1DIODOS EN CIRCUITOS RECORTADORES, LIMITADORES, MULTIPLICADORES Y SUJETADORES Cadena. Estefany, Carrero. Oscar David, y Santana. Daniel {mecadenar, odcarrerog, daesantanaac }@unal.edu.co Universidad Nacional Abstract— The lab consisted in experiencing different diode applications, such as limiting, multipliers and fasteners circuits, in order to become familiar with this common device used in the world of analog electronics. Similarly in practice we saw the failures that exist in the simulations, and how different it can be a way to measure the variables in practice. Resumen— La práctica de laboratorio consistió, en experimentar distintas aplicaciones del diodo, tales como circuitos limitadores, multiplicadores y sujetadores, con el fin de familiarizarse con este dispositivo de común uso en el mundo de la electrónica análoga. De igual forma en la práctica pudimos apreciar los fallos que existen en las simulaciones, y lo diferente que pueden ser la forma de medir las variables en la práctica. INTRODUCCION En el campo de la electrónica Análoga es común encontrar infinidad de procesos en donde se requiere el uso de distintas señales nada convencionales. Para obtener este tipo de señales, se requiere de distintos circuitos, con los cuales se modifica la señal, unos de estos circuitos son los Limitadores y recordadores con los cuales podemos eliminar tensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de un circuito, los multiplicadores con los cuales podemos obtener tensiones continuas muy altas y los sujetadores con los cuales podemos modificar su nivel continuo. I.MARCO TEORICO Diodo Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo. Condensador Dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. Circuito limitador o recortador Un limitador o recortador es un circuito que permite, mediante el uso de resistencias y diodos, eliminar tensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de un circuito. Mediante un limitador podemos conseguir que a un determinado circuito le lleguen únicamente tensiones positivas o solamente negativas, no obstante esto también puede hacerse con un sólo diodo formando un rectificador de media onda, de forma que nos vamos a centrar en un tipo de limitador que no permite que a un circuito lleguen tensiones que podrían ser perjudiciales para el mismo. Circuito multiplicador Son redes de diodos y condensadores que a partir de una tensión alterna proporcionan una tensión continua muy alta. Normalmente se suelen denominar por el factor multiplicador que tienen. Circuito sujetador Un circuito sujetador usa tanto un diodo como una fuente continua, para modificar el nivel de origen de una señal alterna. II.PROCEDIMIENTO PRIMERA PARTE: Para realizar la práctica se diseñaron 3 circuitos diferentes con especificaciones dadas. cuando los diodos del recortador entran en conducción. que la carga simulada era muy grande. y querer observar en el osciloscopio pudimos notar. un diodo y un resistor. La Tensión D.C.2 El primer diseño pedía ubicar una señal alterna en distintos niveles. Grafica onda sujetada en -5V y recortada en ±6V . En general. será la tensión en la carga.5V Figura 6.C. Grafica onda seno sujetada a -7V Circuito para desplazar la onda 4. En este circuito el capacitor tiene como función permitir que la señal que depende del tiempo circule hacia la carga y al mismo tiempo. Figura 4. Figura 2. Grafica onda seno sujetada a 4.5V. Circuito sujetador y recortador Figura3. Sujetador -7V En esta parte de la práctica diseñamos un circuito con el fin de desplazar la inda a -5V y se recorte 6 Voltios por encima y 6 Voltios hacia abajo (todo por medio de diodos.. Sujetador 4. condensadores y resistencias). como vemos en la figura 5. Figura 5. bloquea la directa para impedir que ésta llegue a la fuente de señal. por lo cual se diseñó un circuito sujetador para un nivel de -7V y para 4. los circuitos recortadores utilizan una fuente de voltaje directa. por lo cual redujimos su valor para poder apreciarlo en el osciloscopio. de esta manera se recorta a un determinado nivel D. Circuito para desplazar la onda -7V.5V Al realizar cada uno de los montajes. (cada uno en su respectivo instante de tiempo). SEGUNDA PARTE: Figura1.5 V . el diodo y la fuente de directa tienen como función desplazar el nivel de directa hasta el valor deseado. la onda seno original en la carga. CUARTA PARTE: Las altas frecuencias afectaron a todos los circuitos debido a que en todos usamos condensadores. En el cual los diodos entran en conducción en algunos de los semiciclos de la señal para cargar a los capacitores y los mismos diodos se polarizan posteriormente en inverso para evitar que se descarguen. en el osciloscopio fue sencillo ver la onda seno desplazada y recortada tal como se pretendía. Figura 7. ya que como vemos en el diseño. III. Tensiones de entrada y salida. en nuestro diseño se pueden observar los tres ciclos de multiplicación. al final se tiene un conjunto de capacitores en serie cargados con uno o dos veces el voltaje máximo de la señal de entrada que entregan el voltaje de salida del circuito. despues de esto pudimos comprobar que efectivamente había una multiplicación y que en nuestra salida habían aproximadamente 18 V. Reemplazando en cada diseño los condenadores por cortos circuitos podemos notar que su comportamiento es totalmente diferente. Figura 8.PREGUNTAS . Los circuitos se vieron afectado debido a que a altas frecuencias los condensadores se comportan como un corto circuito. la referencia en la salida es el positivo de la fuente. Teniendo en cuenta que nuestra señal inicial era de 6V fue necesario multiplicarla por tres para obtener la señal de aproximadamente 18V en la salida. Foto Osciloscopio montaje sujetada y recortada TERCERA PARTE: Por lo cual usamos 2 multímetros uno midiendo en alterna la señal de entrada y otro midiendo en continua la salida. Circuito multiplicador. En la práctica fue imposible observar este la gráfica de la tensión en el osciloscopio. Figura 9. En esta parte de la práctica se diseñó un circuito con el cual a partir de una señal seno de 6V obtuvimos en la salida una señal DC de aproximadamente 18 V. Figura 10.3 En la práctica no hubo mayor complicación con este montaje.. Para este diseño se usó un circuito multiplicador Figura8. Grafica onda multiplicada por tres. por esto. multiplicador. por esto es importante para un futuro ingeniero conocer y entender su funcionamiento. que paso de -5V a 5V. En el caso del circuito recortador-sujetador.3+Impedancias+de+entrada+y+salida . por este motivo para observar la multiplicación debimos usar 2 multímetros. por ejemplo: El simulador le da a cada diodo una caída de 0.org/wiki/Osciloscopio [2]http://www. una muy importante es la frecuencia de la señal.wikispaces. los diodos entran en conducción cargando los condensadores. fue imposible observar el comportamiento de la onda de salida en el osciloscopio. siempre hay un factor de error. En el circuito multiplicador no hubo ningún cambio significativo. ¿Qué sucede si invierte la disposición de los diodos en los circuitos empleados para generar las cuatro señales a reproducir? R: Al invertir la polaridad de los diodos. por cada semiciclo de la señal seno. Figura10. 2. la señal se ve sujeta a la misma tensión deseada pero con signo contrario.7V. ya que de igual forma. la tensión de salida tiene como referencia la parte positiva de la fuente de entrada. ya que en este circuito. IV. mientras que en el diodo real ese valor varía ± 10% 3. principalmente en el tratamiento de señales. en el recorte no hubo ningún cambio ya que era de ±6V.net/tutoriales/Uso-delosciloscopio.4 REFERENCIAS ¿Que dificultades encuentra en la realización de las mediciones? R: En el circuito multiplicador.php [3]http://srtv-20112012.com/2. en los circuitos sujetadores.CONCLUSIONES Los diodos tienen infinidad de aplicaciones en la electrónica análoga. Al diseñar un circuito se deben tener en cuenta todas las variables. el único cambio fue en el nivel DC. las resistencias y los diodos.electronicafacil. [1] http://es. Generalmente los datos de los cálculos y las simulaciones no coinciden con los datos reales. debido a que ningún elemento real tiene un comportamiento ideal. ya que como pudimos experimentar a altas frecuencias algunos dispositivos tienen un comportamiento diferente al habitual. ¿Encuentra diferencias entre las mediciones y los cálculos de diseño/resultados de simulación? ¿A qué atribuye las diferencias si las hay? R: Las atribuimos a las diferencias entre los valores de los elementos reales y los elementos ideales como los condensadores.wikipedia.
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