2.1. Análisis Mediante la Recta de Carga para los Diodos

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Uso de la recta de carga del diodo para determinar corriente o voltaje.

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2.1. Análisis Mediante la Recta de Carga para los Diodos

  1. 1. Universidad Politécnica de Chiapas Ing. Biomédica Fundamentos de Electrónica Ing. Othoniel Hernández Ovando Suchiapa, Chiapas a 25 de Enero de 2012
  2. 2. Normalmente, la carga aplicada tendrá un impactoimportante en el punto o región de operación del dispositivo.Si el análisis se debe llevar acabo de manera gráfica, sepuede dibujar una línea recta sobre las características deldispositivo que represente la carga aplicada.La intersección de la recta de carga con las característicasdeterminará el punto de operación del sistema. Por razonesobvias, a esta análisis se le llama análisis mediante la recta decarga.La mayor parte de las redes de diodos no estilan utilizar el sistema de la recta de carga, la técnica se usa de manera frecuente en las demostraciones del funcionamiento del transistor.
  3. 3. Considere la siguiente figura. • Configuración en serie. • Corriente establecida de acuerdo a las manecillas del reloj. • El diodo esta “encendido”. • Polarización directa. Región deLa zona operación en la polarizacióngráfica es el primer directa.cuadrante (VD e ID positivos).
  4. 4. Aplicando la ley de voltaje de Kirchhoff se tiene comoresultado. E – VD – VR = 0 E = VD + VR E = VD + ID R Las dos variables de la ecuación (VD e ID) son las mismas que los ejes del primer cuadrante de la gráfica de características de un diodo.
  5. 5. Las intersecciones de la recta de carga sobre lascaracterísticas pueden determinarse con facilidad si seconsidera que: Eje Eje Horizontal Vertical ID = 0A VD = 0V
  6. 6. Consideración 1: ID = 0A De la ecuación siguiente: Se resuelve para VD: E = VD + ID R VD = E ID = 0A Se establece que ID = 0A E = VD + (0) R Se obtiene una magnitud para VD sobre el eje horizontal cuando ID = 0A
  7. 7. Consideración 2: VD = 0V De la ecuación siguiente: Se resuelve para ID: E = VD + ID R ID R = E Se establece que VD = 0V E ID = E = 0 + ID R R VD = 0V Se obtiene una magnitud para ID sobre el eje vertical cuando VD = 0V
  8. 8. Una línea recta dibujada entre los puntos cuando VD = 0v e ID = 0V,definirá una recta de carga.
  9. 9. La recta de carga esta definida por el circuito (red). La curva característica esta definida por el dispositivo. El punto de intersección entre los dos es el punto de operación (Q).La corriente ID es la corriente a través de la toda laconfiguración en serieEl trazo de líneas verticales y horizontales al punto Qdeterminan los valores de VDQ e IDQ.
  10. 10. El punto Q es también llamado "punto de trabajo" o "punto de funcionamiento". El punto Q se controla por la variación de los valores de E y R.La solución que se obtiene por la intersección de las dos curvas esla misma que podría conseguirse mediante la soluciónmatemática de las ecuaciones simultaneas [ ID = IS(eKVD/TK – 1)]El análisis de la recta de carga descrito antes ofrece una solucióncon un mínimo de esfuerzo.
  11. 11. Determinar para la configuración de diodos en serie de lafigura los siguientes valores:a) VDQ e IDQb) VR
  12. 12. a) Se determinan las intersecciones con los ejes horizontales yverticales: IDQ = 9.25 mA E ID = VDQ = 0.78 V R VD = 0V 10V ID = 1 kΩ VD = 0V ID = 10 mAVD = E ID = 0AVD = 10V
  13. 13. b) Determinamos el valor de VR: VR = IR R VR = E – VD VR = IDQ R VR = 10V – 0.78V VR = (9.25mA)(1kΩ) VR = 9.22V VR = 9.25VLa diferencia en los resultados se debe a la exactitud con la cualse pueda leer la gráfica.

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