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