¿Por qué no puedo obtener una salida inferior a 0 V en este circuito?

Answer 1

En el primer medio ciclo de la entrada (línea verde, oculta debajo de la línea azul), el voltaje de entrada se vuelve positivo y el voltaje de entrada y salida son los mismos. El diodo tiene polarización inversa y no conduce, y el condensador comenzó con carga cero y, por lo tanto, todavía no tiene voltaje, por lo que en la primera mitad del ciclo, tanto la entrada como la salida son iguales.

En el segundo medio ciclo, el voltaje de entrada se vuelve negativo y el voltaje de salida intenta seguirlo. Sin embargo, el diodo ahora se polariza hacia adelante y conduce corriente al condensador, cargándolo al voltaje de entrada máximo menos la caída a través del diodo, con voltaje positivo en el lado derecho (lado de salida) del condensador.

En el tercer medio ciclo y posteriormente, el condensador ahora se carga a casi el voltaje de entrada pico. El voltaje de salida debe ser el voltaje de entrada más el voltaje del condensador, por lo que el voltaje de salida ahora sigue la forma de onda del voltaje de entrada, pero compensado positivo por casi el voltaje de entrada máximo, porque ese es el voltaje a través del condensador.

El efecto de la caída de voltaje del diodo se vuelve cada vez menor porque, una vez que se carga el condensador, la corriente requerida por el diodo en semiciclos negativos es suficiente para compensar cualquier corriente de fuga en el condensador. Esta corriente es muy pequeña, por lo que el diodo requiere solo un pequeño voltaje directo para suministrar esa corriente. (El programa de simulación probablemente asume que el condensador es ideal, que no tiene fugas de corriente).

Tenga en cuenta en la forma de onda que el primer pico negativo de la forma de onda de salida (azul) es ligeramente negativo y aplanado. Eso se debe a la carga inicial del condensador. En los siguientes ciclos, la forma de onda de salida solo llega a cero, pero el diodo no necesita polarización directa nuevamente ya que el condensador ideal no pierde ninguna carga.

Como experimento, intente conectar una resistencia a través del condensador y vea qué sucede. Puede ayudar a comprender el circuito.

Answer 2

¿Ves ese fondo plano en la línea azul donde la onda sinusoidal habría ido por debajo de 0V? En ese punto, D1 está polarizado hacia adelante y C1 está cargando. Se carga a un valor igual a la tensión máxima de la onda sinusoidal (menos la caída de tensión directa del diodo).

En un circuito perfecto sin corriente de fuga en el condensador, el diodo permanece cargado y proporciona un voltaje de compensación. Es por eso que el voltaje nunca cae por debajo de 0V en la unión de C1 y D1.

En el mundo real, el voltaje tocará fondo de aproximadamente -0,6 a -0,7 V, la polarización directa del diodo, y fluirá una pequeña corriente cuando eso suceda cuando el capacitor reemplace la carga perdida debido a la corriente de fuga interna.

Por cierto, realmente necesita trabajar en la organización de sus esquemas. Tienes una mezcla de texto que cubre tus símbolos de tierra. La próxima vez, mueva las cosas para que no se oculten partes del esquema. Además, aclare dónde está midiendo las cosas.

Answer 3

Es muy simple porque el diodo solo conduce en una dirección y el condensador tiene una impedancia infinita en el desplazamiento de CC que crea el diodo.
Cuando el diodo tiene polarización inversa, bloquea el flujo de corriente, lo que permite que el voltaje aumente a través del diodo. Pero cuando el voltaje cae, el diodo conduce y, por lo tanto, carga al diodo con un voltaje de CC que luego se agrega a la señal sinusoidal.

Answer 4

Según yo, el diodo no está conduciendo en absoluto el capcatior del primer ciclo que se carga y el diodo simplemente funciona como una resistencia muy alta aquí, por lo que la capacidad está ayudando al cambio de CC y como el diodo inverso tiene mucha resistencia que un condensador del valor que usó. el voltaje cae a través del diodo y cambia debido a la carga almacenada en el capacitor.

Y obtendrá menos de cero voltios solo asegúrese de que el capacitor se cargue en el ciclo negativo de la onda sinusoidal.