Laboratorio de Cambiadores de Nivel

Una universidad incluyente y comprometida con el desarrollo integral

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA DEPARTAMENTOS DE INGENIERIA ELECTRICA, ELECTRONICA, SISTEMAS Y TELECOMUNICACIONES.

ELECTRONICA I Tema CIRCUITOS CAMBIDORES DE NIVEL Y MULTIPLICADORES MULTIPLICADORES DE TENSION

Autores !

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Do'e%te I%9. >es?s Sa$ama%'a

**@+-@+*< Villa del Rosario, Colombia Mayo de 2016


OB>ETIVOS

Observar la interaccion del diodo seiconductor con capacitores y resistencias En corriente alterna. Comprender el funcionamiento de diferente conguración de circuitos multiplicadores y cambiador de nivel.

Ge%era$es

Mediante la ejecución del laboratorio y su análisis conocer el funcionamiento De los circuitos recortadores y sujetadores de tensión con diodos y poder Diseñar circuitos de provean algn comportamiento deseado.

MATERIALES Transformador reductor 120v/12v Protoboard Cables de conexin Resistencias !iodo con su res"ectiva #o$a de caracter%sticas& 1n'001() Mult%metro *scilosco"io Villa del Rosario, Colombia Mayo de 2016


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Capacitores electrol!ticos

MARCO TEORICO

suciente grande como condensador descargue asegurar no manera "ue se la signicativa# durante el diodo conduciendo. no está nivel una señal es a"uel a de un corriente "ue cambia debe contener un diodo# un resistencia# fuente condensador de corriente pero ysea una continua para producir independiente un corriente continua de adicional. C debe tiempo elegirse El tde % valor $C de de tal$ loy

+n circuito cambiador de nivel es auel ue cambia una se-al de corriente continua a un nivel diferente. l circuito debe contener, un condensador, un diodo y un a resistencia "ero tambien se "uede usar una fuente de corriente continua inde"endiente "ara "roducir un cambio de nivel de corriente continua adicional.

CAMBIADORES DE NIVEL +n circuito su$etador a-ade un nivel de CC a volta$e de C. Como en el caso anterior, de los limitadores, #ay dos ti"os de su$etadores, los de nivel "ositivo y los de nivel neativo.

l circuito su$etador de nivel "ositivo funciona de la siuiente forma& !urante los semiciclos neativos el diodo esta "olariado en directa "ermitiendo ue el ca"acitor C se caru3 a"roximadamente a VP 4in5  0.)V donde VP 4in5 es el volta$e "ico de la se-al de entrada. !es"u3s del "ico neativo el diodo ueda "olariado en inversa y esto es "orue la cara

Villa del Rosario, Colombia Mayo de 2016


"ositiva aduirida "or el condensador blouea al c7todo del diodo y busca descararse a trav3s de R. 8a idea es ue el ca"acitor no se descarue totalmente cuando el diodo esta en inversa "ara as% mantener una corriente continua a"roximada a VP 4in5  0.)V ue "or su"er"osicin cambie el nivel !C de la se-al de entrada. Para calcular la constante de tiem"o de cara y descara del condensador se em"lea la frmula& T= R∙C

+na rela "r7ctica de dise-o es #acer ue la constante de tiem"o RC sea 10 veces el valor del "eriodo de la se-al de entrada. 9i invertimos la "olaridad del diodo y la del ca"acitor obtenemos un 9u$etador de nivel neativo.

8os circuitos 9u$etadores son frecuentemente utiliados en rece"tores de televisin como restauradores del nivel !C de se-ales de video.

MULTIPLICADORES DE VOLTAJE

+n circuito multi"licador aumenta los valores de volta$e sin necesidad de cambiar el transformador de la fuente "rinci"al. Multi"licando "or 2, : y ' el valor de volta$e a su entrada. l "rinci"io de o"eracin de estos circuitos es la cara sucesiva de condensadores debido a la #abilitacin en cascada de diodos. stos circuitos se im"lementan cuando #ay caras ue necesitan una tensin muy alta y ue absorben una Corriente "eue-a.



+na a"licacin com;n se da en los circuitos ue elevan el volta$e "ara alimentar el Tubo de rayos catdicos de Televisores, Monitores y *scilosco"ios. xisten varios ti"os de multi"licadores de tensin, nosotros analiaremos estos cuatro&

&

l !oblador de tension de media onda

&

l !oblador de tensin de onda com"leta

&

l Tri"licador

EL DOBLADOR DE MEDIA ONDA

Un doblador de voltaje de media onda es la combinación de un rectificador de media onda con un multiplicador de voltaje con factor de multiplicación 2.

l circuito funciona de la siuiente manera& !urante el semiciclo "ositivo el diodo !1 est7 "olariado en directa y el diodo !2 est7 "olariado en inversa y el condensador C1 se cara a"roximadamente al valor "ico del volta$e en la entrada menos la ca%da de volta$e del diodo (VP – 0.7V). !urante el semiciclo neativo el diodo !2 est7 "olariado en directa y el diodo !1 est7 "olariado en inversa. n este "unto el volta$e almacenado en C1 se suma al volta$e de entrada carando el condensador C2 a 42VP5. !2 rectifica a media onda y C2 filtra la onda "ulsante, el resultado es una salida de corriente continua de volta$e a"roximadamente el doble de la entrada 42VP5.



!emostracin "or ley de VP ? 0 VC1 ? VP  0.)V VC2 ? VP > VC1 !es"reciando la ca%da del diodo de&

VC2 ? VP > VP ? 2VP

TRIPLICADOR DE VOLTAJE



l circuito funciona de la siuiente manera& !urante el semiciclo "ositivo el diodo !1 est7 "olariado en directa y el condensador C1 se cara a"roximadamente al valor "ico del volta$e en la entrada. !urante el semiciclo neativo el diodo !2 est7 "olariado en directa. n este "unto el volta$e almacenado en C1 se suma al volta$e de entrada carando el condensador C2 a 42V P 5. 8a descara de C2 cara C: mientras !: esta "olariado en directa. 8a salida del circuito es a"roximadamente :VP.

DOBLADOR DE TENSION COMPLETA



El circuito de la siguiente

funciona manera:

Durante los positivos D1 polarizado en C1 se carga

semiciclos esta directa y

aproimadamente al valor de !"# luego durante los semiciclos negativos D2 es ta polarizado en directa y C2 se carga aproimadamente tambi$n al valor de !"% la salida se toma de un etremo de C1 y C2 y el voltaje resultante es 2!".

CACULO DE COMPONENTES CAMBIADOR DE NIVEL

'p% vs( )* % +,#-()* % ,+#*

$c% ,0#1

'c% */

'r% i23f(c4 Villa del Rosario, Colombia Mayo de 2016


5% ,0#12+/(+/0 % ,#01 m6

'r% ,#01(+/023-/(00//(+/ &-4 % /#/**

DUPLICADOR DE TENSION

$c% 0+#,

% *#-+ m6

'r% i23f(c4

'r% *#-+(+/023-/(+/(+/ &-4 % ,#07

5% 0+#,2+*(+/0


CIRCUITO TRIPLICADOR

C+% +,#, C*%*8#8 C0%*0#,

CONCLUSIONES Mediante la utiliacin del oscilosco"io se "uede observar las ondas ue se eneraron mediante los diodos se;n el semi(ciclo en el cual se encuentran. 9e #a "odido com"render la funcin tanto de los circuitos recortadores como de los cambiadores de nivel y mediante los resultados

9i el condensador se encuentra descargado al aplicar tensión# este se comporta como un corto 3oponi:ndose al cambio de voltaje4

encuentra descargado aplicar tensión# comporta este seal inicie su

;ara "ue el capacitor conduuestro laboratorio no =a sido como deb!a ser ya "ue nos e"uivocamos al usar condensadores muy pe"ueños en cuanto a su capacidad de voltaje por eso mismo no se dio la multiplicación de voltaje y tuvimos suerte de no averiar ningn componente. ?amentamos lo sucedido pero aprenderemos de estos errores por"ue en la vida real =ubi:semos tenido fuertes consecuencias.

Laboratorio de Cambiadores de Nivel

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