1

THÉVENINOVA VĚTAP Ř Í K L A D

U a

R 2

G 4

R 3

R 1

Ib

D

KLIK

2

Je dáno zapojení s polovodičovou diodou (Si).

Dále je dáno:R1 = 5600 Ω; R2 = 560 ΩR3 = 100 Ω; G4 = 0,004 SUa = 8 V Ib = 0,2 AVA charakteristika polovodičové diody D.

Naším úkolem je určit velikost proudu ID, který teče diodou D.

ID

K řešení příkladu použijeme Théveninovu větu.

U a

R 2

G 4

R 3

R 1

Ib

D

KLIKKLIKThéveninova věta - příklad

3

4

1GRb

4GIU b

b

Pro charakteristické parametry nového napěťového zdroje platí:

IDU a

R 2

G 4

R 3

R 1

Ib

D

Z důvodu zjednodušení řešení přepočítáme proudový zdroj (Ib, G4) na zdroj napětí (Ub, Rb).

b

Rb

Ub

b´

b

b´

bG4 I

b

b´

KLIKKLIKKLIKThéveninova věta - příklad

4

D D D D D

U v

R v

D

ID

2

2´

U a

R 2

R 4

R 3

R 1 R b

U b

2´

2 ID

U a

R 2

R 4

R 3

R 1

D

R b

U b

Vyznačením výstupních svorek lineární soustavy rozdělíme danýobvod na dvě části- lineární soustavu,- zátěž (polovodičová dioda).

2

2´

Na výstupních svorkách (2 - 2´) nahradíme lineární soustavu zdrojem napětí a celý obvod pak převedeme na následující zapojení.

KLIKKLIKKLIKKLIKKLIKThéveninova věta - příklad

5

U v

R v

D

ID

2

2´

U a

R 2

R 4

R 3

R 1 R b

U b

2´

2

Nyní určíme charakteristické parametry náhradního zdroje napětí: Uv, Rv.

Vnitřní napětí náhradního zdroje napětíje rovno napětí naprázdno na výstupníchsvorkách soustavy: Uv = U2-2´

U22´

Daným obvodem poteče proud I0. Vzhledem k tomu, že Ua > Ub,bude jeho směr dán vyznačenou orientací proudové šipky.

Proud I0 vytvoří na jednotlivých rezistorech odpovídající úbytkynapětí U1, U2 a Ubb.

U1 U2 Ubb

Úbytek napětí na rezistoru R3

je nulový (na svorkách 2-2´je obvod rozpojen).

I0

KLIKKLIKKLIKKLIKThéveninova věta - příklad

6

Nejdříve určíme proud I0.

U a

R 2

R 4

R 3

R 1 R b

U b

2´

2

U22´

U1 U2 Ubb Pro vyznačené úbytky napětí platí:I0

Pro hledané napětí U22´ platí:

bbb RIURIURIU . ;. ;. 0202101

b

ba

RRRUUI

210

bbba UUUUUU 21´22

Platí:

KLIKKLIKKLIKKLIKKLIKKLIKThéveninova věta - příklad

7

Lineární soustava obsahuje dva ideální napěťové zdroje (Ua, Ub), které vyřadíme zkratem.

Nyní určíme vnitřní odpor náhradního zdroje napětí Rv, který je roven celkovému odporu na výstupních svorkách soustavy při odpojené zátěži a vyřazených zdrojích - odpor R22´.

Pro hledaný odpor R22´ platí:

Obvod překreslíme.

Ua

R2

R3

R1 Rb

Ub

2´

2

R22´

R 2

R 3

R 1 R b

2´

2

R22´

)(// 213´22 bRRRRR

KLIKKLIKKLIKKLIKKLIKThéveninova věta - příklad

8

R 2R 1 R b

Pro R22´ platí:

Pro větší názornost můžeme tento obvod upravit.

2´ 22́2́ ´

2´2´2´

)(// 213´22 bRRRRR

R3

R1

R2

Rb

2

2´

KLIKKLIKKLIK

R3

R3

2

2

Théveninova věta - příklad

9

Hledaný proud diodou ID určíme jako průsečík

Původní zapojení jsme tak převedli na jednoduchý obvod, který již vyřešíme graficko-početní metodou.

Uv

Rv

D

2

2´

U a

R 2

G 4

R 3

R 1

Ib

D

ID

ID

ID

UD

zatěžovací charakteristiky náhradního napěťového zdroje

s voltampérovou charakteristikou polovodičové diody.

KLIKKONECThéveninova věta - příklad