CIRCUITOS LIMITADORES, FIJADORES Y DUPLICADORESDE TENSION SEMICONDUCTORES Y DISPOSITIVOS ELECTRONICOS INGENIERIA ELECTRICA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA CIRCUITOS LIMITADORES, FIJADORES Y DUPLICADORES DE TENSION Informe del Curso Semiconductores y dispositivos electrónicos DOCENTE: Ing. ESQUIVIAS BARRAGAN, Paul AUTOR: VILLALOBOS GALVAN, Raúl CICLO: V HUANCAYO – PERÚ NOVIEMBRE – 2014 1 CIRCUITO LIMITADOR. permaneciendo la salida incluso en sus valores más bajos por encima de 0. Polarizado positivo: desplaza la señal hacia niveles positivos. Fijador positivo polarizado: añade el efecto de la polarización de una batería pudiendo ser de dos tipos. Polarizado negativo: desplaza la señal hacia un nivel más positivo. es decir su voltaje o tipo de corriente eléctrica.Un limitador o recortador es un circuito que permite.. Existen cuatro tipos básicos: Fijador positivo: hace que el menor nivel alcanzado por la señal sea 0. sino que le añaden a ésta un determinado nivel de corriente continua. Ahora en ambos casos el desplazamiento es hacia valores negativos. Mediante un limitador podemos conseguir que a un determinado circuito le lleguen únicamente tensiones positivas o solamente negativas. fijando el nivel de referencia en un valor positivo. Fijador negativo polarizado: Se diferencia del polarizado positivo en la inversión del diodo. en otras palabras desplaza el nivel de referencia hacia un valor menor que 0. Estos circuitos basan su funcionamiento en la acción del diodo. polarizado positivo y polarizado negativo.PRIMERA PARTE FUNDAMENTO TEORICO: CIRCUITO FIJADOR.. existen dos tipos igualmente. Fijador negativo: el mayor nivel alcanzado es 0. mediante el uso de resistencias y diodos. pero al contrario que los limitadores no modificarán la forma de onda de la entrada. Esto puede ser necesario cuando las variaciones de corriente alterna deben producirse en torno a un nivel concreto de corriente continua. de forma que nos vamos a centrar en un 2 . pero parte del semiciclo negativo de la señal de entrada Vi sigue teniendo valores negativos. eliminar tensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de un circuito. no obstante esto también puede hacerse con un sólo diodo formando un rectificador de media onda.Una de las aplicaciones prácticas de los diodos semiconductores son los llamados fijadores de nivel o restauradores de componente continua. según la disposición de la fuente de polarización. ¿Cuál es la tensión positiva máxima de salida y la tensión negativa máxima de salida? Medir con un multímetro la tensión que se presenta entre masa y punto marcado como X. Grafique la forma de onda de salida.tipo de limitador que no permite que a un circuito lleguen tensiones que podrían ser perjudiciales para el mismo. 3 ..Aplique una señal senoidal de 60 Hertz al circuito con una amplitud de 7 voltios pico y verifique con una punta de osciloscopio la tensión de salida del circuito entre el punto marcado como Vout y la masa del circuito. Implementar en el protoboard el circuito de la Figura 1: Figura 1 1. 47vac 4. Se reduce a tensión pico de 392 mv.60.. Diodo no conduce porque V< a 0. 4 . ¿Encuentra diferencia respecto de la onda obtenida en el paso 1? De haber diferencias explique las posibles razones.Ampliar la frecuencia de la señal de entrada de 60 hz a 1 Khz y repetir el paso 1 para esa frecuencia..Reduzca la tensión pico de la onda senoidal a 100 mv pico y grafique la onda resultante de salida.7v 3. ¿Encuentra diferencias en ambos casos? De ser cierto explique las posibles causas.935 VAC x Raíz de 2 4.35Hz 4.24vdc 2. Reemplazar el diodo 1N4007 por el diodo 1N914 en el circuito de la figura 1 y repetir los pasos 1 a 3.4. 5 .. La ventaja del duplicador de voltaje de media onda es que tiene una línea. por lo que estos deberán soportar el doble de tensión. que es común a la entrada y salida. la tensión que se aplica sobre los diodos. La característica de tensión de los capacitores dependerá del circuito en particular. es el doble.Los duplicadores de voltaje producen el doble de tensión en DC (corriente directa) de la que podría producir un rectificador común. En el circuito doblador de tensión. la frecuencia de la tensión de rizado es el doble de la frecuencia de la tensión de entrada. En el caso de la rectificación de onda completa en los rectificadores tradicionales. Esta línea se puede tomar como común o tierra y se puede conectar al chasis o base metálica del equipo que se desea alimentar. Se pueden implementar de dos diferentes maneras: duplicadores de media onda y duplicadores de onda completa y en ambos casos la frecuencia de la tensión de rizado es la misma que la de la tensión de entrada. Implementar en el protoboard el circuito de la Figura 2: 6 .SEGUNDA PARTE FUNDAMENTO TEORICO: CIRCUITO DUPLICADOR DE TENSIÓN.. 31 v 2.48 v 4. VOLT. C1 0.Ampliar la frecuencia de la señal de entrada de 60 hz a 1 khz y repetir el paso 1 para esa frecuencia VOLT.63 v 1.Figura 2 Dónde: D1 = D2 = 1N914 C1 = C2 = 2200 uF/25 V 1.32 v 2.. anotando dicho valor.. C1 VOLT.Aplique una señal senoidal de 60 Hertz al circuito con una amplitud de 2 voltios pico y verifique con un multímetro la tensión en el condensador C1. XY 0.Comparar los resultados de los pasos 2..49 v 3.48 v 5.. mientras que la variación de los puntos XY son constantes 7 . 3 y 4 ¿Qué puede concluir del comportamiento del circuito en los tres caos? La variación de tensión es mínima.64 v 2.63 v 2. XY 0.Reducir la frecuencia de la señal de entrada de 60 hz a 40 hz y repetir el paso 1 para esa frecuencia.. C1 VOLT.Utilizando las puntas del osciloscopio verifique la tensión presente en los puntos X e Y graficando ambas tensiones ¿Cuál es el valor de la tensión en el punto Y? Su resultado equivale al doble de la tensión pico inyectada por el generador? TENSION XY TENSION Y DOBLE TENSION 1. tanto para el propio circuito como ante accidentes eventuales. 8 .CONCLUSIONES. OBSERVACIONES. Su misión es recortar la señal de entrada en un cierto sentido según se disponga el diodo y una tensión continua auxiliar. para alimentar fotomultiplicadores para detectores de rayos gamma. Limitadores de tensión o recortadores son circuitos que emplean como elemento fundamental el diodo. Habitualmente se agrega una resistencia en serie con la salida para limitar este transitorio a valores seguros.- Un multiplicador de tensión sin cargar con una impedancia se comporta como un condensador. lo que los hace peligrosos cuando son de alta tensión. Lo que hace el circuito fijador de nivel es agregar una componente de corriente continua a la señal a la forma de la señal original que ha sido respetada y lo que ha sucedido es un desplazamiento vertical de dicha señal. Este circuito se utiliza para la generación del alto voltaje requerido en los tubos de rayos catódicos. También se utiliza para la generación de altos voltajes para experimentos de física de alta energía. pudiendo proporcionar transitorios de elevada corriente. tubos de rayos X. BIBLIOGRAFIA.wikipedia.wikipedia.wikipedia.unicrom.org%252Fwikipedia%252Fcommons %252F1%252F18%252FLimitador_de_tensi%2525C3%2525B3n.wikimedia.com.google.http://www.org%252Fwiki%252FLimitador%3B351%3B170 http://es.org/wiki/Diodo https://www.asp http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplicador_de_tensi%C3%B3n http://es.com/Tut_duplicadores-tension.org/wiki/Fijador_de_nivel 9 .png%3Bhttp%253A% 252F%252Fes.pe/search?q=limitadores+de+tension&espv=2&biw=1366&bih= 667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=VxFxVLaeE4ynNuWahEA&sqi=2&ved=0 CBoQsAQ#facrc=_&imgdii=_&imgrc=RdcXqDCZOS9ayM%253A%3BKmCmv5Ezs6yvQ M%3Bhttp%253A%252F%252Fupload. .ANEXOS Anexo N° 01 MULTÍMETRO.Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias. capacidades y otras. 10 . Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida). También cuenta con una función de barrido la cual puede ser controlada tanto internamente como externamente con un nivel de DC.Anexo N° 02 GENERADOR DE FUNCIONES. Este generador de funciones. Sus aplicaciones incluyen pruebas y calibración de sistemas de audio. ultrasónicos y servo. El ciclo de máquina. específicamente trabaja en un rango de frecuencias de entre 0. cuadradas y triangulares..2 Hz a 2 MHz. además de crear señales TTL. 11 . nivel de offset en DC.Un Generador de Funciones es un aparato electrónico que produce ondas senoidales. rango de barrido y la amplitud y ancho del barrido pueden ser controlados por el usuario. Esta variable de control determina la frecuencia de la señal del conector en la salida principal. Vuelve a presionar el botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 20 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 10 Vp-p con una carga de 50W. 6. cuadrada o triangular determinan el tipo de señal provisto por el conector en la salida principal. Presiona este botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 2 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 1 Vp-p con una carga de 50W . 5. Botón de rango de Voltaje de salida (Volts Outrange button). Esta variable de control. Presione este botón para encender el generador de funciones.PARTES: 1. Botones de Función (Functionbuttons). Control de Frecuencia (Frecuency Control). Cuando el control de ciclo de máquina esta en uso. 2. Botones de Rango (Range buttons) (Hz). Control de Amplitud (Amplitude Control). muestra esta relación. 3. 7. Si se presiona este botón de nuevo. Esta variable de control determina la frecuencia de la señal del conector en la salida principal tomando en cuenta también el rango establecido en los botones de rango. determina el nivel de la señal del conector en la salida principal. Si se presiona este botón. 4. el botón de inversión determina que mitad de la forma de onda a la salida va a ser afectada. Luz de Encendido (Poweron light). Los botones de onda senoidal. Si la luz está encendida significa que el generador esta encendido. 12 . la señal del conector en la salida principal se invierte. La siguiente tabla. el generador se apaga. Botón de inversión (Invert button). 8. Botón de Encendido (Power button). dependiendo de la posición del botón de voltaje de salida (VOLTS OUT). Se utiliza un conector BNC para obtener señales de tipo TTL. el generador de funciones puede aceptar señales desde el conector de barrido externo (EXTERNAL SWEEP) localizado en la parte trasera del generador de funciones. Rango de Barrido (Sweep Rate). Presiona el botón para hacer un barrido interno. Jala este control para activar esta opción. Control de ciclo de máquina (Duty control). Conector de la salida principal (MAIN output connector). 12. Conector de la salida TTL (SYNC (TTL) output connector). la señal se centra a 0 volts en DC. Este control ajusta el rango del generador del barrido interno y el rango de repetición de la compuerta de paso. Este botón activa los controles de rango de barrido y de ancho del barrido. Este control ajusta la amplitud del barrido. cuadrada o triangular. Cuando el control está presionado. Offset en DC (DC Offset). 10. Botón de Barrido (SWEEP button). 15. 14. Se utiliza un conector BNC para obtener señales de onda senoidal. Jala este control para activar esta opción. Si se vuelve a presionar este botón. 13. Ancho del Barrido (Sweep Width).9. Este control establece el nivel de DC y su polaridad de la señal del conector en la salida principal. 11. 13 . (En realidad se mide el periodo de una onda de una señal. micro voltios. mili voltios. Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano. conocer el valor de la señal a medir. etc. en consecuencia. básicamente. Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla. dependiendo de la resolución del aparato). consecuentemente. microsegundos.. y luego se calcula la frecuencia). 14 . medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la señal medida por el osciloscopio.. esto denominado en forma técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal que quiera medir. tanto en tensión como en frecuencia.. permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de ésta para. El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios.En un osciloscopio existen. milisegundos. según la resolución del aparato). etc. El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos.Anexo N° 03 OSCILOSCOPIO. dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten. un aislante. 15 . Está hecho de dos materiales..Una placa de ruebas (en inglés: protoboard o breadboard) es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí. habitualmente siguiendo patrones de líneas. generalmente un plástico. y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en sistemas de producción comercial.Anexo N° 04 PROTOBOARD. en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipo de circuitos electrónicos y sistemas similares. Ésta es capaz de transformar la corriente alterna (220v o 110v en algunos países) a corriente continua a través de procedimientos que se explicaran más adelante. Es por ello que es necesaria la fuente de alimentación. 16 . pero muchos de los componentes electrónicos que usamos necesitan de corriente continua para su funcionamiento. Las características de una fuente alimentación son distintas dependiendo del uso que se le vaya a dar así como asegurar la estabilidad del circuito.Anexo N° 05 FUENTES DE ALIMENTACIÓN REGULADA..La corriente alterna es la más usada en la actualidad por su fácil distribución. Es por eso que existen sin número de fuentes alimentación Con distintos diseños orientados a diferentes usos y explicaremos una de todo ese gramaje de fuentes que existen. Su encapsulado es de tipo DO-41.1 V (VF) máx.. Tensión inversa de pico máximo: 1KV (VRR) máx.1N4007 es uno de los diodos de una serie muy utilizados en infinidad de equipos electrónicos.Anexo N° 06 DIODO 1N4007. Se utiliza principalmente para convertir la corriente alterna en directa.65 ºC a +125 ºC Caída de tensión: 1. Tensión máxima en un circuito rectificador de madia onda con carga capacitiva: 500 V (Vef) Rango de temperatura: . Corriente en sentido directo: 1 A (If) Corriente máxima de pico: 30 A (Ifsm) máx. 17 . PRINCIPALES CARACTERISTICAS. . pero los mecanismos involucrados son diferentes.Es un diodo de cromo que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. el Dr. pues presentan comportamientos similares a estos. recibe ese nombre por su inventor. de la resistencia de carga y temperatura. 18 . Además si el voltaje de la fuente es inferior a la del diodo éste no puede hacer su regulación característica. Clarence Melvin Zener. Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica del ánodo al cátodo (polarización directa) toma las características de un diodo rectificador básico (la mayoría de casos).Anexo N° 07 DIODO 1N914. pero si se le suministra corriente eléctrica de cátodo a ánodo (polarización inversa). El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red. En conclusión: el diodo Zener debe ser polarizado al revés para que adopte su característica de regulador de tensión. el diodo solo dejara pasar una tensión constante. Son mal llamados a veces diodos de avalancha. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente. y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores.. donde se usan para almacenar la carga. 19 . También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no corriente alterna.Anexo N° 08 CONDENSADOR ELECTROLITICO 2200 uF/ 25 v. son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia.Es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. en honor al físico alemán Georg Ohm. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio. 20 .Anexo N° 09 RESISTENCIA ELECTRICA..Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. que se representa con la letra griega omega (Ω).
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