Problema resuelto electronica calcular tensión circuito con diodos

En el circuito de la figura 1, el diodo D1 es ideal. Calcular el valor de Vout cuando la tensión de entrada Vin es la de la figura 2.
Problema resuelto de diodos 4 figura 1

Solución:
Con tensiones de entrada positivas el diodo D1 estará en corte. Sustituyendo D1 por un circuito abierto, el circuito equivalente que se obtiene aparece en la figura 3 (en todas las ecuaciones se supondrán las corrientes expresadas en mA, las resistencias en kΩ y las tensiones en V):

Problema resuelto de diodos 4 figura 3


Aplicando Kirchoff a la malla, el valor de I será:
Problema resuelto de diodos 4 figura 6

La tensión de salida se calcula como:
Problema resuelto de diodos 4 figura 7

Para tensiones de entrada positivas, en la salida aparece aproximadamente la tensión de entrada.

Cuando la tensión de entrada es negativa, el diodo D1 estará en ON, por lo que se sustituirá por un cortocircuito, ya que se trata de un diodo ideal. El nuevo esquema aparece en la figura 4:
Problema resuelto de diodos 4 figura 4

La resistencia R3 está en cortocircuito, por lo que a efectos prácticos no existe. La corriente por la malla será:
Problema resuelto de diodos 4 figura 8

La tensión de salida es:
Problema resuelto de diodos 4 figura 9

En definitiva cuando la tensión de entrada es de +10V, la tensión de salida será de 9,9V. Cuando Vin = -10V, Vout será de -6V. La representación de Vout ante una Vin como la de la figura 2 es:

Problema resuelto de diodos 4 figura 5

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