Esercizio con diodo LED?

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Determinare il punto di riposo del BJT e dei diodi con E1= 5 V, R1= 76 kΩ R2= 300 Ω, β = 100, Vg = 0.6 V, Vg LED = 1.6 V.

P.S. Svolgete tutti i passaggi per favore. Grazie in anticipo.

Aggiornamento:

Il punto di riposo di D3 è scritto correttamente? La Vce non dovrebbe essere un valore negativo o se positivo inferiore della soglia Vᵧ = 0.6V

Aggiornamento 2:

Daniele hai visto il mio dettaglio?

1 risposta

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  • 1 decennio fa
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    Per le informazioni fornite, possiamo assumere, come modelli equivalenti ad ampio segnale delle giunzioni, delle relazioni lineari a tratti, ad interruttore, con tensioni di soglia Vg.

    Iniziamo da D1. Quest'ultimo si troverà in interdizione, in quanto il catodo è a +5 V e l'anodo ad una tensione minore di +5 V. Questo sia nel caso in cui il BJT fosse in zona attiva (diretta) o saturazione, sia se si trovasse in interdizione (nel qual caso l'anodo di D1 si trovrebbe a +5 V, con una caduta complessiva sul diodo minore della Vg di soglia assunta nel modello equivalente).

    Supponiamo allora che il BJT sia in zona attiva (diretta) o in saturazione (lo verificheremo dopo): questo ci permette di porre una seconda ipotesi su D2, ovvero che questo sia in conduzione. Stante il modello equivalente assunto, possiamo sostituire a D2 un generatore di tensione da 0.6 V col polo positivo dalla parte del suo anodo. Per un primo calcolo, assumiamo che anche la giunzione p-n base-emettitore del BJT si trovi a Vg. Questo ci porta ad ammettere una corrente di base Ib pari a:

    Ib = 3.8 V / 76 kΩ =~ 50 uA => Ic = 50 mA

    L'anodo di D1 (ovvero D2) è dunque ad un potenziale di 1.2 V rispetto alla massa.

    In queste ipotesi, anche D3 si troverà in conduzione e presenterà una caduta di 1.6 V (se fosse in interdizione, cadrebbero le ipotesi fatte precedentemente, poiché implicherebbe Ic = 0 => Ib = 0, ma allora D2 off, ciò che non potrebbe risultare in questa situazione; se fosse in breakdown, dovrebbe esservi una corrente di portatori minoritari dal collettore verso l'alimentazione, ciò che implicherebbe una tensione inversa tra collettore ed emettitore negativa, non possibile in quanto il BJT si trova tra una barra a +5 e la massa). Dunque la tensione collettore-emettitore varrà:

    Vce = 3.4 - Ic * R2 = 1.9 V

    I punti di lavoro sono:

    (1) Per i diodi avremo un punto nel piano I-V: D1 (0 A,-3.8 V) ; D2 (50 uA,0.6 V) ; D3 (5 mA,1.6 V);

    (2) Per il BJT avremo, al solito, almeno un punto in R^4, ovvero nei piani (Ib - Vbe) U (Ic ; Vce) (per questa configurazione ad emettitore comune, le grandezze indipendenti nella rappresentazione a rete 2 porte non lineare, con parametri differenziali {H}, sono queste): Q1 (50 uA,0.6 V) U (5 mA,1.9 V).

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