Тевенинское сопротивление?

Я не понимаю объяснение нашего профессора ответа на эту проблему:

Светодиод соединен последовательно с подтягивающим резистором 150 Ом и полевым МОП-транзистором с сопротивлением сток-исток 3 Ом. Подтягивающий резистор подключен к источнику 5 В, а МОП-транзистор подключен к земле (скажем, МОП-транзистор включен, то есть затвор). Теперь, если на светодиоде есть падение на 2 В, какой ток протекает через светодиод.

Я рассчитал, что сопротивление светодиода составляет 102 Ом, что дает ток через светодиод 19,6 мА (что верно).

Но мой профессор говорит, что у светодиода вообще нет сопротивления и что мой метод расчета неверен (несмотря на падение напряжения). И он сказал что-то о венозном сопротивлении, чего я не понял.

Вы знаете, о чем он говорит?

Он говорит, что в основном ваш светодиод имеет сопротивление 0, потому что в его модели, если вы разрядите 100 кА, он все равно упадет на 2 В ... но это ложь: он будет сиять, как солнце, прежде чем сгореть :).

Ответы (2)

Сопротивление Тевенина - это величина, на которую изменится напряжение чего-либо, если ток изменится на определенную величину, и он предполагает, что падение напряжения на светодиоде будет 2,0 вольта, независимо от того, пропускается ли через него один микроампер или один мегаампер. Если напряжение на светодиоде совсем не меняется по отношению к току, то эффективное сопротивление равно нулю.

На практике падение напряжения на реальных светодиодах непостоянно. Несколько более реалистичная модель светодиода может падать на 1,8 В плюс 0,02 В/мА (так, при 10 мА падение будет на 2,0 В, при 20 мА — на 2,2 В и т. д.). Если одна сторона светодиода подключена к источнику фиксированного напряжения, другая сторона будет иметь сопротивление Thevenin 20 Ом (20 вольт/ампер). Обратите внимание, что для любого реального светодиода сопротивление Thevenin будет меняться в зависимости от тока. Если бы он был фиксированным, светодиод, чье поведение было бы таким, как описано выше (при условии бесконечной точности приведенных выше чисел), упал бы на 1,80000000002 вольт при протекании через него одного пикоампера и точно на 20 001,8 вольт при протекании через него одного мегаампера. На практике светодиод, через который проходит только пикоампер, почти не падает напряжения,

Ваш ответ правильный, за исключением части пикоампера: диоды и транзисторы имеют логарифмические кривые зависимости напряжения от тока для малых токов.
@JasonS: Я бы ожидал этого для умеренно малых токов. Но к тому времени, когда вы доберетесь до пикоамперного диапазона, я ожидаю, что некоторые вторичные линейные эффекты снова проявятся. Например, если загрязнение создает параллельное сопротивление 100 гигаом, падение напряжения может составить не более 100 милливольт на пикоампер. Возможно, некоторые светодиоды настолько хорошо сделаны, что утечка меньше, чем это, но я был бы удивлен (обратите внимание, что 100 ГОм — это очень высокое сопротивление — 100 000 000 000 вольт на ампер; очень немногие изоляторы так хороши).
ах, хороший момент. иногда я забываю о таких вещах. :-)

Идея такова: предположим, что в нашей упрощенной модели на светодиоде постоянно падает напряжение 2 В, несмотря ни на что, поэтому его сопротивление = 0, потому что dV/dI = 0.

Затем вы знаете, что на других резисторах должно падать 3 В, что дает 3/180 = 16,6667 мА.

Параллелизм с Thevenin заключается в том, что если вы представите свой светодиод с эквивалентной схемой Thevenin, у вас будет Vth = 2 В, а Rth = 0 Ом.