ELECTRONICA BASICAPRACTICA No. 4CIRCUITOS LIMITADORES Y
FIJADORES DE NIVEL CON DIODOS
UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIAPROGRAMA DE TECNOLOGIA
EN ELECTRONICA SINCELEJO SUCRE
FUNDAMENTO TERICO
Tener en cuenta la corriente mxima que puede manejar el diodo
que usted est utilizando para tal efecto remtase el respectivo
manual ECG, donde podr establecer el valor concreto de ese
parmetro. Adems tenga cuidado en la eleccin del valor de la
resistencia de carga, porque un valor muy alto o muy bajo le traera
problemas en el funcionamiento del circuito.
RECORTADORES: En una onda senoidal su funcin es eliminar un
semiciclo cualquiera dependiendo de la configuracin del circuito.
Se debe prestar especial atencin con las hojas de datos de los
diodos a utilizar, all se especifican su respuesta en frecuencia,
tensiones, etc.ESPECIFICACIONES DE DIODOS: Los diodos
rectificadores tienen una limitacin de potencia mayor que 0.5 W y
estn optimizados para funcionar a 50Hz. El diodo rectificador tpico
tiene una limitacin de corriente en amperios.EL LIMITADOR POSITIVO:
Es un circuito que elimina partes positivas o negativas de una
forma de onda. Este tipo de procesado es til en la conformacin de
seales, proteccin de circuitos y comunicaciones. Si tenemos un
circuito donde no conduce ningn diodo siempre que se tenga un
circuito sensible uno que no puede tener demasiada entrada.
INTRODUCCION
Los circuitos recortadores se utilizan para la transmisin de la
porcin de onda (forma de onda) que est situada por encima o por
debajo de un nivel de referencia predeterminado. Los recortadores
tambin se llaman limitadores de tensin. . En el caso de un diodo
ideal:El estado ON (de paso, de polarizacin directa) puede ser
considerado como un cortocircuito. El estado OFF (de bloqueo, de
polarizacin inversa) puede ser tratado como un circuito abierto.Los
diodos se pueden usar de muchas maneras para cambiar la forma de
una seal. Estos circuitos aparecen bajo el encabezado general de
circuitos de conformacin de onda. El circuito de la figura es un
recortador de doble diodo polarizado donde se usa para recortar o
limitar la excursin negativa de una seal. Cuando la seal de entrada
es positiva, el diodo tiene una polarizacin inversa y por lo tanto
no tiene efecto alguno. Sin embargo, cuando la entrada es negativa
y mayor que el voltaje de umbral del diodo, este conduce, fijando
el nivel de la seal de salida. Esto evita que la salida se haga ms
negativa que el voltaje de umbral del diodo. Como estn los dos
diodos en paralelo el primero como esta conectado en sentido
opuesto, el nivel de salida se fijar. Para el caso de los
dobladores de tensin en los cuales se produce un voltaje de salida
mucho mayor que el voltaje pico de la entrada. Si se requieren
voltajes de salida mayores, se pueden conectar en cascada varias
etapas de doblador de voltaje para producir voltajes cada vez
mayores. Estos circuitos multiplicadores de voltaje son ideales
para aplicaciones que requieren altos voltajes en corrientes
relativamente bajas.El diodo cuando se conecta d modo que reciba,
en condiciones normales, polarizacin inversa del voltaje aplicado y
que por lo tanto no est conduciendo. Sin embargo, cuando se elimina
la fuente de voltaje, dar polarizacin directa al diodo, que
entonces conducir y disipar y conducir la energa almacenada. El
diodo debe ser capaz de manejar una corriente igual a la corriente
directa que fluye antes de eliminar la fuente.
OBJETIVOS GENERALES:
Determinar la relacin entre una entrada tipo onda senoidal y la
salida en forma de onda de los limitadores de Diodos conectados en
serie y en paralelo. Observar el efecto en la onda de salida de los
limitadores de diodo con polarizacin directa e inversa. Observar el
efecto en la onda de salida de los fijadores de nivel por diodos
negativos y positivos. Poner en prctica los temas vistos en
clases.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Aprender a analizar y disear circuitos limitadores y fijadores
con diodos. Aprender cmo se puede regular el nivel de limitacin en
los circuitos fijadores.
MATERIALES
COMPONENTES 1 Resistencia de 3.3 K a 1 W. 1 Resistencia de 330 K
a 1W. 2 Diodos de silicio 1N4148. Puentes de alambre slido
telefnico #22.
INSTRUMENTOS 1 Multmetro digital. 1 Osciloscopio digital. 1
Generador de seales. 1 Tablero de conexin sin soldaduras
(Protoboard). 1 Fuente de DC variable y regulada.
OBSERVACIONES
Durante la realizacin de esta experiencia fueron utilizadas
algunas herramientas e instrumentos en calidad de prstamo,
entregadas por parte de el auxiliar de laboratorio Helmont Vivas,
los cuales deban ser probados por los estudiantes para verificar su
buen funcionamiento y a la vez despus de realizar la practica
fueron entregados en buen estado, ya que estamos trabajando con
instrumentos de una muy buena calidad y de un gran costo. Los datos
mostrados fueron obtenidos en las mediciones tomadas en el
laboratorio. Se obtuvieron mediciones errneas por parte de malos
contactos, debido al protoboard, por lo cual se realizaron de
nuevo.
PROCEDIMIENTO1. Se arm el circuito de la figura 1, con un Vent,
es de 200mVpp a 100 Hz.
D11N4148BR13.3kAR2330kC
FiguraN1
2. Se conect la sonda del canal 1 del osciloscopio entre los
puntos A y B y se obtuvo un valor de amplitud de 198mV y la
siguiente forma de onda (figura 2).
Figura N2
3. Se conect la sonda del canal 1 del osciloscopio entre los
puntos C y B (resistencia de carga) y se obtuvo un valor de
amplitud de 180mV y la siguiente forma de onda (figura 3).
Figura N34. Se gradu el voltaje de entrada a 5V y se conect la
sonda del canal 1 del osciloscopio entre los puntos A y B y se
obtuvo un valor de amplitud de 4.64 V y una forma de onda como se
muestra en la figura 4.
FiguraN4
5. Se conect la sonda del canal 1 del osciloscopio entre los
puntos C y B y se obtuvo un valor de amplitud de 2.88 V y una forma
de onda como se muestra en la figura 5.
FiguraN56. Se invirti el diodo de modo que qued polarizado
inversamente como se muestra en la figura 6.
R13.3kAR2330kCD11N4148
Figura N6
7. Se gradu el voltaje de entrada a 5V y se conect la sonda del
canal 1 del osciloscopio entre los puntos A y tierra y se obtuvo un
valor de amplitud de 4.64 V y una forma de onda como se muestra en
la figura 7.
Figura N7
8. Se conect la sonda del canal 1 del osciloscopio entre los
puntos C y tierra y se obtuvo un valor de amplitud de 2.80 V y una
forma de onda como se muestra en la figura 8.
Figura N8
9. Se mont el circuito de la figura
9.R13.3kAR2330kCD11N4148VS12V
Figura N9
10. Se ajust el voltaje de entrada a 20V y 6V en la fuente y se
conect la sonda del canal 1 del osciloscopio entre los puntos B y
tierra y se obtuvo un valor de amplitud de 16 V y una forma de onda
como se muestra en la figura 10.
FiguraN10
11. Se vari el voltaje de la fuente a 2 V y se conect la sonda
del canal 1 del osciloscopio entre los puntos C y tierra y se
obtuvo un valor de amplitud de 12.2 V y una forma de onda como se
muestra en la figura 11.
FiguraN1112. Se arm el circuito de la figura 12 con un voltaje
de entrada de 10Vpp y frecuencia de
100Hz.R13.3kAR2330kCD11N4148VS15VD21N4148VS25V
FiguraN12
13. Se vari el voltaje de la fuente variable a 4 V y se conect
la sonda del canal 1 del osciloscopio entre los puntos C y tierra y
se obtuvo un valor de amplitud de 1.29 V y una forma de onda como
se muestra en la figura 13.
FiguraN13
ANLISIS DE RESULTADO.
Esta es una prctica en donde se quiso ver la diferencia entre la
forma de onda de entrada y de salida en distintos circuitos
limitadores y fijadores.Como se puede ver en la figura 2 es una
onda de entrada de tipo senoidal que al pasar por el circuito de la
figura 1 (circuito limitador) resulta una onda (figura 5) que en su
ciclo positivo se encuentra limitada, mientras que en el negativo
no, el negativo quedara limitado si el diodo se cambiara a
polarizacin inversa y dara una forma de onda como la de la figura
8.En la figura 9 se puede observar un circuito de ajuste de nivel
de limitacin, de este circuito se obtiene una onda como la de la
figura 10 con una amplitud de 16 V cuando se le est suministrando
por la fuente 6 V que al variarlos a 2V disminuye la amplitud a
12.2 V y resulta una forma de onda como en la figura 11.En la
figura 12 se muestra un circuito de un fijador con fuentes para el
ajuste de afijacin, observamos que al disminuir el voltaje de la
fuente variable la onda (figura 12) sube o aumenta la amplitud.
CONCLUSIONESLos circuitos empleados en esta prctica son el
indicio de cuan importantes son para la fijacin de voltajes de
salida, ya que tambin gracias al osciloscopio se puede apreciar de
manera grafica como es que hace el recorte de la onda y como la
entrega en la salida. La seal de salida se mostr a la perfeccin en
la grfica la cual muestra que en el lado positivo del plano el
diodo tiene una polarizacin inversa y por lo tanto no tiene ningn
efecto en el circuito. Y por lo tanto el voltaje de entrada es
negativo y mayor que el voltaje que circula por el diodo.