Determinar as tensões de saída \mathrm{V}_{\mathrm{O} 1}, \mathrm{~V}_{\mathrm{O} 2} e a Corrente \mathrm{I}_{\mathrm{S} 1} sobre o diodo de Silício. Considerar o modelo real.

Passo 1

O circuito tem uma fonte de 20 \mathrm{V}, um resistor de 1\,\mathrm{k}\Omega alimentando o nó onde saem
– o diodo de silício para o terra (queda direta típica \approx0,7 \mathrm{V}),
– o resistor de 470\,\Omega que leva ao nó V_{O2} e daí ao diodo de germânio para o terra (queda direta típica \approx0,3 \mathrm{V}).
Pede-se V_{O1}, V_{O2} e a corrente I_{S1} que circula pelo diodo de silício, adotando o modelo real (quedas fixas).

Passo 2

Se os diodos estivessem abertos, o divisor 1\,\mathrm{k}\Omega 470\,\Omega daria
V_{O1} \;=\; 20 \times \frac{470}{1000 + 470}\;\approx\;6,39\mathrm{V}.
Como isso excede a queda direta do diodo de silício ( \approx0,7 \mathrm{V}), esse diodo entra em condução e mantém
V_{O1}\;\approx\;0,7\mathrm{V}.

Passo 3

Com V_{O1}=0,7 \mathrm{V}, a corrente que sai da fonte pelo resistor de 1\,\mathrm{k}\Omega é
I_{1k} \;=\;\frac{20 - 0,7}{1000}\;=\;19,3\,\mathrm{mA}.
Essa corrente se divide em duas vias: pelo diodo de silício e pelo resistor de 470\,\Omega.

Passo 4

O diodo de germânio entra em condução sempre que V_{O2} ultrapassa \approx0,3 \mathrm{V}. Assim
V_{O2}\;\approx\;0,3\mathrm{V},
e a corrente no resistor de 470\,\Omega fica
I_{470} \;=\;\frac{0,7 - 0,3}{470}\;\approx\;0,85\,\mathrm{mA}.

Passo 5

A corrente pelo diodo de silício é a diferença
I_{S1} \;=\; I_{1k} \;-\; I_{470} \;=\;19,3\,\mathrm{mA}\;-\;0,85\,\mathrm{mA} \;\approx\;18,45\,\mathrm{mA}.

Resposta

V_{O1}=0,7 \mathrm{V}
V_{O2}=0,3 \mathrm{V}
I_{S1}\approx18,45 \mathrm{mA}

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