Universidad Rey Juan Carlos

     

Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología

Departamento de Tecnología Electrónica

  Ejercicios con diodos    Cuestiones tipo test     1.

¿Cuál es la aplicación principal del circuito de la figura?: a) b) c) d)

2.

Es un circuito recortador a un nivel. Es un circuito recortador a dos niveles. Es un regulador de tensión. Es un circuito rectificador.

Un circuito recortador a un nivel inferior. Un circuito rectificador de onda completa. Un regulador de tensión. Un circuito rectificador de media onda.

+

R  D v i 

vo VR ‐

Si los dos diodos del circuito de la figura son idénticos, dicho circuito se comportaría como… a) b) c) d)

3.

 

D  + v i 

R

D 

‐

Si los dos diodos del circuito de la figura son idénticos, dicho circuito se comportaría como… a) b) c) d)

Un circuito recortador a dos niveles. Un circuito rectificador de onda completa. Un regulador de tensión. Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.

vo

D  v i 

+

D  R

vo ‐

4. El circuito de la figura tiene cuatro diodos de GaAs con el mismo voltaje de activación (tensión de codo) de 1 V. En ese caso:   a) D1 y D2 conducen cuando Vi > 2 V. D3 y D4 conducen cuando Vi < 2 V. b) Los cuatro diodos conducen cuando Vi > 4 V. c) D1 y D2 conducen cuando Vi < -2 V. D3 y D4 conducen cuando Vi > 2 V. d) Los cuatro diodos conducen cuando Vi < -4 V. e) La tensión de salida Vo vale 0 V para cualquier valor de Vi.

+

-

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    Problemas  Problema 1. En la figura inferior hay un elemento no lineal cuya característica corriente-voltaje viene dado por la expresión: is = A(vs-vt)2 si vs > vt is = 0 si vs < vt Calcular el voltaje que cae en dicho dispositivo si A=1,Vt=0V, Vin =12 V y R1= 1 k y R2 = 1 k VCC_CIRCLE

R1 Vin

Vs

R2

 SOLUCIÓN:

 R2  R1 R2 VTh    0,5k ;Vs  2, 6V .   Vin  6V ;RTh  R1  R2  R1  R2 

Problema 2. Encontrar la recta de carga presentada al elemento desconocido por el circuito resistivo de la figura. R1

VCC_CIRCLE

I0 SOURCE CURRENT R2

SOLUCIÓN:

Vx

V X  VTh  i X  RTh ; RTh  R1  R2 ; VTh   I 0  R2 .

Problema 3. Si el diodo Zener de la figura tiene una tensión de codo de 0,7V y un voltaje de ruptura Zener de 3V, hallar su punto de trabajo (Vin = 12V, R1= 1k, R2 = 1ky R3 = 0,5k

R1

R3

Vin R2

D1

SOLUCIÓN:  R2 VZ  VTh  i Z  RTh ; VTh    R1  R2

  R R   Vin  6V ; RTh   1 2   R1  R2

   R3  1k; VZ  3V ; i Z  3mA .  2/5 

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Problema 4 Encontrar el punto de operación del diodo de Si de la figura. (Vin = 12V, R1= 10k, R2 = 5k R3 = 100k y R4 = 50k R1

R3

D2

Vin

R4

R2

SOLUCIÓN: Suponemos V D  0,7V . V D  VTh  i D  RTh ; VTh  3,87V ; RTh  3,25k; VD  0,7V ; i D  973A . Problema 5. Encontrar el punto de operación del diodo de Si de la figura. (Vin = 12V, R1= 10k, R2 = 5k R3 = 100k y R4 = 50k R1

R3 D2

Vin

R4

R2

SOLUCIÓN: Suponemos V D  0,7V .   R2  R4   Vin  1,3V ; V D  VTh  i D  RTh ; VTh    R1  R2 R3  R4   R2  R1   R1  R2  .   R3   R4 R  R 2  RTh   1  33,7k; V D  0,7V ; i D  17,8A  R1  R2    R3   R4  R1  R2  Problema 6. Hallar la función de transferencia del circuito y dibujar Vout vs Vin (R1 = 10 k y Vr = 3V, el voltaje de activación del diodo de Si es 0,7 V). R1 D2 Vout Vin

Vr

.

SOLUCIÓN: Si Vin  Vr  0,7V  Vout  Vr  0,7V  2,3V Si Vin  Vr  0,7V  Vout  Vin

.

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Problema 7. Hallar la función de transferencia del circuito y dibujar Vout vs Vin (R1 = 10 k y Vr = 5V, el voltaje de activación de los diodos es 0,7 V). R1

D1

D2 Vout

Vin

Vr

.

SOLUCIÓN: Si Vin  V D1  Vr  Vout  VD1  Vr  5,7V Si  V D 2  Vin  VD1  Vr  Vout  Vin

.

Si Vin  VD 2  Vout  V D 2 Problema 8. Hallar la función de transferencia del circuito y dibujar Vout vs Vin. R

R R Vin

Vout

Vr

.

SOLUCIÓN: Si 0,5·Vin  VD  Vr  Vout  Vr Si 0,5·Vin  VD  Vr  Vout 

Vin  1,4V  Vr . 3

Problema 9. Hallar el punto de operación del diodo de Si de la figura. (Vin = 3V, R1= 1k, R2 = 21ky R3 = 3k R1

Vin

R2

R3

 R3  VD  VTh  iD  RTh ; VTh     Vin  2.25V ; R3  R1   SOLUCIÓN: Suponemos V D  0,7V . . R1  R3 RTh   R2  21, 75k ; VD  0, 7V ; iD  71, 2  A R1  R3

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Problema 10. Determina, para el circuito de la figura, la corriente que circula por cada uno de los diodos D1 y D2 (ID1 e ID2) y sus tensiones (VD1 y VD2). Considera que ambos diodos son de Ge (voltaje de activación de 0.3 V).

SOLUCIÓN: Ver hoja de soluciones.

Problema 11. Determina la tensión de salida V0 y la corriente ID que pasa por cada uno de los diodos del circuito. Considera que todos los diodos son de GaAs (voltaje de activación de 1 V).

SOLUCIÓN: Ver hoja de soluciones.

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