informe de recortadores y cambiadores de nivel
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Universidad Fuerzas Armadas
ESPE
Ingeniería Electromecánica
Electrónica General
Practica 2
Recortadores y Cambiadores de Nivel
Christian Carvajal
Abstract:
The work in this laboratory are circuits
that are used to remove that is below or
above a reference system working by
ideal diodes, which helps us
oscilloscope to tension, Moreover those
that change level a DC signal level
1. INTRODUCCION:
En este informe se estudiara a través de
prácticas con diodos como se recortan
ondas obtenidas dependiendo si es un
circuito recortador de diodo en serie,
recortador de diodo en paralelo o con
doble recortador de diodos. También
realizaremos cambiadores de nivel en
donde el circuito debe contener un diodo,
condensador y resistencia.
2. OBJETIVOS:
Desarrollaremos los siguientes objetivos
Demostrar la polaridad del diodo
para obtener un recorte de onda
diferente.
Hacer uso del osciloscopio para
observar la forma de onda que nos
proporciona nuestro circuito
Analizar mediante resultados los
términos de recortadores y
cambiadores de nivel.
3. MARCO TEORICO
Circuitos recortadores de onda
Tipos de circuitos que se encargan de
recortar una porción de una señal
alternante. También puede ser la de
limitar el valor máximo que puede tomar
una señal de referencia o bien una señal
de control, en cuyo caso estos circuitos
son también reconocidos como circuitos
limitadores
Principio de funcionamiento
Figura I.
Estos tipos de circuitos utilizan
dispositivos de una o más uniones PN
como elementos de conmutación. Se
diseñan con el objetivo de recortar o
eliminar una parte de la señal que se le
introduce en sus terminales de entrada y
permita que pase el resto de la forma de
onda sin distorsión o distorsión posible.
Para realizar esta función de recortar, los
recortadores hacen uso de la variación
brusca que experimenta la impedancia
entre los terminales de los diodos y
transistores a otro, de ahí que sean los
elementos básicos en dichos circuitos. Un
ejemplo de formas de ondas obtenidas
con un recortador de tipo serie se muestra
en la figura I.
Tipos de recortadores
Recortador de diodo paralelo
Figura II.
En la figura II. se muestra el circuito y la
forma de onda obtenida a la salida del
mismo. Como se observa la señal de
entrada es una señal sinusoidal y el
circuito cuenta con una resistencia, un
diodo en serie con una fuente polarizado
en inversa y una R de carga. Cuando el
voltaje de la fuente se hace mayor que la
suma del voltaje de la fuente y el voltaje
umbral conducción del diodo, el diodo se
polariza en directa y obtenemos la forma
de onda mostrada.
Figura III.
Si invertimos el sentido del diodo como
muestra la figura III. Podemos obtener
formas de ondas como la mostrada en esta
figura. A este tipo de circuito se le llama
recortador por debajo.
Recortador de diodo serie
Figura IV.
Al igual que podemos recortar una señal
con los circuitos antes mencionados, en
los que el diodo se encontraba en la rama
paralelo, también obtener resultados
análogos si el diodo se encontrara en la
rama serie. Si consideramos el circuito de
la figura IV., resulta evidente que en
valores de voltaje de entrada mayores que
(VR-V)
el diodo está polarizado a la inversa, por
lo tanto, no permite que la señal a la
entrada pase a la salida, es decir, recorta
la señal de entrada al valor (VR V). Los
voltajes VR y V se restan porque VR está
conectado con el terminal positivo hacia
el ánodo, o sea, favoreciendo la
conducción. En valores de voltaje a la
entrada menores que (VR-V) el diodo
conduce y a la salida se obtendrá la
misma señal que a la entrada. La forma de
onda obtenida es similar a la de la
figuraII.
Figura V.
Como en el caso de los recortadores
paralelos, en los serie podemos invertir la
posición del diodo y obtener un circuito
como el de la figura V. Este circuito
recortará de tal forma que si a la entrada
introducimos una señal sinusoidal, a la
salida obtendremos una forma de onda
como la mostrada en la figura III.
Doble recortador de diodos
En los recortadores analizados hasta
ahora solo se recorta a un solo nivel
determinado por la fuente VR que puede
ser ajustable. No obstante, en muchas
aplicaciones prácticas resulta de interés
poder recortar la señal a 2 niveles
distintos que puedan ser ajustados a
voluntad, e independientemente. En tales
ocasiones se utilizan dobles recortadores
de diodo que constan de 2 recortadores
como los ya analizados, por lo tanto,
podemos considerar 4 configuraciones de
dobles capaces de realizar la misma
función, pero con las diferencias que
observamos en cuanto a la posición del
diodo. En efecto, podemos considerar los
recortadores serie-paralelo, paralelo-serie,
serie y paralelo. El funcionamiento y
análisis general de cualquiera de estas
configuraciones es idéntico al de los
recortadores simples. A modo de ejemplo
solo se describirá con brevedad a la
configuración paralelo-paralelo por ser
una de las más utilizada. La figura VI.
muestra esta configuraciones con sus
respectivas señales de entrada.
Figura VI.
En el circuito mostrado disponemos de 2
diodos con sus 2 fuentes
correspondientes. Si consideramos que
introducimos una señal sinusoidal como
muestra la figura en el semiciclo positivo
recortaría la onda el diodo cuyo cátodo
está al positivo de la fuente, limitando la
onda al valor de (VR+0,7) o sea, el
voltaje de la fuente más el voltaje del
caída del diodo. Cuando nos encontramos
en el semiciclo negativo entraría a
recortar la señal el diodo cuyo ánodo está
al negativo de la fuente, al sobre pasar
(VR-0.7V) el valor de voltaje de la señal
de entrada, tal como se muestra.
CAMBIADORES DE NIVEL
POSITIVOS
Lo veremos con un ejemplo:
La carga no tiene por qué ser solo una
resistencia, puede ser el equivalente de
Thévenin de otro circuito, etc...
Se empieza por el semiciclo en el que
conduce un diodo y se carga un
condensador. Seguimos con el ejemplo.
Semiciclo negativo.
Suponemos el diodo ideal. El
condensador se carga en el semiciclo
negativo. Una vez cargado, el
condensador se descarga en el semiciclo
positivo:
Interesa que el condensador se descargue
lo menos posible. Para que sea la
descarga sea prácticamente una horizontal
se tiene que cumplir:
CAMBIADORES DE NIVEL
NEGATIVOS.
Como antes, el condensador siempre a 10
V. Se le resta 10 a la entrada. Es un
"OFFSET Negativo".
Todo esto es cogiendo el diodo ideal. Si
usamos 2ª aproximación, diodo a 0.7 V.
4 EJERCICIOS DE LA
PRACTICA
4.1 Ejercicio de Recortadores
Ejercicio 32 . Boylestad 8va edición pag
126
Determine para la red de la figura para
la entrada mostrada.
Solución:
4.2 Ejercicio de Cambiadores de
Nivel
Ejercicio 37 . Boylestad 8va edición pag
127
Determine para la red de la figura para
la entrada mostrada.
Solución:
Cuando el diodo se encuentra en estado
de conducción.
-Consideramos nuestro circuito
equivalente en donde el diodo forma un
cortocircuito.
Metodo de mallas
Cuando el diodo no se encuentra en
estado de conducción.
-Consideramos nuestro circuito
equivalente en donde el diodo forma un
circuito abierto.
Metodo de mallas
5 CONCLUSIONES
En el presente laboratorio se
demostró que dependiendo de la
polaridad del diodo se puede
obtener un recorte de onda
diferente.
Mediante la utilización del
osciloscopio se puede observar las
ondas que se generaron mediante
los diodos según el semi-ciclo en
el cual se encuentran.
Se ha podido comprender la
función tanto de los circuitos
recortadores como de los
cambiadores de nivel y mediante
los resultados
6 BIBLIOGRAFIA
[1] “ecured”
http://www.ecured.cu/index.php/C
ircuitos_recortadores_de_ondas
[2]”phy”
http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldja
va/electronics/clip_e_s.html
[3]”slideshare”
http://www.slideshare.net/Uisrael
Circuitos/recortadores-
presentation
[4]”sc”
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electr
onica/elec_basica/tema4/Paginas/
Pagina19.htm#Cambiador de
nivel negativo