Problema resuelto de Diodos
El circuito de la figura 1 se puede dibujar de cualquiera de las dos formas mostradas. Determinar Vout y dibujar el punto de funcionamiento sobre la característica V-I del diodo: a) Si el diodo es ideal, b) Si el diodo, en conducción, se representa con una fuente de tensión de 0,7V.
Solución:
a) Aunque es evidente que el diodo está polarizado en directo y puede conducir, para ilustrar el proceso de razonamiento con una suposición no válida, se supone que el diodo no conduce. La figura 2 muestra el circuito equivalente después de modelizar el diodo en OFF por un simple circuito abierto:
La corriente que circula es cero, y por tanto, la caída en la resistencia es nula, en estas condiciones la tensión ánodo-cátodo en el diodo es:
Por consiguiente, el diodo NO puede estar en OFF, como se había supuesto. Sobre la curva característica de la figura 3, el punto A representa el punto de trabajo obtenido (IAK = OA, VAK = 15V). Se observa que no corresponde a ningún punto de la característica V-I del diodo.
La hipótesis correcta es la de la figura 4, donde el diodo está polarizado en directo (ON) y se ha representado por un cortocircuito. La corriente que pasa por el diodo es la misma que la que pasa por la resistencia:
El punto de trabajo del diodo es:
En la figura 3 dicho punto está representado por el punto B. Se observa que corresponde a un punto de la curva característica del diodo.
b) Si el modelo utilizado para el diodo es una fuente de tensión de 0,7V, el circuito equivalente es el de la figura 5. La tensión de salida es:
