Circuito singola semionda con zener

[DirtyDeeds]

poiché la scarica di un condensatore dipende dalla resistenza che ho in serie al condensatore

In serie?

[macco]

In serie?

mi sono sbagliato a scrivere volevo scrivere in parallelo.

Per quanto riguarda il circuito considerando condensatore e zener mi verrebbe da dire che il grafico risulta uguale a quello precedente,ma sbaglierei sicuramente.

Mi viene da dire questo perché non ho componenti sui cui mi si possa scaricare il condensatore.
poiché mi verrebbe da dire che il condensatore si carica fino a 9.3V e siccome il diodo zener "si chiude" nuovamente per tensioni superiori a 4.6V direi che lo zener non "si chiude".

Spero di aver espresso in modo chiaro il mio ragionamento (probabilmente sbagliato)

[BrunoValente]

Attenzione ai versi delle tensioni: lo zener conduce con tensioni superiori a 4.6V ma con il catodo positivo rispetto all'anodo...L'anodo scende fino a -10V e quando li raggiunge, se lo zener non conducesse, tra catodo e anodo vi sarebbero 14.6V

[BrunoValente]

Se sei in difficoltà prova a spiegare i ragionamenti che fai così possiamo aggiustare il tiro.

[macco]

va benissimo ti ringrazio,ti chiedo scusa se le mie risposte non sono veloci, ma da lunedì ho iniziato le lezioni in università e sono sempre li,ma cerco di rispondere il prima possibile.

Pensando all'osservazione sulle tensioni che mi hai fatto notare,ho provato a costruire un grafico spero sia giusto:

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[BrunoValente]

No, non ci siamo.

Tieni sempre in conto che la tensione diretta sullo zener (anodo positivo rispetto al catodo) non può mai superare 0.7V mentre quella inversa (anodo negativo rispetto al catodo) non può superare 4.6V.

Detto in altro modo: se prendi il catodo come riferimento, lo zener è sicuramente aperto per tutte le tensioni dell'anodo comprese tra -4.6V e +0.7V e invece conduce per tutte le tensioni fuori da quei limiti...ma se conduce vuol dire che non possono uscire da quei limiti.

Considera anche che Kirchhoff deve essere sempre rispettato: vuol dire che ad ogni istante la somma algebrica delle due tensioni, quella sul condensatore e quella sullo zener, deve eguagliare quella del generatore.

La tensione ai capi dello zener in prossimità del valore minimo di 3.9V (riferita al catodo), secondo il tuo grafico, vale -10+3.9=-6.1V che è fuori dai limiti, quindi c'è qualcosa che non va.

Fai un altro tentativo, prenditi il tempo che ti occorre.

[macco]

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Ho provato a disegnare un nuovo grafico ragionando sull'istante in cui il diodo comincia nuovamente a condurre.
Nel caso fosse errato,c'è qualcosa che è corretto oppure no? solo per sapere su come ragionare.

[BrunoValente]

Va meglio del precedente ma ancora c'è più di un errore.
Devi controllare meglio quello che accade dal picco negativo della tensione in uscita in avanti, ed inoltre c'è anche un errore nella prima parte del grafico: quel crollo a zero della tensione di uscita non ha senso.

Ti propongo un paragone idraulico.
A volte i paragoni idraulici portano fuori strada ed è meglio evitarli ma in questo caso mi pare che un tentativo si possa fare convenientemente, spero possa aiutarti ad inquadrare questi meccanismi e a renderteli più familiari.

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Si tratta di due serbatoi A e B comunicanti attraverso un condotto.
Vanno fatte subito alcune precisazioni/forzature sul funzionamento affinchè il paragone sia attendibile:
Dobbiamo far finta che il liquido non abbia inerzia, né che il condotto offra alcuna difficoltà all'eventuale scorrimento del liquido da un serbatoio all'altro.
Ne segue che, se facciamo variare il livello nel serbatoio A aggiungendo o togliendo liquido tramite la pompa bidirezionale ad esso collegata, indipendentemente dalla rapidità con cui realizziamo questa variazione, il livello varierà contemporaneamente in entrambi i serbatoi e quindi la differenza di livello tra i due serbatoi sarà sempre zero prima, durante e dopo la variazione.
Altra precisazione: il volume del serbatoio B è trascurabile rispetto a quello del serbatoio A che è molto più grande, quindi, se, per ipotesi, il liquido contenuto nel serbatoio B dovesse riversarsi nel serbatoio A non farebbe variare apprezzabilmente il livello di quest'ultimo.
Il serbatoio A rappresenta il generatore, il serbatoio B rappresenta il condensatore.

Fatte queste precisazioni passiamo a descrivere il funzionamento delle due valvole D e Z.

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Sono valvole di non ritorno, osservando il disegno il funzionamento dovrebbe essere intuitivo:
Hanno all'interno un otturatore tenuto in posizione di chiusura da una molla precaricata che quindi, esercitando una precisa forza sull'otturatore, le tiene chiuse in condizione di riposo. La differenza tra le due valvole consiste solo nella diversa forza delle molle.
Quando una DIFFERENZA DI PRESSIONE viene applicata tra i due lati della valvola si genera una forza aggiuntiva sull'otturatore che può essere concorde o discorde a quella della molla.
Se la forza generata dalla pressione è concorde a quella esercitata dalla molla, allora la valvola , a maggior ragione, continua a rimanere chiusa e il liquido non scorre attraverso di essa.
Se è discorde i casi sono due: se la forza generata dalla pressione sull'otturatore è inferiore a quella esercitata dalla molla, la valvola continua a rimanere chiusa, se invece è superiore la valvola si apre.

Se ora inseriamo la valvola D nel condotto, otteniamo qualcosa di simile al circuito con il diodo semplice.

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Se la molla della valvola D è precaricata in modo che la pressione necessaria all’apertura della valvola corrisponda ad un dislivello di 0.7m tra i due serbatoi, ecco che il circuito idraulico somiglia a quello elettrico anche nei numeri.
Devi solo immaginare che la pompa vada a portata costante invertendo il verso con un ritmo regolare in modo che il livello nel serbatoio A si sposti costantemente da –10m a +10m e viceversa, simulando lo stesso andamento triangolare del generatore elettrico.
Il livello del serbatoio B corrisponde alla tensione sul condensatore.

Se tutto ti è chiaro e riesci in questo esempio a rivedere il funzionamento del circuito con il diodo semplice, possiamo allora passare al diodo zener.

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il diodo zener “idraulico” puoi pensarlo come costituito dal parallelo di due valvole come in figura dove quella in alto ha la molla precaricata per l’apertura quando il dislivello tra i serbatoi è di 0.7m e quella in basso quando è di 4.6m

A te le conclusioni.

[macco]

ti ringrazio per l'esempio,che mi è stato molto utile,spero di averlo capito in modo corretto.

Ragionando sull'esempio idraulico ho provato a costruire un nuovo grafico,sperando che sia giusto,visto il tempo che hai dedicato alla stesura dell'esempio.

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[BrunoValente]

Ok, qualitativamente ci sei, vedo con piacere che il paragone idrailico ha avuto qualche effetto, ma sul grafico dovresti segnare i valori che ti aspetti nei punti dove la tensione di uscita cambia pendenza: così ci dai modo di capire se hai ragionato correttamente fino in fondo. O, meglio ancora, descrivi i ragionamenti fatti.