1. **بیان مسئله:**
مدار شامل یک منبع ولتاژ DC برابر با 1.2 ولت، مقاومتهای 30 اهم و 70 اهم، منبع جریان 5cos\omega t میلیآمپر، دیود با افت ولتاژ 0.7 ولت، و خازن با ظرفیت بینهایت است. هدف مدلسازی مدار با جایگزینی دیود با منبع ولتاژ DC برابر با 0.7 ولت است و یافتن ولتاژ خروجی $v_o(t)$ که شامل بخش DC و AC است.
2. **فرمولها و قوانین مهم:**
- ولتاژ ترموی دیود: $V_{D(on)}=0.7$ ولت
- ولتاژ حرارتی: $V_T=25$ میلیولت
- ضریب ایدئال دیود: $\eta=2$
- جریان منبع: $i(t)=5\cos\omega t$ میلیآمپر
- ولتاژ خروجی: $v_o(t)=V_o+v_o(t)$
3. **مدلسازی دیود:**
دیود با منبع ولتاژ DC 0.7 ولت جایگزین میشود، بنابراین افت ولتاژ دیود ثابت است.
4. **تحلیل مدار:**
- ولتاژ کل منبع DC: $1.2$ ولت
- افت ولتاژ دیود: $0.7$ ولت
- ولتاژ باقیمانده روی مقاومتها و خروجی:
$$V_{res} = 1.2 - 0.7 = 0.5\text{ ولت}$$
5. **جریان AC:**
جریان AC از منبع جریان $5\cos\omega t$ میلیآمپر است که از مقاومتها عبور میکند.
6. **محاسبه ولتاژ خروجی AC:**
مقاومت معادل در مسیر خروجی AC برابر است با جمع مقاومتهای 70 اهم و 30 اهم به صورت سری:
$$R_{eq} = 70 + 30 = 100\ \Omega$$
ولتاژ AC خروجی:
$$v_o(t) = i(t) \times R_{eq} = 5 \times 10^{-3} \cos\omega t \times 100 = 0.5 \cos\omega t \text{ ولت}$$
7. **ولتاژ خروجی کل:**
$$v_o(t) = V_o + v_o(t) = 0.5 + 0.5 \cos\omega t$$
که در آن $V_o=0.5$ ولت بخش DC و $0.5\cos\omega t$ بخش AC است.
**پاسخ نهایی:**
$$\boxed{v_o(t) = 0.5 + 0.5 \cos\omega t}$$
Diode Circuit Fe0598
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.