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Ing. Mónica Maritza Patiño Martínez
Aplicaciones de los diodos
Rectificación de media Onda
Rectificación de Onda Completa
Recortadores
Cambiadores de nivel
Diodo zener
Rectificadores de Media OndaLos rectificadores de media onda y de onda completa se usan para
transformar una tensión AC en otra DC.
Rectificadores de Media
Rectificadores de Media
Ejemplo
a. Dibuje la salida V0 y determine el nivel DC de la salida.
b. Repita a si el diodo ideal se reemplaza por un diodo de silicio
Desarrollo ejemplo
a. En esta situación el diodo conducirá durante la parte
negativa de la entrada, para el periodo completo el nivel
DC es:
Desarrollo ejercicio
b. Al utilizar un diodo de silicio
Rectificación de onda completa
Puente de diodos
Los diodos D1 y D3 son
polarizados en directo en
el semiciclo positivo, los
diodos D2 y D4 son
polarizados en sentido
inverso. Ver que la
corriente atraviesa la
resistencia de carga RL.
Semiciclo positivo
Semiciclo negativo
El el semiciclo negativo, la polaridad del
transformador es el inverso al caso
anterior y los diodos D1 y D3 son
polarizados en sentido inverso y D2 y D4
en sentido directo. La corriente como en el
caso anterior también pasa por la carga
RL. en el mismo sentido que en el
semiciclo positivo.
Rectificación de onda completa Dado que el área por encima del eje para un
ciclo completo es ahora el doble de lo
obtenido para un sistema de media onda, el
nivel DC se ha duplicado también, entonces:
Ejemplo
Determine la forma de onda de salida y calcule el nivel DC
de salida
Desarrollo del ejercicio
Recortadores o Limitadores
Existe Una variedad de circuitos cuya
función es recortar parte de la onda de
entrada a un circuito sin distorsionar la parte
restante, este es el caso de los recortadores.
El rectificador de ½ onda es un ejemplo de la
forma mas simple de un recortador.
Hay dos tipos de recortadores: serie y
paralelo veamos.
Recortadores serie
Un circuito recortador serie es aquel en el cualel diodo está en serie con la carga y se puedenadicionar fuentes de DC para tener efectospronunciados en la señal de salida. El circuitopuede ser alimentado con formas de ondadiferentes.
Concluimos entonces que el circuito está actuando como un recortador que
recorta el semiciclo negativo de la señal de entrada dejando pasar hacia Vo solo
los semiciclos positivos de Vi.
Recortador serie con fuente
adicional En el circuito de la figura vemos que se ha intercalado una
fuente adicional para modificar el resultado de Vo, analicemossu comportamiento.
Cuando Vi es positivo (5V), Están en serie las dos fuentes peroen sentido contrario, la resultante es 3V con el signo de lamayor, El diodo D1 está polarizado inversamente puesto queestamos llevando 5V al cátodo y 2V al ánodo por tanto noconducirá, será un circuito abierto, como I=0 entonces VR = 0por lo tanto Vo = 0 durante este semiciclo de la señal deentrada.
Recortador serie con fuente
adicional Cuando el voltaje de entrada invierte su
polaridad, segundo semiciclo (Vi =-5V), las 2fuentes quedan en serie y sus valores se sumanpor tener la misma polaridad, el diodo en estascircunstancias está directamente polarizado(ánodo + cátodo -), por lo tanto hay conducciónde corriente y en R se medirá un voltaje VR = -IxR Vo = -7V. En este circuito se observaque además de recortar la señal se le adicionaun desplazamiento de nivel aportado por lafuente de 2V.
Ejemplo
Determine la forma de onda de salida
Desarrollo
Ejercicio
Repita el ejercicio anterior para la onda
cuadra que se muestra en la grafica.
Solución
Recortadores en paralelo
En este tipo de circuitos el diodo se
encuentra en paralelo con el voltaje de
salida Vo, el análisis es similar al aplicado al
de los recortadores en serie veamos.
Recortadores en paralelo
Cuando se presenta el semiciclo positivo de Vi, eldiodo D1 se polariza directamente, por tantoconduce y se comporta como un Sw cerrado(corto) por lo tanto el voltaje de la fuente seobserva en la resistencia R y en el diodo se miden0V (Ideal), eso es lo que se aprecia en la figurapara el semiciclo positivo (Vo = 0).
Para el segundo semiciclo se invierte la polaridadde Vi, el diodo queda polarizado inversamente yno conduce, como la I = 0 en la resistencia no haytensión IR=IxR, el resultado es que todo el voltajede entrada aparecerá entre los extremos del diodoya que no está conduciendo, por esta razón lagráfica para el segundo semiciclo muestra Vo =Vi.
Recortadores paralelo con
fuente adicional. Para el análisis de este circuito se debe tener en cuenta el momento en
el cual el diodo empieza a conducir, Como en este caso tenemos unafuente adicional en serie con el diodo y está en contraposición,debemos pensar que el diodo solo comienza a conducir cuando Vi.está en el semiciclo positivo y tiene un valor igual o mayor a 2 V(considerando el diodo ideal), cuando el diodo esta conduciendo escomo si tuviéramos un Sw cerrado por lo tanto se verá en la salida Voun voltaje igual a 2V.
Para Vi menor a 2V el diodo queda polarizado inversamente y por lo tanto no conduce, como es un
circuito abierto el voltaje Vo será entonces el mismo Vi ya que en la resistencia no caerá tensión por
no haber corriente.
Ejemplo
Determine V0 para la red de la figura
Solución
Solución
Ejercicio
Repita el ejercicio anterior usando un
diodo de silicio con VT de 0,7v
Solución
Solución
Solución
Cambiadores de nivel Una red cambiadora de nivel es la que cambia una señal a un nivel
D.C diferente, la red debe tener un capacitor, un diodo y un elemento
resistivo, pero también puede usar una fuente independiente D.C
para introducir un cambio de nivel D.C adicional.
La magnitud R y C debe elegirse de tal forma que la constante de
tiempo ζ =RC es lo suficientemente grande para asegurar que el
voltaje a través del capacitor no se descargara de manera
significativa, durante el intervalo en el que el diodo no esta
conduciendo
Cambiadores de nivel
Cambiadores de nivel
Diodo Zener
Equivalentes del diodo
zener
Vi y R fijas
Vi y R fijas
Ejercicio
Solución a
Solución b
Vi fijas y RL variable
Vi fijas y RL variable
Ejercicio
Solución a
Solución b
Ejercicios diodo Zener
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