1. مسئله اول: یافتن ولتاژ گرههای A و B در مدارهای داده شده با دیودهای ایدهآل.
2. فرمولها و نکات مهم:
- دیود ایدهآل: ولتاژ مستقیم صفر (ولتاژ آستانه صفر) و جریان معکوس صفر.
- ولتاژ گرهها با استفاده از قانون تقسیم ولتاژ و تحلیل مسیر جریان محاسبه میشود.
3. حل قسمت (ب):
- مقاومتها به صورت سری: کل مقاومت بین 9V و -3V برابر $$3k\Omega + 3k\Omega + 3k\Omega = 9k\Omega$$.
- جریان کل: $$I = \frac{9V - (-3V)}{9k\Omega} = \frac{12V}{9k\Omega} = 1.33 mA$$.
- ولتاژ افت روی هر مقاومت: $$V_R = I \times R = 1.33 mA \times 3k\Omega = 4 V$$.
- ولتاژ گره A (بین اولین و دومین مقاومت): $$V_A = 9V - 4V = 5V$$.
- ولتاژ گره B (بین دومین و سومین مقاومت): $$V_B = 5V - 4V = 1V$$.
- بررسی دیودها:
- D1 بین 9V و A: چون دیود ایدهآل است و ولتاژ 9V بالاتر از 5V است، دیود روشن است.
- D2 بین B و 8V: ولتاژ B=1V کمتر از 8V، دیود خاموش است.
4. حل قسمت (الف):
- مقاومتها سری: $$1k\Omega + 4k\Omega + 1k\Omega = 6k\Omega$$.
- جریان کل: $$I = \frac{9V - (-3V)}{6k\Omega} = \frac{12V}{6k\Omega} = 2 mA$$.
- ولتاژ افت روی مقاومتها:
- روی 1kΩ اول: $$V = 2 mA \times 1k\Omega = 2V$$.
- روی 4kΩ: $$V = 2 mA \times 4k\Omega = 8V$$.
- روی 1kΩ دوم: $$V = 2 mA \times 1k\Omega = 2V$$.
- ولتاژ گره A (بین 1kΩ و 4kΩ): $$V_A = 9V - 2V = 7V$$.
- ولتاژ گره B (بین 4kΩ و 1kΩ): $$V_B = 7V - 8V = -1V$$.
- بررسی دیودها:
- D1 بین 9V و A: روشن است چون 9V > 7V.
- D2 بین 5V و A: 5V < 7V، دیود خاموش.
- D3 بین B و 0V: -1V < 0V، دیود خاموش.
5. مسئله دوم: یافتن ولتاژ خروجی $$v_o(t) = V_O + v_o(t)$$ در مدار با دیود سیلیکونی (ولتاژ هدایت $$V_{D(on)}=0.7V$$).
6. نکات مهم:
- برای تحلیل DC، دیود را به منبع ولتاژ 0.7V جایگزین میکنیم.
- مقاومت داخلی دیود $$r_d = \frac{\eta V_T}{I_D}$$ با $$\eta=2$$ و $$V_T=25 mV$$.
7. تحلیل DC:
- جریان دیود $$I_D = \frac{V_{D(on)}}{r_d}$$.
- با جایگذاری مقادیر و تحلیل مدار، ولتاژ $$V_O$$ و $$v_o(t)$$ محاسبه میشود.
8. پاسخ نهایی:
- قسمت (ب): $$V_A = 5V, V_B = 1V$$.
- قسمت (الف): $$V_A = 7V, V_B = -1V$$.
- قسمت 2: ولتاژ خروجی $$v_o(t)$$ با توجه به تحلیل DC و پارامترهای داده شده محاسبه میشود (نیاز به اطلاعات بیشتر برای مقدار دقیق).
Voltage Nodes 7727A9
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.