Problema 65-2    Fuente:  Problema elaborado por el autor del sitio.

Sea el circuito que se muestra en la Figura 65-2.1. Asume que V_i = 20 sen 100 t, V_Z = 10 volts y V_D = 0,7 V. Encuentre el voltaje de salida en función del voltaje de entrada.

Solución del Problema 65-2   

Cuando el voltaje de entrada V_i inicia el crecimiento de su valor en el semiciclo positivo, el diodo D₁ no conducirá hasta que el voltaje en el diodo alcance el valor de 0,7 V. El zener tampoco conducirá. En este rango, podemos determinar el voltaje de salida haciendo un divisor de voltaje con las resistencias del circuito. Entonces

Assim:

Cuando el voltaje a través del diodo alcanza un valor de 0.7V , este voltaje permanecerá constante. Por lo tanto, el diodo no permite que el diodo zener entre en la conducción. Es decir, en el semiciclo positivo de la sinusoide, el circuito actúa como si no hubiera diodo zener. Entonces la corriente I_o se puede calcular o:

Tenga en cuenta que en la ecuación anterior, el valor 200 es el resultado de la suma de las dos resistencias de 100 Ω cada una. La resistencia de valor 200 Ω no ingresa el resultado ya que ha sido reemplazada por el voltaje de diodo fijo. Sin embargo, sabemos que V_o = 100 I_o. Entonces, usando esta información obtenemos:

Ahora, mirando el semiciclo negativo del sinusoide, encontramos que el diodo estará en su zona de corte, mientras que el diodo zener actuará como un diodo común. Entonces, para el semiciclo negativo obtendremos las mismas respuestas que obtuvimos para el semiciclo positivo. Por lo tanto podemos escribir que:

Observación   

Las dos últimas ecuaciones también podrían escribirse como: