Problema 65-7   Fuente:  Problema elaborado por el autor del sitio.

Dado el circuito que se muestra en la Figura 65-07.1, calcule el voltaje de salida V_o, suponiendo que el voltaje de entrada viene dado por V_i = 20 sen 1000 t. Dibuje un gráfico con la característica de transferencia de circuito. Encuentre el voltaje de salida en función del voltaje de entrada. Considere el voltaje de activación del diodo como V_D = 0,7 V, V_Z1 = 6,8 V y V_Z2 = 3,9 V.

Solución del Problema 65-7   

Cuando el voltaje de entrada, V_i, inicia el crecimiento de su valor en el semiciclo positivo, el diodo zener Z₁ actuará como un zener y el diodo zener Z₂ actuará como un diodo común. De esta manera, para el semiciclo positivo, los diodos solo se activarán cuando V_i = V_Z1 + 0,7 = 6,8 + 0,7 = 7,5 V.

Por otro lado, cuando V_i, comienza semiciclo negativo, el diodo zener Z₂ actuará como un zener y el diodo zener Z₁ actuará como un diodo común. De esta forma, para el semiciclo negativo, los diodos solo funcionarán cuando V_i = - (V_Z2 + 0,7 ) = - (3,9 + 0,7 ) = - 4,6V.

Después de estas consideraciones iniciales, podemos determinar el voltaje de salida en función del voltaje de entrada. Entonces, para el semiciclo positivo tenemos:

Y para el semiciclo negativo, tenemos:

En la Figura 65-07.2 se muestra el gráfico (sin escala) con la característica de transferencia de circuito. Tenga en cuenta que al cambiar la pendiente de la línea, suavizamos la curva, acercándonos al comportamiento real de un diodo zener.