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Il punto di lavoro va controllato, non indovinato

La corrente trovata rispetta sia il diodo sia la resistenza?

A sinistra, generatore da 10 V, resistore da 10 kΩ e diodo in serie.
Schema ricostruito dai materiali di Andrea

A sinistra, generatore da 10 V, resistore da 10 kΩ e diodo in serie. A destra, la caratteristica esponenziale del diodo interseca la retta di carico quasi orizzontale nel piccolo intervallo mostrato. Il punto Q corrisponde a circa 0,69625 V e 0,93038 mA.

Il modello che usiamo

  • Vₛ=10 V, R=10 kΩ, diodo esponenziale con η=2 e V_T=26 mV.
  • Dato di calibrazione: I_D=1 mA a V_D=0,7 V; si usa I=I_S[exp(V/(ηV_T))−1].
  • Piccolo segnale solo come linearizzazione locale attorno al punto di lavoro.
  1. Calibrare il modello

    Il parametro η resta uguale in tutti i passaggi.

    IS=10−3e0.7/(2⋅0.026)−1I_S=\frac{10^{-3}}{e^{0.7/(2\cdot0.026)}-1}
  2. Intersecare le due relazioni

    Non basta assegnare al diodo una tensione approssimata e dimenticare le unità.

    10−VD104=IS(eVD/0.052−1)\frac{10-V_D}{10^4}=I_S\left(e^{V_D/0.052}-1\right)
  3. Controllare e linearizzare

    I_D≈0.930375 mA, V_D≈0.696247 V. Il valore differenziale è una resistenza, non una conduttanza.

    rd=ηVTID+IS≃55.89 Ωr_d=\frac{\eta V_T}{I_D+I_S}\simeq55.89\,\Omega

Il risultato

VD≃0.69625 V,ID≃0.93038 mAV_D\simeq0.69625\,\mathrm V,\quad I_D\simeq0.93038\,\mathrm{mA}

Elettronica

«Studiare elettronica con Andrea è stato un piacere.»
GianlucaElettronicaEstratto da una recensione su Superprof ↗

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