Диодные схемы с использованием экспотенциальной модели

Записывая уравнения KCL в$v_{OUT}$, при условии, что все диоды одинаковы, так что$v_D = \frac{v_{OUT}}{3}$(ток на входе = ток на выходе):

$\frac{10V-v_{OUT}}{R_1} = \frac{v_{OUT}}{R_2} + I_s\left(e^{\frac{v_{OUT}}{3n\ U_t}}-1\right)$

Это трансцендентное уравнение, которое не может быть решено аналитически. Ее следует решать численным методом, что и делают схемотехнические симуляторы.

Во-первых, вы можете заменить источник напряжения и делитель напряжения их эквивалентом Thevenin , а три диода - одним, который имеет только другие параметры:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Предполагая, что диоды моделируются уравнением для диода Шокли
$I(U) = I_s (e^{\frac{U}{U_c}} - 1)$
тогда комбинированный диод (тройной диод) можно смоделировать
$I(U) = I_s (e^{\frac{U}{3U_c}} - 1)$

Так проблема выглядит проще; в принципе нет никакой разницы по сравнению со схемой с источником напряжения, одним резистором и одним диодом.

Теперь посмотрите на графики IU диода и резистора и линии нагрузки :

Как видно, кривизна линии IU диодов (красная) практически не меняется в области пересечения с линиями нагрузки (черная, синяя).

Вы можете рассчитать напряжение, при котором линии нагрузки пересекаются примерно с линией диодов, используя линейную аппроксимацию .

Разница напряжений пересечения будет намного меньше, чем$\Delta U$потому что график диодов в этой области намного круче, чем график нагрузки.