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Web演習でのダイオードの問題でわからない部分があります。

 大学の電子回路工学の授業の中で自宅でするWeb演習があり、その中のダイオードの応用問題でわからないものがあります。

 回路に流れる電流Iを定電圧近似により求めなさい。ただし、各定数は以下の値を使用すること。(割り切れない数字があるので、前後3%以内を正解とする。)

E=○V,R=○kΩ ダイオードの値は0.7固定(?)です。(○は問題を選択するたび、変わる使用です。)

 ここで疑問に思うのが、Eの値によって解き方が変わる(?)ということです。例えば、
E=0.3V,R=68kΩの時、I=2.21uA
E=3V,R=15kΩの時、I=93.3uA
E=20V,R=120Ωの時、I=11.7uA
と出ます。(回答した後、答えがでる仕組みなので、正解不正解関わらず答えが出ます。)
 一番最初の答えはおそらくEの値からダイオードの値を二つ引くとき、E<ダイオードの時、I=E/2Rになると思います。
しかし、残りの二つのE>ダイオードの時の解き方がわからず困っています。(一応逆算などをして出せはしましたが、なぜが同じ解き方ではでなかったので、明確な解き方がわかりません。)

この問題についてわかる方どうかお願いします。

「Web演習でのダイオードの問題でわからな」の質問画像

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A 回答 (3件)

> ダイオードの値は0.7固定(?)です。


この値が重要。これを理解していないと絶対に解けません。
「0.7」の単位はV(ボルト)です。
ダイオードに順方向に加わる電圧がこの値以下では電流は流れません。
(ダイオードは無いものとして解く)
逆にこの値を超えると電流が流れ順方向電圧はこの値が維持されます。
(ダイオード両端の電圧は0.7Vとして解く)

> E=0.3V,R=68kΩの時、I=2.21uA
2つのダイオードに加わる電圧は0.15Vですから(Eは2つのRで半分になる)ダイオードに電流は流れません。ダイオードは無いものとして解きます。
I = 0.15V ÷ 68KΩ = 2.21uA

> E=3V,R=15kΩの時、I=93.3uA
2つのダイオードにはまずEの半分の1.5Vが加わろうとします。この値は2つのダイオードの順方向電圧(1.4V)より大きいのでダイオードは導通し、両端の電圧は1.4Vになります。
I = 1.4V ÷ 15KΩ = 93.3uA

> E=20V,R=120Ωの時、I=11.7uA (mAの誤記ですね)
2つのダイオードにはまずEの半分の10Vが加わろうとします。この値は2つのダイオードの順方向電圧(1.4V)より大きいのでダイオードは導通し、両端の電圧は1.4Vになります。
I = 1.4V ÷ 120Ω = 11.7mA
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この回答へのお礼

答えてくださってありがとうございます。

お礼日時:2016/12/04 20:13

定電圧近似により、と問題文に書いてあるのだから、適用範囲が大まかにはあるはずです。


そのような近似が適用できない範囲は無視しておいてかまわない。
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E=0.3Vでは、電圧不足でダイオードに電流は流れないので、I=E/(2R)です。


その他は、V右R=1.4Vに固定されるので、I右R=1.4/Rになります。

ちょっとした引っ掛けでしょうか。
ご確認ください。
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Qダイオード回路の問題

添付した画像のような、ダイオードを等価回路を用いて表した回路についての、
直流電圧Vdcと電流Iの関係、Vdcとダイオード両端の電圧Voutの関係をそれぞれ式とグラフで示せ。

という問題です。
特に後半があまりわからなく、困っています。

また、直流電源をVsin(2πft)で表される交流電源で置き換えた場合の、電流I、並びにVoutを表す式と
時間波形の概略を示せ。

こちらの問題もできればよろしくお願いします。

Aベストアンサー

Vdはダイオードの順方向電圧降下として
0<Vdc=<Vb+Vdの間
 Vout=Vdc
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上記条件でグラフをかくのは簡単でしょう。

交流を入れた場合
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流れませんので入力波形のままで
 Vout=Vsin(2πft)
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Qダイオードの問題

画像のような回路で、V=3のとき、Vin=Vsintの電圧を与えたとき、この回路の動作について調査し、出力電圧Voutの概形を図示しなさい。ただし、ダイオードのオン電圧は0.7Vとする。

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Aベストアンサー

クリッパ回路の動作原理を説明する問題と思います
もし、この回路のダイオードが理想的な物なら
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ダイオードのオン電圧が0.7Vの場合は
正方向の入力波形の電圧が0.7Vまではダイオードの抵抗は無限大ですので
0.7V電圧までが出力になります
逆方向の入力の時も同じですから、結局出力電圧は、
入力電圧の0.7V以上の電圧にはなりません
結局出力電圧の波形は正弦波の下から0.7Vだけになり
それ以上の波形は切除されたものになります
旨く説明できないのですが、参考になれば幸いです

http://2nd.geocities.jp/takestudy/file/hakei.html


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