Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) Unidad Zacatenco Ing. En Control y Automatización Práctica: Circuito rectificadores de media onda, onda completa No. De Práctica: 3 Fecha de realización: 01/08/2011 Fecha de entrega:01/08/2011 Asignatura: Electrónica I Semestre: SextoGrupo: 6A1V Profesor(a): Lugo González Esther Alumno(s): Martínez Hernández Iván García Pimentel Edher Sánchez Silva Alan Lerby No. De Equipo: 10
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Conocer y obtener los datos característicos, así como las curvas características de
algunos tipos de diodos. Además de conocer y manejar los circuitos rectificadores de
media onda con diodos, y a su vez comprobar el funcionamiento de un circuito
rectificador de onda completa.
I. Introducción:
Un diodo (del griego: dos caminos) es un dispositivo semiconductor que permite el
paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un
interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de
dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un
circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una
resistencia eléctrica muy pequeña.
Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son
dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial
para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de
funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest. [1]
Como ya hemos visto, este pequeño componente, como lo es el diodo, no
simplemente sirve como una clase de interruptor y como un dispositivo de seguridad.
Con lo minúsculo que es, tiene diversas aplicaciones, como la de filtrado, la variación yla limitación, mediante la implementación práctica de circuitos como lo son
rectificadores, cambiadores, y limitadores.[2]
II. Conceptos Teóricos
Fig. 2.1: Curva característica del diodo
Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ ).
La tensión umbral (también llamada barrera de potencial) de polarización
directa coincide en valor con la tensión de la zona de carga espacial del diodo
no polarizado. Al polarizar directamente el diodo, la barrera de potencial inicial
se va reduciendo, incrementando la corriente ligeramente, alrededor del 1% de
la nominal. Sin embargo, cuando la tensión externa supera la tensión umbral, la
Es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de
corriente alterna de entrada (Vi) convirtiéndola en corriente directa de salida (Vo).
Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo.
Polarización directa (V i > 0)
En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restricción, provocando unacaída de potencial que suele ser de 0,7 V. Este voltaje de 0,7 V se debe a que
usualmente se utilizan diodos de silicio. En el caso del germanio, que es el segundo
mas usado el voltaje es de 0,3 V [3]
Vo = Vi – VD → Vo = Vi – 0,7-----(1)
y la intensidad de la corriente puede fácilmente calcularse mediante la ley de Ohm:
----------(2)
Polarización inversa (V i < 0)
Fig. 2.3: Circuito de media onda polarizado inversamente
En este caso, el diodo no conduce, quedando el circuito abierto. La tensión de salida es
pensar que únicamente rectifica en un solo sentido, y es curioso mencionar que
durante las pruebas de comparación de señales con un diodo polarizado directa e
inversamente, se pudo notar que durante la polarización directa, el diodo trunca la
zona negativa de la señal senoidal, caso que en la polarización inversa sucede, pero
ahora en consecuencia, hace un filtrado de la señal positiva, y deja la senoide de laparte negativa de la misma. Tal vez esto se pueda deber a que el diodo, a
polarización inversa, ante cierta tensión, opera bajo condiciones Zener.
En cuanto al circuito limitador, es interesante notar, como es que con añadirle a
un par de fuentes a un par de diodos que son alimentados con una misma señal,
se puede “reducir” o controlar la tensión pico, dependiendo del diodo y del valor
de la fuente que se le anexe. El primer diodo es un limitador negativo, ya que este
“limita” la zona donde cae la tensión a su mínimo valor, que en este caso si es
posible que caiga a cero o a tenga tendencia a valores negativos; y el segundo
diodo se puede decir que es un limitador positivo, ya que este “limita” el valor pico
del lado de los valores máximos.
En cuanto al rectificador de onda completa, es curioso mencionar como es que con
2 pares de diodos se pueda alcanzar tal linealidad, ya que cuando entra una señal
senoidal al primer par de diodos, en la primera rectificación se “aleja” la señal del
lado negativo, mas no evita que tenga una caída de tensión a cero. En la segunda
rectificación del segundo par de diodos, se puede notar como es que la señal
pierde esa caída a cero y hace que se mantenga a un nivel, sin llegar a ser
netamente lineal, solo por muy pocos y difícilmente perceptibles picos, por lo que
el capacitor con su carga y descarga hace totalmente lineal la señal, así con ello,
terminando la rectificación completa de la señal.
VIII. Conclusiones:
Martínez Hernández Iván
De esta práctica se pueden concluir muchas cosas; Entre las más importantes que
podemos definir, es que una de las aplicaciones más interesantes del diodo es la de
rectificación.
Se puede notar como es que una rectificación no solo puede ser positiva, sino también
negativa, con el simple hecho de invertir la polaridad del diodo. Otra cosa a destacar es
como ver que mediante polarización inversa también se puede operar, y su función esregular, En concreto se puede decir que el objetivo general se ha cumplido, hemos
manejado los circuitos rectificadores tanto de media y onda completa, los limitadores,
sujetadores, y hemos aprendido a usar el diodo como tal elemento para realizar estas
tareas.
En la práctica pude comprobar lo ya visto en clase armando los circuitos de los temasya vistos en la clase y comprobar los resultados teóricos con los obtenidos en el
laboratorio para un cambiador de nivel los limitadores y rectificadores de media onda
y de onda completa, efectivamente las gráficas obtenidas en el laboratorio coinciden
con las vistas en clase esta práctica nos servirá de mucho cuando empecemos el
proyecto ya que tenemos que saber cómo manejar las señales y lo que ocurrirá con
estas.
García Pimentel EdherEs importante saber cómo hacer un un circuito cambiador de nivel y cómo se
comportan así como saber que es lo que pasa si conectamos el diodo de manera
directa e inversa, pero algo muy importante es poder observar su grafica en el
osciloscopio y saber cómo se comporta y saber también en donde podemos aplicar
dichos circuitos, aunque nos resultó un poco tedioso la práctica debido que no
funcionaban bien los equipos pudimos finalizar la práctica con éxito.
Sánchez Silva Alan Lerby
La práctica que se realizó la verdad es que de nuevo se nos complicó de nuevo pero
todo se debió a una falla en el interior del osciloscopio el cual por el uso inadecuadoque se le da pues por obvias razones tiene que fallar bueno pero como en esta ocasión
ya lo llevábamos al laboratorio simulado este nos dimos cuenta de que no estaba bien
realizado el circuito ya que nos presentaba otra señal la cual no era la correcta después
de revisar los circuitos nos dimos cuenta de que tenían pequeñas fallas de conexión o
de tableta pero después de revisarlos todo salió perfecto y al final las señales que se
tenían que apreciar salieron en el osciloscopio.
IX. Referencias
Circuitos y Dispositivos Microelectronicos 2da. Ed. - Mark N. Horenstein[1]