Базовая схема с анализом диодов

Сначала рассмотрим рабочую точку цепи постоянного тока.

Vвых представляет собой сумму падения напряжения на резисторе 1 кОм и падения напряжения на кремниевом диоде = 1 кОм * 1 мА + 0,53 В = 1,53 В. (Падение напряжения на кремниевом диоде будет ~0,53 В при 1 мА).

Теперь рассмотрим влияние Vin. Диод D2 устанавливает верхний предел Vout (1,53 В) и верхний предел 0,53 В в узле, где подключаются диоды. Используя математически идеализированную модель диода, следует, что если Vin > 0, падение напряжения на D1 не может быть 0,53 В, и D1 будет смещен в обратном направлении, т. е. Vin не влияет.

Однако, если Vin < 0, D1 будет смещен в прямом направлении и понизит напряжение на Vout, Vout = Vin + 1,53 В. D2 будет иметь обратное смещение и не будет иметь никакого эффекта.

Таким образом, максимальное значение Vout = 1,53 В, а минимальное = -8,47 В.

Используя идеализированную модель диода, мы имеем выпрямленный синусоидальный полупериод с пиком -10 В и смещением 1,53 В. Среднее значение для синуса с полупериодным выпрямлением равно Vpeak/pi, поэтому в данном случае -10/pi + 1,53 = -1,65 В.

Обратите внимание на несколько ограничений:

1. Если Vout разгрузить (оставить открытым), то оно всегда будет на 1 В выше вершин диодов.

2. D2 заставляет вершины диодов всегда быть ≤0 В.

3. D1 заставляет вершины диодов всегда быть ≤ Vin.

Сложите их вместе, чтобы определить общие характеристики. Это действительно довольно легко.