Ejercicio resuelto de electronica con diodos

En el circuito de la figura, calcular el valor de la tensión de salida Vout y la corriente que circula por el diodo ID, suponiendo:
a) El diodo es ideal.
b) El diodo puede representarse como un circuito abierto cuando está polarizado en inverso y como una fuente de tensión de 0,7V cuando lo está en directo.
Problema resuelto de diodos 2 figura 1

Solución:

a) Se supone que el diodo D1 se encuentra polarizado en directo (ON). En este caso, el diodo puede sustituirse por un cortocircuito, ya que se trata de un diodo ideal. Así se obtiene el circuito equivalente que aparece en la figura 2:

Problema resuelto de diodos 2 figura 2

Con la referencia de OV de la figura 2, las tensiones en los puntos A y B son inmediatas:
Problema resuelto de diodos 2 figura 4

Aplicando la ley de Ohm a la única malla del circuito, la corriente que circula por el diodo se puede calcular:
Problema resuelto de diodos 2 figura 5

La tensión de salida Vout se puede calcular de dos formas diferentes:
Problema resuelto de diodos 2 figura 6

Como se desprende de los resultados obtenidos, la suposición inicial de que el diodo trabaja en su zona activa ha sido correcta, ya que la corriente circula por el diodo en el sentido ánodo-cátodo.

b) Se vuelve a suponer que el diodo está trabajando en su zona activa. Ahora el diodo se sustituye por una fuente de tensión de 0,7V.

El circuito equivalente que se obtiene es el que aparece reflejado en la figura 3.
Problema resuelto de diodos 2 figura 3

Se adopta el mismo sentido de la corriente que se ha tomado en el apartado anterior. El cálculo de la corriente que circula por el diodo se realiza aplicando la segunda ley de Kirchoff a la malla:
Problema resuelto de diodos 2 figura 7

Despejando ID de la ecuación anterior se obtiene:
Problema resuelto de diodos 2 figura 8

La tensión de salida Vout sería:
Problema resuelto de diodos 2 figura 9

De nuevo los resultados obtenidos coinciden con la suposición inicial de que el diodo trabaja en su zona activa.

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