrebbe considerare
la caratteristica del diodo utilizzato.
Una buona approssimazione si ha con una simulazione,
come mostrato in questo articolo.

Vedo solo ora la tua ultima domanda: mi sembra ovvio che cambi tutto...

[Marcella]

Grazie per l'articolo.

Non riesco però a capire cosa cambia in questo grafico se sposto la resistenza.
É ovvio che mi sfugge qualcosa....

Nel senso, con l'analisi circuitale, la Vout sarà uguale a 3V + la caduta di tensione su R2. Ma quelle resistenze disposte a partitore non servono solo per determinare la pendenza nella caratteristica?

Non riesco a capire come varia questo grafico...

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Io faccio riferimento a questo esercizio svolto:

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in cui nel primo ramo (senza contare il secondo) la Vout è uguale a 3V e non considera la caduta sulla resistenza R... Cosa sbaglio?

[RenzoDF]

... in cui nel primo ramo (senza contare il secondo) la Vout è uguale a 3V

La vout segue la vin fino a 3 volt, ovvero fino a che il diodo di sinistra non comincia a condurre ... dopo di che le cose cambiano e così pure la vout

... e non considera la caduta sulla resistenza R ...

Eccome se la consideri, secondo te perché fra i 3 e i 6 volt di Vin c'è un'incremento di 1.5 volt nella vout?
... che sia per caso dovuto alla partizione dei (6-3) volt dovuta al rapporto di partizione fra le due R?

... arrivati poi ai 3.9+0.6=4.5 volt entra in conduzione pure il diodo destro e la vout si blocca sui 4.5 volt,
(mentre nella R (nel ramo verticale) scorrerà da quel momento in poi una corrente indipendente dall'ingresso e pari a (4.5-3)/R e nella R in serie all'ingresso (Vin-4.5)/R ... e di conseguenza nel diodo destro la differenza fra la seconda corrente e la prima )