recortador de voltaje, cuadriplicador de voltaje y sujetador de voltaje

7/25/2019 Recortador de voltaje, Cuadriplicador de voltaje y sujetador de voltaje

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Laboratorio de electrnica 1 Jaime Medina Gmez

PACTICA 5(Recortador de voltaje, Cuadriplicador de voltaje y sujetador de voltaje)

Objetivo generalDesarrollar un conocimiento prctico del diodo dentro de una variedad de configuraciones

mediante el uso de modelos apropiados para el rea de aplicacin. Como son los circuitos

Recortadores, multiplicadores y sujetador de voltaje.

Objetivos particularesConstruir 2 recortadores paralelos de voltaje, un circuito sujetador de nivel variable y un

cuadruplicador de voltaje, explicar su funcionamiento y comprobar las formas de onda se

salida que entregan al excitarlos con una seal senoidal de 2Vpp a 2 KHz realizar la

simulacin de los circuitos y comparar los resultados simulados con los obtenidos con el

osciloscopio digital.


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Introduccin

LIMITADORES O RECORTADORES

UnLimitador o Recortador es un circuito capaz de suprimir porciones positivas o negativas

de una seal.

LIMITADOR POSITIVO

Un limitador positivo recorta o limita la parte superior de una seal, Esto significa que

recorta porciones de Tensin en los semiciclos positivos.

Figura 12 Limitador Positivo

La figura 12 muestra un Limitador Positivo y el circuito funciona de la siguiente manera:

El diodo es polarizado en directa durante los semiciclos positivos y en inversa durante los

semiciclos negativos. Cuando el diodo esta polarizado en directa se produce un corto queocasiona una cada de tensin en la resistencia RLque se aprecia como un recorte en el

semiciclo positivo, Idealmente dicha cada debera recortar totalmente el semiciclo, en la

practica el diodo no es ideal y el recorte termina en 0.7V.

LIMITADOR NEGATIVO

Un limitador negativo recorta o limita la parte inferior de una seal, Esto significa que

recorta porciones de Tensin en los semiciclos negativos.


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La figura 13 muestra un Limitador Negativo y el circuito funciona de la siguiente manera:

El diodo es polarizado en directa durante los semiciclos negativos y en inversa durante los

semiciclos positivos. Cuando el diodo esta polarizado en directa se produce un corto que

ocasiona una cada de tensin en la resistencia RLque se aprecia como un recorte en el

semiciclo negativo, Idealmente dicha cada debera recortar totalmente el semiciclo, en la

practica el diodo no es ideal y el recorte termina en 0.7V.

LIMITADORES POLARIZADOS

El nivel del voltaje que se limita se puede ajustar aadiendo una fuente de tensin (VCC)

en serie con el diodo.

a)

b)


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De esta forma el circuito limitador recorta toda entrada de tensin por encima de:

VCC + 0.7V----- Limitador Positivo

VCC 0.7V----- Limitador Negativo

Para que un limitador funcione correctamente se debe tener en cuenta la siguiente regla:

100RB< RS


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T= RC

Una regla prctica de diseo es hacer que la constante de tiempo RC sea 10 veces el valor

del periodo de la seal de entrada.

Si invertimos la polaridad del diodo y la del capacitor obtenemos un Sujetador de nivelnegativo.

Los circuitos Sujetadores son frecuentemente utilizados en receptores de televisin como

restauradores del nivel DC de seales de video.

MULTIPLICADORES DE VOLTAJE

Un circuito multiplicador aumenta los valores de voltaje sin necesidad de cambiar el

transformador de la fuente principal. Multiplicando por 2, 3 y 4 el valor de voltaje a su

entrada.

El principio de operacin de estos circuitos es la carga sucesiva de condensadores debido

a la habilitacin en cascada de diodos.

Estos circuitos se implementan cuando hay cargas que necesitan una tensin muy alta y

que absorben una Corriente pequea.

Una aplicacin comn se da en los circuitos que elevan el voltaje para alimentar el Tubo

de rayos catdicos de Televisores, Monitores y Osciloscopios.

Existen varios tipos de multiplicadores de tensin, nosotros analizaremos estos:

El Doblador de voltaje de media onda

El TriplicadorEl Cuadriplicador


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EL DOBLADOR DE VOLTAJE DE MEDIA ONDA

Un doblador de voltaje de media onda es la combinacin de un rectificador de media onda

con un multiplicador de voltaje con factor de multiplicacin 2.

El circuito funciona de la siguiente manera:

Durante el semiciclo positivo el diodo D1 est polarizado en directa y el diodo D2 est

polarizado en inversa y el condensador C1 se carga aproximadamente al valor pico del

voltaje en la entrada menos la cada de voltaje del diodo(VP0.7V).

Durante el semiciclo negativo el diodo D2 est polarizado en directa y el diodo D1 est

polarizado en inversa. En este punto el voltaje almacenado en C1 se suma al voltaje de

entrada cargando el condensador C2 a (2VP).

D2 rectifica a media onda y C2 filtra la onda pulsante, el resultado es una salida de

corriente continua de voltaje aproximadamente el doble de la entrada (2VP).

Demostracin por ley de Kirchhoff:

VC1 VC2+ VP= 0

VC1 = VP0.7V

VC2= VP+ VC1

Despreciando la cada del diodo de:

VC2= VP+ VP=2VP


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TRIPLICADOR DE VOLTAJE

El circuito funciona de la siguiente manera:

Durante el semiciclo positivo el diodo D1 est polarizado en directa y el condensador C1

se carga aproximadamente al valor pico del voltaje en la entrada.

Durante el semiciclo negativo el diodo D2 est polarizado en directa. En este punto el

voltaje almacenado en C1 se suma al voltaje de entrada cargando el condensador C2 a

(2VP).

La descarga de C2 carga C3 mientras D3 esta polarizado en directa.

La salida del circuito es aproximadamente 3VP.


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CUADRIPLICADOR DE VOLTAJE

Si a un circuito Triplicador le agregamos un Diodo y un Condensador adicional en cascadaobtendremos un circuito cuadriplicador de voltaje que multiplica por 4 el valor del voltaje

de entrada.

En este caso C4 se carga durante el semiciclo negativo a travs de D4; la salida del voltaje

cuadriplicado se toma en los extremos de C2 y C4.

Material y equipo empleado

-Transformador de 12 v

- capacitores de 100 mf (A 50 V)

-diodos rectificadores (IN4001, IN4007)

-Potenciometro de 100 k

-resistencias de 1k, 5k, 10k

-fuente variable

-2 fuentes polarizadas ( pilas 3v)


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Desarrollo experimental

1. Construir, simular y graficar las formas de onda de los voltajes de entraday de salida de los siguientes circuitos.

1.1. Circuitos recortadores de nivel positivo y negativo tipo paralelo.

Comentarios:El circuito solo funciono conectado dos bateras con tierras independientes ya que

con la fuente fija no hacia el recorte de nuestras seales, aun y cuando aumentbamos al mximo

la amplitud de nuestra seal.


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SIMULACION:


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1.2. Circuito cuadruplicador de voltaje de onda.

Voltaje de entrada:

Dupliador de voltaje:

Comentario:exite otra posicin para obtener este voltaje y es tomando los diodos de la part de

arriba del circuito.


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Triplicador de voltaje:

Cuadruplicador de voltaje:


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SIMULACION:

1.3. Circuito sujetador de voltaje positivo variable (desplazador de nivel).


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Comentarios:El potenciomentro de 100 kque se encontraba en el circuito modificaba laamplitud de nuestra seal de salida. La variacin en el voltaje (Fuente variable) modificaba el

desplazamiento de la seal de salida como se muetra en las imgenes.


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SIMULACION:


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ConclusionesLas formas de onda impresas en el osciloscopio en la parte fsica son muy parecidas a las obtenidas

en la simulacin. Como comentario, debido a que no se puede mover muy facimente las perillas

del ociloscopio en el multisim no pude cambiar el periodo para hacerlo mas visible.

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