ESERCITAZIONE 4

ESERCITAZIONE 4
CARATTERISTICHE STATICHE ED ANALISI CIRCUITALE DI UN DIODO
SOLUZIONE:
1) Netlist:
*CARATTERISTICA STATICA
VIN 1 0 SIN(1 1 1k 0 0 0)
D1 1 2 DID
R1 2 0 1k
.MODEL DID D IS=1f
.DC LIN VIN 0 2 0.1
.PROBE
.END
2) Graficando V2 si ottiene:
3) Utilizzando il modello a soglia si ha che il diodo è ON quando VIN >Vγ e allora Vu = VIN –Vγ.
Pertanto Vγ si ottiene dall’intersezione della retta estrapolata nella regione con il diodo ON con
l’asse delle ascisse. Si trova che Vγ ≈ 0.7V.
4) Netlist:
*ANALISI TRAN CARATTERISTICA STATICA
VIN 1 0 SIN(1 1 1k 0 0 0)
D1 1 2 DID
R1 2 0 1k
.MODEL DID D IS=1f
.TRAN 1n 3m 0 1u
.PROBE
.END
5) Un circuito che realizza quanto richiesto è il seguente, prendendo per Vu la tensione nel nodo
tra resistenza e diodo:
*RADDRIZZATORE SENZA PERDITA DI SOGLIA CAR STAT
VIN 1 0 SIN(0 10 1k 0 0 0 )
R1 1 2 1K
D1 0 2 DID
.MODEL DID D IS=1f
.DC VIN -4 2 0.1
.PROBE
.END
(Per il diodo sono state mantenute le stesse caratteristiche.)
Utilizzando il modello a soglia si ha che quando VIN > –Vγ (e quindi anche VIN > 0) il diodo è
OFF e Vu = VIN come si vede dalla seguente caratteristica statica:
Netlist per verificare il comportamento di Vu nel tempo:
*RADDRIZZATORE SENZA PERDITA DI SOGLIA
VIN 1 0 SIN(0 10 1K 0 0 0 )
R1 1 2 1K
D1 0 2 DID
.MODEL DID D IS=1f
.TRAN 1n 3m 0 1u
.PROBE
.END
6) Netlist con il modello modificato:
*ANALISI TRAN CARATTERISTICA STATICA N=3
VIN 1 0 SIN(0 5 1k 0 0 0)
D1 1 2 DID
R1 2 0 1k
.MODEL DID D N=3 IS=1f
.TRAN 1n 3m 0 1u
.PROBE
.END
Si osserva che la soglia è più alta; questo avviene perché la corrente che scorre sul diodo è più
piccola e quindi ci vuole una tensione più alta perché conduca una corrente significativa. Questo si
vede bene osservando la caratteristica statica:
7) Netlist:
*ANALISI TRAN CARATTERISTICA STATICA BV=4.5
VIN 1 0 SIN(0 7 1k 0 0 0)
D1 1 2 DID
R2 2 0 1k
.MODEL DID D BV=4.5 IS=1f
.TRAN 1n 3m 0 1u
.PROBE
.END
Si osserva che quando Vi < – BV il diodo va in breakdown e pertanto la tensione ai capi del diodo
è – BV, quindi V2 = Vi – BV.
8)
*ANALISI TRAN CARATTERISTICA STATICA
VIN 1 0 SIN(0 10 1k 0 0 0)
D1 1 2 DID
R1 2 0 100k
C1 2 0 50n
.MODEL DID D IS=1f
.TRAN 1n 5m 0 1u
.PROBE
.END
9)
Nella risposta a regime si alternano intervalli di tempo con il diodo ON ad altri con il diodo OFF in
cui il condensatore si scarica attraverso la resistenza R con costante di tempo RC.
10) Il transitorio di scarica del condensatore quando D è OFF è ora più veloce del precedente.
V2 e VIN in questo caso: