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EXPERIENCIA EXPERIENCIA Nro 3 CIRCUITOS LIMITADORES Y ENCLAVADORES CON DIODOS INFORME PREVIO
1. I ndi ndi car car las car car acte cter í stica sticass pri pri ncip nci pales les de los di di odos a utili utilizzar en el ex exper i mento Un diodo es un componente electrónico que permite que la corriente fluya en una sola dirección. El 1N4148 es un diodo discreto de uso general con una velocidad de cambio alta y una corriente máxima y puntuación de voltaje inverso modesto. Como es un ap arato de bajo costo y dos cables, se usan comúnmente para construir pequeños circuitos, incluyendo aquellos para aplicaciones radiales, digitales y de audio. El 1N4004 es un diodo usado generalmente para la rectificación, es la mejor opción para los casos en los que haya un voltaje elevado puesto que tiene un Vrrm (nivel del pico de voltaje inverso repetitivo) de 400 V puede soportar 400 voltios en su condición de polarización inversa.
I o (cor (cor r i ente nte de D i sip si pación de de Tiempo de Temperaturas de salid salida a energía recuperación Vrrm rectificada) Apli cacio cacione ness uncionamient Apli inverso o Detección de señales de
1N4148 Min: -50°C 100V
200 mA
500mW
radiofrecuenci a.
4 nseg Max:+150°C
Circuitos de conmutación de alta
1N4004
Rectificación 400v
1.0 A
1 W
30000ns
Min:-65°C en una fuente de alimentación
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2. Definir los conceptos de circuitos limitadores y enclavadores Circuitos limitadores:
Los circuitos recortadores se utilizan para eliminar parte de una forma de onda que se encuentre por encima o por debajo de algún nivel de referencia. Los circuitos recortadores se conocen a veces como limitadores, selectores de amplitud o rebanadores. Los circuitos de rectificación utilizan una acción recortadora de nivel cero. Si se añade una batería en serie con el diodo, un circuito rectificador recortará todo lo que se encuentre por encima o por debajo del valor de la batería, dependiendo de la orientación del diodo. Esto se ilustra en la siguiente figura:
Para las formas de onda de salida indicadas en la figura, se supone que los diodos son ideales. Se extiende esta suposición para el circuito de la figura I(a) mediante la inclusión de dos parámetros adicionales en el modelo del diodo. Primero, se supone que debe sobrepasar una tensión Vr antes del diodo conduzca. Segundo, cuando el diodo conduce, se incluye una resistencia en directo, R f f. El efecto de Vr es hacer que el nivel de recorte sea Vr + VB en vez de VB. El efecto de la resistencia es cambiar la acción recortadora plana a una que sigue a la tensión de entrada en forma proporcional (es decir, un efecto de división de tensión). La salida resultante se ilustra en la figura:
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Circuitos fijadores o enclavadores:
Una forma de onda de tensión se puede desplazar añadiendo en serie con ella una fuente de tensión independiente, independient e, ya sea constante o dependiente del tiempo. La fijación es una operación de desplazamiento, pero la cantidad de éste depende de la forma de onda real. En la figura se se muestra un ejemplo de fijación. fijación. La forma de onda de entrada se encuentra desplazada al valor VB. Por tanto, la cantidad desplazamiento es la cantidad exacta necesaria para cambiar el máximo original, Vm, al nuevo máximo, VB. Así el circuito de fijación proporciona un componente de cd necesario para lograr el nivel de fijación deseado.
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Un circuito de fijación está compuesto de una batería (o fuente de cd), un diodo, un capacitor y un resistor. El resistor y capacitor se eligen de tal forma que la constante de tiempo sea grande. Es deseable que el capacitor se cargue a un valor constante y permanezca en ese valor durante el periodo de la onda de entrada. Si se cumple esta condición y se supone que la resistencia en directo del diodo es cero, la salida es reproducción de la entrada con el desplazamiento adecuado. Cuando la salida trata de exceder VB. Durante esos instantes, el capacitor se carga. Cuando se alcanza el estado estacionario, el capacitor se carga al valor d e:
Vc = Vm - VB
3. R ealiza ali zarr el análi análisi siss teór teórii co de los cir cir cuito cui toss mo mostrad str ado os dib dibujand uj ando o la señal señal de salida. Los cálculos de las gráficas de los circuitos del laboratorio son los siguientes: Circuito 1
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Circuito 2
Circuito 3
Circuito 4
Circuito 5
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4. E xplica li carr los po posib si bles inconv inconve enie ni entes ntes que podr odr í an pr pr esenta sentarr se co con los diodos usados en circuitos limitadores y enclavadores y forma de solu solucci onarlo narlo..
Sin lugar a duda el primer factor a tomar en cuenta sería la frecuencia de la señal de entrada, la cual como ya se ha visto, puede afectar a las características de diodo por su tiempo de recuperación inverso. Por otro lado, no menos importante, está el no sobrepasar la potencia máxima que disipará el diodo mientras opere. Otro error puede suceder debido a la conexión de los diodos. Tener precaución en la polaridad, no por dañarlos, sino por el hecho de tener gráficas erradas en vez de las teóricamente correctas. Además también tenemos los conectores que no son tantos seguros para el correcto cálculo de los voltajes. Las medidas del voltímetro además también son no tan precisos ya que los dispositivos no son exactos. La solución no es más que no estar distraído a la hora de efectuar los montajes.
Circuito numero 1 a) aplicando una señal de 16Vpp
Señal de entrada
Señal de salida
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b) polaridad del diodo invertida y fuente invertida
Señal de entrada
señal de salida
c) colocando un diodo paralelo a 10k
Señal de entrada
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señal de salida
d) polaridad invertida del diodo y fuente con diodo en paralelo
señal de entrada
señal de salida
Circuito numero 2 a) VR variable (5v,10v y 15v)
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Para 5v
para 10v
para 15v
b) polaridad invertida en diodo y VR variable
para 5v
para 10v
pág. 9
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15v
circuito numero 3 a) implementar el circuito numero 3
señal de entrada
señal de salida
b) VR variable
voltaje de entrada
pág. 10
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para 5v
para 10v
para15v
c) polaridad invertida del diodo
señal de entrada
señal de salida
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d) polaridad invertida del diodo y la fuente
señal de entrada
señal de salida
circuito numero 4 a) circuito con diodo 1N4004
25kHz señal de entrada
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señal de salida
100kHZ señal de entrada
señal de salida
500kHZ señal de entrada
señal de salida
b) circuito con diodo 1N4148
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25kHz señal de entrada
señal de salida
100kHz señal de entrada
señal de salida
500kHz señal de entrada
señal de salida
circuito numero 5
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180Hz
300HZ
360Hz
420Hz
pág. 15
