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POLITÉCNICA

PROBLEMAS DE ELECTRÓNICA BÁSICA

Verónica del Pozo Romano

EBAS Ejercicios de clase

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TEMA 2: DIODOS DE UNIÓN Ejercicio 1

Detenninar la corriente que circula por el diodo de la figura en los siguientes casos: a) Se trata de un diodo ideal. b) Se tiata de un diodo con V1 = O, 6 V c) Se trata de un diodo con V1 = O, 6 V, R1 :::: lOQ Datos: V == SV , R = lkD.

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Ejercicio 2

Determinar las corrientes que circulan por los diodos Dl y D2 del circuito de la figura. Las características de ambos diodos pueden aproximarse por tramos lineales. Vr 1 = 0,2 Vr 2 = 0,6 R1 =100. Datos: V= 50V R = lkQ

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Ejercicio 3

Determinar el estado de los cuatro diodos idénticos del siguiente circuito. Datos: V¡ = 8V VA = VE = lOV R¡ = 3kD. Rz = R3 = lkQ VT == O,

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Expresar en función de v1 para los casos v1 > O y v1 < O para los siguientes circuitos.

Ejercicio 5

Suponga que el diodo es ideal y que

l?i = JS . Representar la forma de onda de la salida

v 0 para una señal de entrada vi = 100 sen wt de baja frecuencia en ambos casos.

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FEBRERO 1998

Ejercicio 1 En el circuito de la figura 1.1 los diodos de GaAs DI, D2 y D3 son iguales y sus características 1-V pueden aproximarse por e l modelo lineal por tramos de la figura 1.2. El conmutador puede estar en una de las dos posiciones señaladas como A y B. Determine: a) La corriente ID que atraviesa los diodos con el conmutador en la posición A {0,8 p.) b) La corriente ID que atraviesa los diodos con el conmutador en B si Rp =O {0,8 p.) c) La corriente ID que atraviesa los diodos con el conmutador en B si Rp = 1O Q (0,4 p.) Suponga siempre estado estacionario. DATOS: Vcc = 10 V; Ip = 5 mA; R¡ = 3 kQ; R2 = 2 kQ; VrCF 1 V. o Ice ID

r Figura 1.2

Figura 1.1

NOTA: Por un generador de corriente en circuito abierto no circula corriente. (O..) ~=:.1

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FEBRERO 1999

Ejercicio 1 Juponiendo que la característica 1-V de los diodos Zener Z 1 y Z 2 es la representada en la figura 1.1 y que la característica 1-V del diodo D 1 es la de la figura 1.2, se pide, para el circuito de la figura 1.3, : a) Calcular Im y Vo1 (0,5 p.) b) Sabiendo que el diodo Z 1 está ON, deducir el estado de Z2 (1,0 p.) e) Calcular In (0,5 p.)

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Figura 1.1 Figura 1.2 DATOS: R = 1,1 MQ; V¡ = 20 V; V2 = 8 V

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JUNIO 2007

Ejercicio l. Para el circuito recortador de la figura 1.1, se pide: a) Calcular y dibujar la función de transferencia v0

= f (v1) :

b) Dibujár.lá sefial de salida v0 (t) para la señal de entrada v1 (t) de la figura 1.2, suponiendo que los efectos capacitivos asociados al diodo son despreciables. En un análisis más riguroso, se ha de tener en cuenta que al producirse la transición abrupta en el valor de v1 en t

=1Oms

los efectos capacitivos se hacen patentes.

c) Modelando el diodo en dinámica como un diodo en estática en paralelo con un condensador de valor C = 2 pF, escriba la ecuación diferencial que rige el comportamiento del circuito inmediatamente después de la transición en t

= 1Oms. Tenga en cuenta el estado de conducción, o no, del diodo en ese tramo.

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JUNIO 2006

Ejercicio l. El circuito de la figura 1 se halla a una temperatura tal que

V,= 0,029 V. Los dos diodos zéner son

iguales y poseen una característica 1-V gobernada por la ecuación de Shockley 1

= 10 ( exp ~~

-1) hasta que entran

/

/

en disrupción, en cuyo caso la tensión queda fija e igual a la tensión zéner. Se pide que calcule la tensión y la · corriente en cada diodo. con el criterio de signos indicado en el dibujo cuando Vccvale: a) 5,7 V (1,3 p) b) 6,3 V (1,2 p) Verifique las hipótesis que haga. +

+ V02-

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Figura 1

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JUNIO 1995

Ejercicio 2

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Este ejercicio trata de estudiar el funcionamiento del transistor de la figura 1 para distintos valores de ,la tensión Vi. Para s_implificar el análisis se supondrá que la característica de entrada del transistor ls(ViE) no depend.e de la tensión VcE y puede representarse por la característica de un diodo con V¡=0,7 V y R¡ =O n como se ilustra e~ la Fig. 2. Además, se supondrá que el transistor está caracterizado por /J=l 00, fco=p Y VCE.sac=D V t) po..re.V.:.olO ~ .w_" t:At.t.uv.:ctJ1.!.lo.. ct.t scJu.n:x.u..~· ct.d. ctioc1...D ( y; es O es L'd...t.oJ) Calcular los valores de le. h, 18 y VCE. V8 E. V8 c para V¡=O V; 5 V y 12 V Trasladar Jos resultados a la tabla adjunta. 12'11

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FEBRERO 2003

Ejercicio 2. Se pretende comparar diferentes modelos del BIT en ~ (ver nota) en el cálculo del punto de trabajo del circuito de la figura 2. Sin necesidad de comprobar g'ue el BIT opera en activa, se le pide: . a} Calcular VBE. Io. VCE e l e utilizando el modelo lineal por tramos básico (0.5 p.) b) Idem a) utilizando el modelo lineal por tramos avanzado (1 p.) e) Utilizando el modelo de Ebers-Moll aproximado para activa, no es posible alcanzar una solución por resolución analitica. Deducir la ecuación con / e como única incógnita que se obtiene con este modelo (1 p.) DATOS:

Vcc =5 V, V8 8 =3 V, R 8 = 50 kO,Rc = 7000. De los modelos del BIT : VJii =0,70 V, p =100, r" = 2 kD., V4 =80V,/0 =10-15 A, V,= 25mV

·

Vcc

Re Ro

NOTA: Modelo lineal por tramos básico en activa

l c =PIB

VBE =V,e

Modelo lineal por tramos avanzado en activa

+--V:-

1e = p( 1 VcEJ 18

V8E

= V,e + r,J 8

Modelo de Ebers - Moll aproximado en activa

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Figura2

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P13

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JUNIO 2001

Ejercicio 2. El conjunto de tres transistores bipolares Tl, T2 y T3 acoplados según muestra la figura 2.1 funciona como el transistor npn equivalente representado en la figura 2.2. Se le·pide calcular: a) El parámetro f3 del transistor equivalente, definidb como el cociente lc/18 de las corrientes indicadas en la figura 2.2 cuando Tl, T2 y T3 operan en activa (0,9 p) ' b) La mínima tensión VCE en el transistor equivale~te para la que Tl, T2 y T3 operan en activa con 18 > O. Considere para este apartado el modelo lineal por tramos para los transistores (0,7 p) e) El valor de V8 E2-V8 E 1 cuando Tl, T2 y T3 operan en activa. Considere para este apartado el modelo de Ebers-Moll para los transistores en activa, y exprese

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