Ley de Ohm

circuitos con diodos

Para el diodo del circuito consideraremos el modelo de gran señal, de este modo para el dispositivo existe un voltaje umbral de conducción V y considerando la conexión en el circuito, el diodo, en polarización inversa, actuará como una fuente de corriente Is en paralelo con una Resistencia Rr , al aplicar una transformación de fuentes se tiene el circuito equivalente de la figura 1b, el diodo se polarizará directo en el momento que Vi supere el valor V + VR, cumpliéndose esto el diodo conducirá corriente y desde ese momento lo haremos equivalente a una fuente V con una resistencia en serie Rf como se muestra en la figura 1c.
En síntesis con:
se tiene:
Para

, polarización inversa del diodo, en este caso asumiremos un valor de:

Usando los valores del circuito:
, Desde ésta ecuación podemos observar que el valor de , en polarización inversa
Para , polarización directa del diodo, en este estado consideramos al diodo aplicando el modelo de gran señal, de este modo si aplicamos análisis de mallas e el circuito se obtiene:
,
Reemplazando Id obtenemos:
, con lo que reduciendo algebraicamente llegamos a la ecuación:

De esta ecuación se puede observar que el limite de recorte para la señal de entrada será de V + VR si Rf <<R, y si Rf >>R, el recorte tenderá a ser menor obteniendo una señal se salida similar e la de entrada, si las diferencias son pocas entre las resistencias el recorte será de un valor V + VR más un factor entregado por la relación:

Voltaje del Diodo
El voltaje para el diodo en polarizacion inversa está determinado por la ecuación:
VDS: Voltaje del diodo en polarizaron inversa.

En polarización directa:
VDD: Voltaje en diodo polarizado directo.
De este modo podemos apreciar la gráfica para el voltaje tal y como se muestra en al figura 2b.
Gráficas de i0
Si en el circuito se colocase una carga RL entre los terminales V0, La gráfica correspondiente a la corriente que fluiría por la resistencia sería similar a la que existe para V0 la cual es mostrada en la figura 2a, la diferencia entre los rangos de una grafica de corriente estarían determinados por el valor de RL, valor que produciría una atenuación en la amplitud de la señal con respecto a la amplitud de V0, esto regido por la relación .
Gráfica de id

Usando las expresiones encontradas para la corriente en el diodo para cada estado de polarización se obtienen las siguientes expresiones con los valores de las magnitudes de los componentes involucrados en el circuito, para la polarización inversa: , esta es una corriente del orden de los micro Amper por lo que prácticamente se puede despreciar.
Para la polarización directa tenemos:
, esta es la función para la corriente que el diodo conduce en la polarización directa, su gráfica se puede apreciar en la figura 2d.

Relación de voltajes RMS

Problema II
Para el circuito mostrado en la figura Nº2, obtenga las corrientes y los voltajes a través de ambos diodos. Nota, considere:

Solución:
En el circuito podemos visualizar que el diodo 2 está bajo una polarización inversa, puesto que la caída de tensión en el diodo 1 una será mínima comparada con el voltaje de la fuente, de este modo asumiremos una corriente en el sentido horario la cual corresponderá a la corriente inversa que circula por el diodo 2 con esto se tiene: