大学の電気実験でのレポート問題について

質問

実験のレポート問題についてどうしてもわからない問題があり、困っています。どなたか教えてください。

問、　　リミッタ回路でVf=0.6Vを0Vにする回路を図とともに説明しなさい。ただし、Vfは順方向電圧のことである。（ヒント、クリッパ回路を考える）

自分の考え・・・・　　順方向電圧が0Vということはダイオードにかかる順方向の電圧が0Vである。ヒントより並列型ピーククリッパを考えるとVab>E+0.6のとき、ダイオードは導線状態になるので、電位差0でVf=0Vである(ここで、Vab>E+0.6は立ち上がり電圧が0.6VなのでE+0.6としました)。しかし、Vab<E+0.6のときはダイオードにかかる順方向電圧は0.6V以下になるかまたは逆方向電圧となるだけで、恒等的にVf=0Vとはならない。以上。

と、なんだかVab<E+0.6の場合はよくわかりませんでした。また、調べると参考書では自分の考えたダイオード導線時のVab>E+0.6がVab>Eとなっていて、どつぼに嵌りました。立ち上がり電圧を考えなくてもいいんでしょうか？易しい解答よろしくお願いします。

回答No.1

info22_ · ベストアンサー

>問、　　リミッタ回路でVf=0.6Vを0Vにする回路を図とともに説明しなさい。ただし、Vfは順方向電圧のことである。（ヒント、クリッパ回路を考える）
図のクリッパー回路でE=-Vf=-0.6[V]とすれば（つまり図の電池の向きが逆）良いと思います。

>自分の考え・・・・　　順方向電圧が0Vということはダイオードにかかる順方向の電圧が0Vである。ヒントより並列型ピーククリッパを考えるとVab>E+0.6のとき、

つまり,E=-Vf=-0.6[V}のとき

>ダイオードは導線状態になるので、電位差0でVf=0Vである。

Vab≧0[V}でダイオードには順方向電圧Vfがかかる。

>(ここで、Vab>E+0.6は立ち上がり電圧が0.6VなのでE+0.6としました)。

このときはE=-Vf=0.6[V] です。つまり Vab≧E+0.6=-0.6+0.6=0[V]
このときダイオード回路には出力Vcd=E+Vf=-0.6+0.6=0[V}の電圧がかかり、ダイオード本体には-E=+0.6[V}が加わっているので導通状態にあります。Vab-Vcd=Vabの電圧はRの両端に加わっており、Vab≧0[V]を入力時の出力Vcdは0[V]となります。

>しかし、Vab<E+0.6のときは

つまり Vab<E+0.6=-0.6+0.6=0[V] のときは

>ダイオードにかかる順方向電圧は0.6V以下になるかまたは逆方向電圧となるだけで、
>恒等的にVf=0Vとはならない。以上。

>と、なんだかVab<E+0.6の場合はよくわかりませんでした。また、調べると参考書では自分の考えたダイオード導線時のVab>E+0.6がVab>Eとなっていて、どつぼに嵌りました。立ち上がり電圧を考えなくてもいいんでしょうか？

何か勘違いしてませんか？
Vab<0[V]ではダイオードには逆方向電圧Vab-E=Vab+0.6<0.6[V}の電圧がかかるので、ダイオードは非導通状態になる。
つまりVabはそのまま抵抗Rを介してVcdに現れることになります。

#これで「リミッタ回路でVf=0.6Vを0Vにする回路」を実現できることになります。

お礼

とても丁寧な解答ありがとうございました。何とか理解できました。順方向電圧について勘違いしていたみたいです。