Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Jak obliczyć prąd w obwodzie z diodą 1n4148

27 Lut 2010 18:50 5584 12
  • Poziom 8  
    Mam podłączone szeregowo diodę 1n4148 i rezystor 240ohm do źródła napięcia stałego 1.5V. Jak mam obliczyć prąd w obwodzie z uwzględnieniem rezystancji dynamicznej diody? W katalogu jest wykres R dynamicznej od prądu ale jak mam cokolwiek liczyć gdy nie znam prądu?
  • Specjalista elektronik
    Dokładnie nie da się tego obliczyć.
    http://www.iele.polsl.pl/elenota/Fairchild/1n4148.pdf
    Ale można założyć sobie np.
    I=1.5V/240=6.25mA
    I dla tego prądu odczytać Uf=0.72V
    I znowu obliczyć prąd.
    I=(1.5V-0.72)/240=3.2mA i znowu odczytujemy Uf=0.675V
    i prąd
    I=(1.5V-0.675)/240=3.45mA
    I dla tej wartości możesz sobie odczytać rd.
    Albo zastosuj inną metodę np. iterację , z prostą obciążenia.
  • Poziom 43  
    Zadanie rozwiązuje się graficznie.
    Na wykresie charakterystyki diody nanosisz prostą biegnącą od punktu 1,5V/0mA do punktu 0V/6,25mA (co odpowiada wrysowaniu opornika 240 ohmów). Tam, gdzie ta prosta przetnie się z charakterystyką diody jest rozwiązanie: dla tego punktu odczytujesz ile jest Volt na diodzie (reszta jest na oporniku) i odczytujesz prąd, jaki płynie w tym układzie.

    To rozwiązanie jest dokładne!
    Aby zadanie rozwiązać "rachunkowo", trzeba by znać równanie charakterystyki tej diody.
  • Poziom 8  
    Zrobiłem te linie ale coś nie wyszło, bo prąd <1mA.
    Jak obliczyć prąd w obwodzie z diodą 1n4148
  • Poziom 43  
    Oczywiscie, że zrobiłeś źle, bo wykres trzeba zrobić w skali liniowej prądu i napięcia!
    Prosta obciążenia opornikiem (czerwona) na tym wykresie nie jest prostą!
  • Poziom 43  
    doomxq napisał:
    Zrobiłem te linie ale coś nie wyszło, bo prąd <1mA.
    Jak obliczyć prąd w obwodzie z diodą 1n4148
    Nie wyszło, ponieważ przy takiej skali - logarytmicznej - osi rzędnych wyjść poprawnie nie mogło ...
    Przelicz i przerysuj sobie w/w charakterystykę prądowo-napięciową diody w skali na obu osiach liniowej, oraz nanieś charakterystykę odwróconą rezystora ponownie.

    Dodano po 3 [minuty]:

    doomxq napisał:
    Wiem jak wygląda skala liniowa ale skąd mogę wziąć takie wykresy?
    Umiesz czytać ze zrozumieniem ? ? ?
    Odnoszę wrażenie, że nie ...
    Popatrz i przeczytaj uważnie jeszcze raz co tam napisałem ...
  • Poziom 43  
    Skala logarytmiczna prądu ma linie odpowiadajace wartościom : 1 - 2 - 5 - 10 - 20 ...
    Możesz przeliczyć punkty, przez które powinna przechodzić - tym razem krzywa obciążenia i zobaczyć, gdzie się przecina z charakterystyką diody.
    Dla prądu 0,1mA napięcie powinno być 1,5V - 24mV=1,476V,
    dla 1mA będzie 1,5V - 240mV=1,260V,
    dla 2mA - 1,5V-480mV=1,020V,
    dla 5mA będzie 1,5V- 1200mV=0,3V ...
    Poprowadź linię krzywą przez te punkty i zobacz, gdzie się przecina z charakterystyką diody.
    Rozwiązanie graficzne dla skali nieliniowej jest też możliwe ...
  • Poziom 43  
    Rzuuf napisał:
    Skala logarytmiczna prądu ma linie odpowiadajace wartościom : 1 - 2 - 5 - 10 - 20 ...
    Możesz przeliczyć punkty, przez które powinna przechodzić - tym razem krzywa obciążenia i zobaczyć, gdzie się przecina z charakterystyką diody.
    Dla prądu 0,1mA napięcie powinno być 1,5V - 24mV=1,476V,
    dla 1mA będzie 1,5V - 240mV=1,260V,
    dla 2mA - 1,5V-480mV=1,020V,
    dla 5mA będzie 1,5V- 1200mV=0,3V ...
    Poprowadź linię krzywą przez te punkty i zobacz, gdzie się przecina z charakterystyką diody.
    Rozwiązanie graficzne dla skali nieliniowej jest też możliwe ...
    Możną też inaczej - Metodą Charakterystyki Łącznej - w dokumencie PDF - podanym tu przez Kolegę jony - masz m. in. taki wykres:
    Jak obliczyć prąd w obwodzie z diodą 1n4148
    I teraz jak odczytasz z niego wartości napięć przewodzenia diody dla podanych tam "okrągłych" wartości prądów i dodasz do tego wartość napięcia na rezystorze o wartości rezystancji 240Ω - odpowiednio dla tych samych wartości prądu - to otrzymasz taką tabelkę z obliczeniami:
    1mA•0,24 +0,635V =0.875V
    2mA•0,24 +0,651V =1.131V
    3mA•0,24 +0,674V =1.394V
    4mA•0,24 +0,688V =1.648V
    5mA•0,24 +0,700V =1.900V
    Z powyższych obliczeń już widać w jakim przedziale wartości prądu jest poszukiwane rozwiązanie - reszta należy do Ciebie ... :idea: :D
  • Poziom 8  
    Nie bardzo się znam na tych przekształceniach to wziąłem kilka wartości prądu ze skali logarytmicznej i policzyłem 10^wartość i wraz z odpowiadającymi im wartościami napięcia narysowałem wykres.
    Jak obliczyć prąd w obwodzie z diodą 1n4148
  • Poziom 43  
    Zadanie Twoje polegało na wyznaczeniu wartości prądu w obwodzie, a więc należy ze sporządzonego wykresu go odczytać.
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    OK!
    To jest to! W punkcie przecięcia masz rozwiązanie zadania: widać, że prąd jest ok. 3,5mA, a na diodzie jest napiecie ok. 0,6V.
    Osobiście mam watpliwość, czy odcinek charakterystyki diody dla prądów poniżej 1,5mA jest prawidłowy, coś to załamanie jest zbyt gwałtowne przy dość dużym prądzie. Nie pomyliłeś się o 1 "szczebelek"?
  • Poziom 8  
    Dziękuję panom Quarz i Rzuuf za pewne rozjaśnienie tematu. Wyszedłem przynajmniej z "zupełnej ciemnoty" do "półmroku".W szkole to tylko uczono mnie obliczeń uproszczonych (rezystancję diody pomija się). Jednak w pewnym projekcie nauczyciel kazał zawrzeć dyskusję dlaczego występują różnice miedzy wartościami obliczonymi, a pomiarami rzeczywistymi. Oczywiście duże znaczenie ma np. tolerancja rezystora ale bardzo interesowało mnie praktyczne zastosowanie modelu rzeczywistego diody. W internecie nie mogłem znaleźć nic napisanego w sposób w miarę przystępny. Dopiero gdy zostałem tutaj naprowadzony na prostą obciążenia to znalazłem odpowiednie wyjaśnienie i wyprowadzenie wzoru przez co przynajmniej ta metoda stała mi się jasna. Z pojęciem skali logarytmicznej też spotkałem się pierwszy raz :D Dopiero lektura kilku tematów na pewnym forum matematycznym uzmysłowiła mi trochę co to jest. Czy jakoś można przekształcić skalę logarytmiczną trochę łatwiej niż poprzez "odwracanie" logarytmu dla każdej wartości?
    Przynajmniej teraz wiem jak zabierać się do takich zadań.
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    doomxq napisał:
    Dziękuję panom Quarz i Rzuuf za pewne rozjaśnienie tematu.
    Proszę ...

    doomxq napisał:
    Czy jakoś można przekształcić skalę logarytmiczną trochę łatwiej niż poprzez "odwracanie" logarytmu dla każdej wartości?
    Do rozwiązania tego typu zadania nie jest to konieczne, a co pokazałem tu w moim poście TAM - wystarczy wybrać właściwy przedział wartości prądu (w którym będzie rozwiązanie) na zamieszczonych w Data Sheet charakterystykach.
    Następnie, korzystając z w/w sposobu (Metoda Charakterystyki Łącznej) sporządzić sobie tabelkę - już w skali liniowej - i na podstawie niej sporządzić wykres sumarycznego napięcia na szeregowo połączonych elementach - od wartości płynącego prądu - na którym już da się odczytać wartość płynącego prądu dla danej wartości sumarycznej napięcia.
    Natomiast wartość napięcia na samej diodzie - dla tej wartości prądu - należy odczytać z charakterystyki źródłowej.