ESERCIZIO DC2: circuito ad un diodo e due resistenze

ESERCIZIO DC2
Si valutino manualmente ed in simulazione le tensioni e le correnti nel circuito a
singolo diodo in figura.
Successivamente si confrontino i risultati, giustificando lo scostamento dei risultati
carta e penna rispetto alle simulazioni, sulla base delle approssimazioni introdotte.
ANALISI CARTA E PENNA:
Rispetto all’esercizio precedente, sono presenti due resistenze anziché una.
Tuttavia, l’analisi può essere ricondotta immediatamente a quella dell’esercizio
DC1 applicando il teorema di Thevenin ai capi del diodo D1. Più specificamente,
la rete “vista” da D1, ovvero il generatore VCC e le resistenze R1-R2, viene
semplificata in un generatore di tensione equivalente Veq ed una resistenza
equivalente Req, i cui valori si ricavano applicando il teorema di Thevenin:
Veq=VCCR2/(R1+R2)=2.5 V
Req= R1R2/(R1+R2)=5 kΩ
ed il circuito equivalente diventa il seguente:
Tale circuito equivalente è identico a quello analizzato nel precedente esercizio,
per cui assumendo il diodo in polarizzazione diretta si ha
⇒ ID1=(Veq-Von)/Req=0.36 mA
Si noti che per valori differenti di R1 ed R2 non è affatto detto che il diodo lavori in
polarizzazione diretta; infatti, se la tensione Veq risulta inferiore alla Von, il diodo
non si accende. Per esercizio, risolvere nuovamente l’esercizio assumendo R1=9.5
kΩ e R2=0.5 kΩ, e verificare il risultato con SPICE.
In sintesi, come illustrato nell’esercizio, il teorema di Thevenin può essere
molto utile nella risoluzione di circuiti a diodi con due o più resistenze.
SIMULAZIONE DEL CIRCUITO CON PSPICE
Per simulare il circuito proposto in questo esercizio, ripetere le stesse operazioni
dell'esercizio DC1 usando IS=10-14 per il modello del diodo.
Risultato: