CIRCUITO LIMITADORES Y ENCLAVADORES CON DIODOS

7/23/2019 CIRCUITO LIMITADORES Y ENCLAVADORES CON DIODOS

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Facultad de Ingeniera Electrnica y Elctrica

CIRCUITOS LIMITADORES Y

ENCLAVADORES CON DIODOS:

1. Objetivos:

- Analizar y estudiar el comportamiento de los diodossemiconductores como limitadores y enclavadores.

2. Introd!!i"n Te"ri!#:

Gracias a lo aprendido tanto en clase como en las experiencias delaboratorio, sabemos que se pueden utilizar diodos para cambiar laapariencia de una forma de onda aplicada. En esta experiencia,aprenderemos de lo que trata un circuito limitador (o tambinllamado recortador) y un circuito enclavador (o tambin llamadosuetador).

CIRCUITOS RECORTADORES:

!os recortadores son redes que emplean diodos para "recortar# unaparte de una se$al de entrada sin distorsionar la parte restante de laforma de onda aplicada. %or eemplo, el recti&cador de media onda esun eemplo claro de un circuito recortador usando un resistor y undiodo. 'ependiendo de la orientacin del diodo, se "recorta# la reinpositiva o neativa de la se$al aplicada.

Existen dos tipos de recortadores, en serie y en paralelo. !acon&uracin en serie es aquel en donde el diodo est* en serie con lacara, mientras que la con&uracin en paralelo, el diodo est* enparalelo con el resistor.

%*ina +


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CON$I%URACION EN SERIE:

Es un

eemplo decircuitos recortadores en con&uracin en serie, dando forma a laonda alterna con distintos tipos de se$ales.

uando se le adiciona

una fuente ', puedetener un efecto en el an*lisis del recortador. !a respuesta no es tanobvia porque la fuente de cd puede ayudar o ir en contra del voltaesuministrado por la fuente y la fuente de cd puede estar en la ramaentre la fuente y la salida o en la rama paralela a la salida. uando seanaliza este tipo de circuitos, ay que tener en cuenta donde es queacta el voltae de salida, en el eemplo, acta directamente sobre elresistor /, despus de eso, darnos cuenta si el diodo esta"encendido# o "apaado#, ya que la fuente cd aplicada va en contradel voltae aplicado, darnos cuenta si el voltae es su&ciente, es decir,el voltae de entrada debe ser mayor que 0 para que se pueda

encender el diodo (recuerde que en el diodo ideal, el voltae deencendido es de 1 voltios). En eneral, podemos concluir que el diodoencender* con cualquier voltae de entrada mayor que 0 y estar*apaado con cualquier voltae de entrada menor que 0. 2 por ltimo,determinar el voltae aplicado que aa que cambie el estado deldiodo de "encendido# a "apaado# y viceversa.

%*ina 3


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CON$I%URACION EN &ARALELO:

!a

red en ese eemplo es la m*s sencilla de las con&uraciones dediodos en paralelo. El an*lisis es muy parecido al que se aplica acon&uraciones en serio.

%*ina 4


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CIRCUITOS ENCLAVADORES:

%*ina 5


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6n suetador es una red compuesta de un diodo, un resistor y uncapacitor que desplaza una forma de onda a un nivel de cd diferentesin cambiar la apariencia de la se$al aplicada.

7ambin puede obtener desplazamientos adicionales introduciendouna fuente de cd a la estructura b*sica. El resistor y el capacitor de la

red deben ser eleidos de modo que la constante determinada port8/ sea bastante rande para arantizar que el voltae a travs delcapacitor no se descarue sini&cativamente durante el intervalo enque el diodo no conduce.!as redes suetadoras tienen un capacitor conectado directamentedesde la entrada asta la salida con un elemento resistivo en paralelocon la se$al de salida. El diodo tambin est* en paralelo con la se$alde salida pero puede o no tener una fuente de cd en serie como unelemento areado.

%ara analizar este circuito, primero debemos examinar la espuesta dela parte de la se$al de entrada que polarizara en directa el diodo,durante el periodo en que el diodo esta "encendido#, supona que elcapacitor se carara instant*neamente a un nivel de voltaedeterminado por la red circundante. En el an*lisis debemos suponerque durante el periodo en que el diodo esta "apaado# el capacitor semantiene a su nivel de voltae establecido. A lo laro del an*lisis, nopierda de vista la ubicacin y polaridad de&nida para v1paraarantizar que se obtenan los niveles apropiados.

%*ina 9


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%*ina :


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'. M#teri#(es ) E*i+o ti(i,#do:

- ;sciloscopio

-

- 'iodos ( dos +C5+5D y dos+C5115)

- ables conectores y coaxiales

%*ina ?


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%*ina D


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-. &ro!ediiento:

A continuacin, mostraremos el procedimiento con los datos

obtenidos racias a las mediciones de los instrumentos queutlizamos.

+. 0eri&car los componentes con el


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a) Aplicar una se$al senoidal con +: 0pp observando y dibuandolas se$ales de entrada y salida para frecuencias de +11 Hz, +Hz, +1 Hz.

b) Fnvertir la polaridad de la fuente 0r, y el diodo ('+) y procedacomo en a).

%*ina +1


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c) locar un diodo en paralelo con /+ de +1 @ al circuito de la&ura + y repetir los pasos a) y b).

- %asos de a)

%*ina ++


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- %asos de b)

%*ina +3


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4.Fmplementar el circuito de la >iura 3.

a) Aplicar las mismas se$ales del paso anterior. ;bservar y dibuarlas ondas de salida variando la fuente 0r.

b) Fnvertir la polaridad

de la fuente 0r y el diodo, lueo proceda como en a).

%*ina +4


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5. Fmplementar el circuito de la >iura 4.

a) Aplicar una se$al cuadrada de D 0 pico, observar y dibuar lasse$ales de entrada y salida para frecuencias de +11 HI, + Hz y+1 Hz.

%*ina +5


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b) 0ariar la fuente 0r y repetir el paso a).

c) Fnvertir el diodo, manteniendo 0r constante, observe y dibue lasondas de entrada y salida.

%*ina +9


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d) Fnvertir el diodo y la fuente continua 0r, lueo proceda como en a).

%*ina +:


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9. Fmplementar el circuito de la >iura 5.

a) Aplicar una se$al cuadrada de D 0pp observando y dibuandolas se$ales de entrada y salida para frecuencias de 39 Hz,+11 Hz y 911 Hz.

%*ina +?


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b) olocar el otrodiodo (el +C5+5D) y repetir el paso anterior.

:. Fmplementar el circuito de la >iura 9, tratando de sincronizar lafrecuencia del enerador como un mltiplo de :1 Hz, lorar lasalida como muestra de la sinusoide aplicada con eltransformador.

%*ina +D


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%*ina +


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%*ina 31


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/. Cestion#rio $in#(:

1) Presentar los resultados obtenidos en el laboratorioen forma ordenada indicando el circuito y lasobservaciones a que diera lugar.

>FG6/A +

3.A

%ara +Hz

%ara +11Hz

%ara +1Hz

%*ina 3+


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3.J

%ara +Hz

%ara +11Hz

%ara +1Hz

%*ina 33


23/33


3.

%AK;K 'E A

%AK;K 'E J

%*ina 34


24/33


>FG6/A 3

%*ina 35


25/33


4.A

4.J

>FG6/A 4

5.A

%*ina 39


26/33


5.J

5.

%*ina 3:


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5.'

>FG6/A 5

9.A

%ara 39Hz

%*ina 3?


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%ara +11Hz

%ara 911Hz

9.J

%*ina 3D


29/33


%ara 39Hz

%ara +11Hz

%ara 911Hz

%*ina 3


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>FG6/A 9

f+8+D1Hz(x4)

f38411Hz(x9)

%*ina 41


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f48531Hz(x?)

f584:1Hz(x:)

2) En qu medida los instrumentos !"#) tienenin$uencia en los circuitos% en cuando a la distorsinde la forma de onda.

%*ina 4+


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!a distorsin de ;nda es un efecto por el cual una se$alpura (de una nica frecuencia) se modi&ca apareciendocomponentes de frecuencias armnicas a la fundamental.En el dominio del tiempo, esto sini&ca que la forma de

onda se deenera de una onda senoidal pura a unadeformada, y en el dominio de la frecuencia, la expresinmatem*tica se transforma de una expresin senoidal enuna onda de >ourier de varias componentes. uanto mayores la distorsin, mayor ser* la cantidad de componentes dela onda de >ourier.6n osciloscopio no es ni cerca lo ideal como para medirdistorsin. Ki vemos la distorsin en un osciloscopio, estadebe estar por sobre un 3L.

3) E&'lique las diferencias de lecturas encontradas conel voltmetro y el !"# en (#% #)

Ki se mide en ', las lecturas ser*n las mismas, mientrasque en corriente alterna (A) las lecturas diferir*n ya que

los multmetros digitales

estn calibrados para medir los voltajes eficaces con una precisin que

puede estar entre el 1 y el 2% mientras que en el osciloscopio, se puede

apreciar los valores pico a pico, pero en forma muy aproximada

dependiendo del tamao de la pantalla y de la linealidad del instrumento. El

valor pico a pico lo tienes que dividir por 2 y luego por 2. Para este tipode corriente (AC) es ms confiable medir con el multmetro.

0. Con!(siones ) re!oend#!iones:

- >ue comprobado lo que dice la teor=a de los circuitos

recortadores, que eliminan parte de una onda deseadarealizando la conexin necesaria.- Ke comprob tambin lo que se dice sobre los circuitos

enclavadores, y que al arearse una fuente de voltae, laforma de onda se desplaza determina distancia.

- Ke recomienda que al momento de realizar el experimento,estemos bien informados acerca del tema, debido a que esun tema un poco complicado de entender, pero cuando lovemos reMeado en el osciloscopio, sabiendo la teor=a, esposible de entender y aprender el porqu de la forma deonda y sus caracter=sticas.

%*ina 43


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- Hay que tener conocimiento acerca de los voltaes m*ximosde cada componente, ya que al momento de usar elenerador, podr=amos dar un voltae mayor y ocasionarda$os irreparables en los materiales a usar.

- 7ener cuidado al manipular los instrumentos de medicin, ya

que si medimos cierta manitud cuando el mult=metro est*con&urado para otra, pueden resultar da$ados.- Ke recomienda usar instrumentos de mediciones diitales

para as= tener las medidas m*s precisas.

. ib(io3r#45#:

ElectrnicaN 7eor=a de ircuitos y 'ispositivos Electrnicos(J;2!EK7A').

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