Esercizio di elettronica con diodi

[PietroBaima]

Ok, forse ho capito Devo avere 4V in entrate per fare in modo che D1 rimanga acceso anche quando si accende DZ2 in modalità generatore di tensione zener, per fare in modo che tra anodo e catodo di D1 rimangano la differenza di 0.7 volt necessaria a farlo accendere?

Devi avere 4V perché metti in serie il generatore Von di D1 con il generatore Vz di DZ2.

Quindi in questo momento su vout ho 4 volt?

Da Vi=0V fino a Vi=4V la tensione di uscita equivale a quella di ingresso, perché non c'è nulla che assorba corrente, quidni la caduta su R1 è nulla.

Ma in tutto questo le resistenze non contano nulla?

Da 4V in avanti comincia a scorrere corrente in R1 e R2 (la stessa corrente, ovviamente).
A questo punto sostituisci i due diodi con un generatore di tensione pari a 4V e risolvi la rete.

perché la tensione rimane stabile in uscita a 4 volt fino a quando a questo punto non arrivo a 6 volt e inizio a analizzare il secondo ramo?

Quando arrivi a 6V conducono anche DZ3 e DZ4 che inchiodano la tensione di uscita a 6V.

Prova ora a fare da solo la parte a tensione negativa.
Io vado a dormire

Ciao,
buona notte.
Pietro

[granturismo]

Grazie mille per l aiuto veramente!! Vado a letto anche io, domani riguardo tutto e faccio la parte negativa ancora grazie!!

[RenzoDF]

Premesso che la migliore metodologia, usata anche nell'ambiente "idraulico", è senza dubbio quella già indicata da PietroBaima, tanto per avere un punto di visa alternativo, potremmo usare per i vari rami la loro rappresentazione via bipolo equivalente, anche in versione grafica, ovvero sostituiti ai due rami destri la loro caratteristica tensione corrente, vista la loro connessione in parallelo, basterà per ogni valore di tensione sommare le relative correnti per determinare la caratteristica equivalente del bipolo parallelo

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... a questo punto, intersecandola con la caratteristica del generatore reale costituito dalla tensione di ingresso e da , dal punto di intersezione , al variare di , sarà possibile tracciare la caratteristica .

Lascio a te quest'ultimo passaggio.

[granturismo]

Cavoli ti ringrazio moltissimo, ma sinceramente ho capito un po pochino dei tuoi grafici puoi spiegarmi piu dettagliatemente come li hai ottenuti?

[RenzoDF]

... come li hai ottenuti?

Semplicemente associando ad ogni ramo la sua caratteristica

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notando che i due rami hanno la stessa tensione (essendo in parallelo) ... e quindi la corrente del parallelo (ultimo grafico) è semplicemente ottenutasommando le correnti dei due rami componenti.

[granturismo]

... a questo punto, intersecandola con la caratteristica del generatore reale costituito dalla tensione di ingresso V_{in} e da R_1, dal punto di intersezione Q, al variare di V_{in}, sarà possibile tracciare la caratteristica V_o=f(V_{in}).

Ecco questo passaggio mi rimane oscuro. cosa sono le linee verdi come le tracci?
Il primo ramo come mai non si accende anche per -4v?
Come mai e con che inclinazione aumenta la corrente nel primo ramo?
Come mai nel secondo ramo l aumento di corrente è istantaneo ? perché erogano la Vz?

[RenzoDF]

... Ecco questo passaggio mi rimane oscuro. cosa sono le linee verdi come le tracci?

Non hai mai tracciato la caratteristica tensione corrente di un generatore reale ?
Si tracciano a partire da due punti: la tensione a vuoto (con corrente nulla) e la corrente di cortocircuito (con tensione nulla).
E' chiaro che, avendo una Vin che può variare da +10V a -10V detta retta andrà a muoversi parallelamente a se stessa in dipendenza di detta tensione... "spazzolando" tutta la caratteristica V-I del parallelo.

...Il primo ramo come mai non si accende anche per -4v? ...

Nn si accendere per tensioni negative in quanto il diodo D1 viene a essere interdetto e blocca il passaggio della corrente negativa nel ramo.

... Come mai e con che inclinazione aumenta la corrente nel primo ramo?

Superati i +4 volt la pendenza è determinata da R2, ovvero sarà pari a 0.5 mA/V

... Come mai nel secondo ramo l aumento di corrente è istantaneo ? perché erogano la Vz?

Le Vz non erogano nulla, per tracciare le caratteristiche di quei bipoli passivi dobbiamo pensare di forzare o la tensione ai morsetti o la corrente in ingresso e quindi, se supponiamo per esempio, di usare un GIT forzante ausiliario esterno, non appena la tensione del GIT va a superare la tensione di soglia del secondo ramo, sia in senso diretto che in senso inverso, la corrente salirà teoricamente ad un valore infinito.

[granturismo]

Quindi partendo da questi presupposti per il primo quesito

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la risposta al primo quesito è questa giusto?

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[granturismo]

Credo che da Vin che va da 4 a 6 ci sia un errore qui entrano in gioco le resistenze r1 e r2 no? Se qualcuno mi sa illuminare ve ne sarei molto grato.

[RenzoDF]

Credo che da Vin che va da 4 a 6 ci sia un errore qui entrano in gioco le resistenze r1 e r2 no? Se qualcuno mi sa illuminare ve ne sarei molto grato.

Ovviamente, superati i 4 volt, fino al raggiungimento dei 6 volt in uscita, la circolazione della corrente in R1 e R2 porta la tensione in uscita a crescere linealmente; la differenza fra Vin e i 4 volt andrà a ripartirsi su R1 e R2 in proporzione al loro valore ovvero 2/3 della differenza su R2 e 1/3 su R1, ne segue che al raggiungimento della soglia dei 6 volt, su R2 saranno presenti due volt (con corrente di 1 mA), mentre su R1 avremo 1 volt ... e quindi la Vin sarà pari a 6+1=7 volt.
Da quel momento in poi (Vo=6V) tutta la corrente eccedente verrà a scendere sull'ultimo ramo di destra e avremo quindi 1mA come corrente costante (e massima) in R2, e (Vin-6)/R1 come corrente in R1, corrente che potrà quindi raggiungere come valore massimo (10-6)/1=4 mA ... dei quali (costantemente)
1 mA su R2 e un massimo di 3 mA sul ramo destro .

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Graficamente parlando tutto questo discorso sarebbe "uscito" facendo muovere parallelamente a se stessa la caratteristica (verde) del generatore reale, nel range +10V ... -10V della Vin.

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