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• Roberto Romero

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CIRCUITOS RECTIFICADORES DEFINICION: Circuitos que convierten la corriente alterna en corriente continua. Los rectificadores son la base de las fuentes de alimentación electrónicas y de los circuitos de carga de baterías. También se utilizan en el procesamiento de señales (por ejemplo, para demodular algunas señales de radio) y en la conversión de precisión de una tensión alterna a una continua en un voltímetro electrónico. Existen dos tipos: • Rectificador de media onda • Rectificador de onda completa

CIRCUITOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA El rectificador de media onda se compone con una fuente de onda senoidal y una carga resistiva. Cuando la tensión de la fuente vs(t) es positiva, el diodo se encuentra en polarización directa y aparecerá en la carga la tensión de la fuente. Si la tensión de la fuente es negativa, el diodo se halla polarizado en inversa y no fluye ninguna corriente por la carga.

CIRCUITOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CONDENSADOR FILTRADO A menudo, se desea convertir una tensión alterna en una tensión continua casi constante, que se utilizaría como fuente de alimentación para circuitos electrónicos. Una manera de igualar la tensión de salida del rectificador es situar un condensador en los terminales de salida de éste.

CIRCUITOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CONDENSADOR FILTRADO Cuando la fuente de corriente alterna llega a un pico positivo, el condensador queda cargado con la tensión de pico (suponiendo un diodo ideal). Luego, cuando la tensión de la fuente cae por debajo de la tensión almacenada en el condensador, el diodo se polariza inversamente, y no pasa ninguna corriente por él. El condensador continúa proporcionando corriente a la carga, descargándose hasta el siguiente pico positivo en la tensión alterna. Como se ve en la figura, la corriente fluye por el diodo en forma de pulsos que recargan el condensador.

CIRCUITOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CONDENSADOR FILTRADO A causa del ciclo de carga-descarga, la tensión de la carga tiene una pequeña componente de alterna, llamada rizado. En general, es aconsejable minimizar el rizado, por lo que elegimos el valor de condensador más grande posible.

CIRCUITOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA Existen bastantes circuitos rectificadores de onda completa. Uno de ellos utiliza un transformador con toma intermedia y dos diodos. Este circuito consiste en dos rectificadores de media onda con fuentes de tensión desfasadas y una carga común. Los diodos conducen en semiciclos alternos.

CIRCUITOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

CIRCUITOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA Puente de diodos

CIRCUITOS RECORTADORES RECORTADOR SENCILLO Circuito que tiene la capacidad de recortar una porción de la señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma alterna.

4V

PASOS • Determinar el voltaje de transición VI el cual es el voltaje al cual el diodo cambia de estado. Se asume que VD=0 e ID=0. • Obtener el voltaje de salida V0 para los dos estados de diodo (corte y conducción) • Obtener el grafico de la señal de salida V0 vs t con la información de los voltajes de salida en los dos estados del diodo.

CIRCUITOS RECORTADORES RECORTADOR SENCILLO Circuito que tiene la capacidad de recortar una porción de la señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma alterna.

4V

CIRCUITOS RECORTADORES RECORTADOR DOBLE

8V

4V

PASOS • Determinar el voltaje de transición VI para cada diodo. Se asume que VD=0 e ID=0 para el diodo al cual se le esta calculando el voltaje de transición. • Se determina el estado de los diodos y se obtiene el voltaje de salida V0 por encima del voltaje de transición mayor, por debajo del voltaje de transición menor y entre los dos voltajes de transición. • Obtener el grafico de la señal de salida V0 vs t o el grafico de transferencia V0 vs VI con la información de los voltajes de salida en los en los tres estados del punto anterior.

CIRCUITOS RECORTADORES RECORTADOR DOBLE

R1

+

Vi

-

10.0k

+ D1

D2

1N3660

1N3660

V1 5V

V2 5V

R2 10.0k

R3 10.0k

Vo

-

CIRCUITOS SUJETADORES O CAMBIADORES DE NIVEL Circuito que cambia una señal a un nivel de CD diferente en donde la excursión de voltaje total de la señal de salida es igual a la excursión de voltaje total de la señal de entrada.

PASOS • Iniciar el análisis por la parte de la señal de entrada que pondrá el diodo en conducción y determinar el voltaje de salida (V0) y el voltaje en el capacitor (VC). • Obtener el voltaje de salida V0 con la parte de la señal en la cual el diodo esta en corte, asumiendo que el capacitor mantiene su carga y su voltaje VC (incluyendo la polaridad) • Obtener el grafico de la señal de salida V0 vs t con la información de los voltajes de salida en los dos estados del diodo.

CIRCUITOS CON DIODOS ZENER Los diodos Zener operan en la región de polarización inversa. La característica voltaje-corriente cae casi verticalmente con un potencial de polarización en inversa denominado VZ.

CIRCUITOS CON DIODOS ZENER Circuito equivalente del diodo Zener

CIRCUITOS CON DIODOS ZENER Circuito regulador de voltaje VI fijo y RL variable

VI = IR R + VZ

VZ = VL = IL RL

IR = IZ + IL

ILMAX = VL / RLMIN

IR = IZMAX + ILMIN

ILMIN = VL / RLMAX

IR = IZMIN + ILMAX

CIRCUITOS CON DIODOS ZENER Circuito regulador de voltaje VI variable y RL fijo

VI = IR R + VZ

VZ = VL = IL RL VIMAX = IRMAX R + VZ IRMAX = IL + IZMAX VIMIN = IRMIN R + VZ IRMIN = IL + IZMIN

CIRCUITOS CON DIODOS ZENER Circuito regulador de voltaje En un circuito regulador de voltaje, el diodo Zener regula a 50 V sobre un rango de corrientes Zener de 5 a 40 mA. El voltaje de entrada ( Vi ) es 200 V. a) Calcule R e ILMAX para permitir regulación de voltaje si RLMAX =

∞

b) Use el valor de R de la parte “a” y una corriente de carga IL = 25 mA para calcular la variación del voltaje de entrada ( Vi ) que permita regulación en el circuito.