LABORATORIO 2 CIRCUITO CORTADOR, FIJADOR FIJA DOR Y DOBLADOR DE VOLTAJE VOLTAJE CIRCUITO RECORTADOR OBJETIVO GENERAL.•
Conocer los circuitos de mayor aplicación especial con los elementos más simples: resistencias, capacitancias y diodos.
MARCO TEORICO: Existe una variedad de redes de diodos que se los conoce como circuitos circuitos cortadores o recortadores, y tienen la capacidad de “recortar” una opción de la señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda alterna. alterna. El rectificado rectificado de media onda es la forma más simple simple de un cortador de diodo, una resistencia y un diodo que se estudiara a detalle.
Existen dos tios de !on"i#$%&!iones '$e son: Con"i#$%&!i(n )e%ie:
Con"i#$%&!i(n *&%&+e+o:
OBJETIVO) E)*ECFICO).•
Reconocer un circuito cortador clipping clipping circuit), circuit), identificando que este tipo de circuito requiere por requiere por lo menos dos componentes fundamentales: un diodo y una resistencia. !eterminar el efecto de un diodo rectificador so"re los niveles pequeños de señal.
MATERIAL #ara reali$ar este la"oratorio necesitará: % Resistencias de &'' ( Ω • • % Resistencias Resistencias de &' ( Ω & Resistencia de & ( Ω •
• • • • • •
) !iodos de un ampere &*)''+ & Capacitor de & - % Resistencias se/0n el diseño del do"lador de volta1e % Capacitores se/0n el diseño del do"lador del volta1e & 2ransformador a elección se/0n el diseño & #roto"oard
. 3rme el si/uiente circuito con el simulador de su preferencia "a1o las si/uientes condiciones:
2. 3se/0rese que el osciloscopio este en C! para fi1ar el nivel de cero voltios. /. Conecte un /enerador con una señal de forma de onda cuadrada frecuencia &''' 4$ y las si/uientes amplitudes, con R%5&'(, /rafique las formas de onda de entrada y salida.
Vo+t&0e de ent%&d& V1,3
Vo+t&0e de s&+id&
TDIV1 .2 45s6 VDIV1. 4V6 V*1.23 4V6 V**1.3 4V6
TDIV1 .2 45s6 VDIV12 4V6 V*13 4V6 V**1 4V6
Vo+t&0e de ent%&d& V1
Vo+t&0e de s&+id&
7. 36ora cam"ie la resistencia R% a & ( Ω, y /rafique las formas de 7nda de entrada y salida:
Vo+t&0e de ent%&d& V1,3
TDIV1 .2 45s6 VDIV1. 4V6 V*1.23 4V6 V**1.3 4V6
Vo+t&0e de s&+id&
Vo+t&0e de ent%&d& V1
Vo+t&0e de s&+id&
TDIV1 .2 45s6 VDIV12 4V6 V*13 4V6 V**1 4V6
3. 36ora cam"ie la resistencia R% a &'' ( Ω, y /rafique las formas de 7nda de entrada y salida:
Vo+t&0e de ent%&d& V1,3
TDIV1 .2 45s6 VDIV1. 4V6 V*1.23 4V6 V**1.3 4V6
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Vo+t&0e de ent%&d& V1
Vo+t&0e de s&+id&
TDIV1 .2 45s6 VDIV12 4V6 V*13 4V6 V**1 4V6
8. Cam"ie la señal del /enerador de señales a una señal de onda sinusoidal, frecuencia &''' 4$, con R%5&'( /rafique la forma de onda de entrada y salida:
Vo+t&0e de ent%&d& V1,3
TDIV1 .2 45s6 VDIV1. 4V6 V*1.23 4V6 V**1.3 4V6
Vo+t&0e de s&+id&
Vo+t&0e de ent%&d& V1
Vo+t&0e de s&+id&
TDIV1 .2 45s6 VDIV12 4V6 V*13 4V6 V**1 4V6
9. Cam"ie la frecuencia &''8 4$ 9eñal sinusoidal, y /rafique la forma de onda de entrada y salida:
Vo+t&0e de ent%&d& V1
TDIV1 2 4s6 VDIV12 4V6 V*13 4V6 V**1 4V6
Vo+t&0e de s&+id&
II. CIRCUITO FIJADOR OBJETIVO GENERAL.•
Conocer los circuitos de mayor aplicación especial con los elementos más simples: resistencias, capacitancias y diodos.
MARCO TEORICO: na red intercam"iadora de nivel o circuito fi1ador, es aquel que “cam"ia” una señal a un nivel dc diferente. ;a red de"e tener un capacitor, un diodo y un elemento resistivo< pero tam"i=n puede usar una fuente de dc independiente para introducir un cam"io de nivel de dc adicional. ;a ma/nitud de R y C de"e ele/irse de tal forma que la constante de tiempo τ5RC es lo suficiente /rande para ase/urar que el volta1e a trav=s del capacitor no se descar/ara de manera si/nificativa, durante el intervalo en que el diodo no está conduciendo. 3 trav=s de todo el análisis se asumirá que para propósitos prácticos, el capacitor se car/ara o descar/ara totalmente en cinco constantes de tiempo.
OBJETIVO) E)*ECFICO).!eterminar el efecto de un diodo rectificador so"re los niveles pequeños de señal. Reconocer un circuito fi1ador camping circuit), identificando que este circuito requiere por lo menos tres componentes fundamentales: un diodo, un condensador y una resistencia. !eterminar que valores de R y C de"en seleccionarse para que la constante de tiempo τ5RC sea lo "astante /rande para ase/urar que el volta1e a trav=s del condensador no cam"ie si/nificativamente durante el intervalo de tiempo determinado por la entrada RC>>&?f as@ que R y C no afecten a la forma de onda de la salida, es decir que la frecuencia de corte que /enera la entrada no afecte al circuito. Reconocer que un condensador se car/a a su valor final en cinco constantes de tiempo τ para propósitos prácticos.
. 3rme el si/uiente circuito con el simulador de su preferencia "a1o las si/uientes condiciones:
2. Conecte el de forma de 25&ms, y C5 R5&'' (. /. 3se/ure que C! para fi1ar el 7. !i"u1e la forma de 7nda de volta1e de salida en el diodo, eli1a un volta1e de o"servar que el circuito está fi1ando la señal a la tensión del diodo .
Vo+t&0e de ent%&d& V1
oscilador en la opción onda cuadrada con -,electrol@tico el osciloscopio este en nivel de cero volts entrada adecuado para
Vo+t&0e de s&+id&
TDIV1 .2 45s6 VDIV12 4V6 V*134V6 V**1 4V6
3. Anvierta el diodo y di"u1e la forma de onda de volta1e de salida en el diodo, eli1a un volta1e de entrada adecuado para o"servar que el circuito está fi1ando la señal a la tensión del diodo.
Vo+t&0e de ent%&d& V1
TDIV1 .2 45s6 VDIV12 4V6 V*13 4V6 V**1 4V6
Vo+t&0e de s&+id&
8. Cam"ie la señal del /enerador a onda sinusoidal di"u1e la forma de 7nda de volta1e de salida en el diodo, eli1a un volta1e de entrada adecuado para o"servar que el circuito está fi1ando la señal a la tensión del diodo.
Vo+t&0e de ent%&d& V1
TDIV1 .2 45s6 VDIV12 4V6 V*13 4V6 V**1 4V6
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III.DOBLADOR DE VOLTAJE OBJETIVO GENERAL.•
Conocer los circuitos de mayor aplicación especial con los elementos más simples: resistencias, capacitancias y diodos.
MARCO TEORICO: n M$+ti+i!&do% de tensi(n es un circuito el=ctrico que convierte tensión desde una fuente de corriente alterna a otra de corriente continua de mayor volta1e mediante etapas de diodos y condensadores.
En aplicaciones que se requieren fuentes de alimentación de C.C. de alto volta1e y muy "a1a corriente se emplean los multiplicadores de volta1e. 9u principio de operación consiste en la car/a y descar/a en ciclos alternos del volta1e de C.3. El volta1e en las terminales de salida es la suma de estos volta1es en los condensadores, en serie con el volta1e de C.3. como la car/a se presenta a la salida es capacitiva, fluyen picos altos de corriente a trav=s de los diodos. 9e caracteri$an por tener una re/ulación deficiente y usa condensadores de valor alto y valores nominales de volta1es altos. El circuito opera como si/ue: C& se car/a a Bm a trav=s de !& durante el medio ciclo positivo de la señal senoidal de entrada. !urante el medio ciclo ne/ativo la fuente mediante !% car/a a C%. 3 la salida se tendrá entonces un volta1e de % Bm a trav=s de las terminales de salida. ;os volta1es nominales de C& y C% de"en ser mayores que Bm, y el volta1e de pico inverso de ruptura de los diodos de"e ser mayor que %Bm. ;a frecuencia de volta1e de ri$ado es el do"le de la frecuencia de la fuente senoidal. &. 2omando en cuenta lo anterior supon/a: R ; 5 &'''Ω, factor de ri$ado r 5 &.' , B o 5 &% B. !iseñe y determine los valores de las resistencias de protección que serán de un valor "a1o D cientos de o6ms, el valor de los capacitares y el modelo de los diodos. %. Capacitancia y volta1e máximo de los condensadores C& y C%: . ;a resistencia R s.:
). ;a corriente pico repetitiva Am F. En "ase a lo anterior seleccione !& y !%.
2ome en cuenta que el volta1e duplicado es VOLTAJE CONTNUO , y que para poder verlo necesita re/ular inicialmente su osciloscopio a ' B. y lue/o verificar que este en DC, además que la referencia para ver la señal tierra es de"a1o de la car/a R;. 3demás si desea ver la señal de entrada de"e tomar la referencia como el ne/ativo de la fuente. Con todo eso en mente 6a/a los di"u1os correspondientes a la señal o"servada a la entrada del circuito referencia el ne/ativo de la fuente, y en la car/a referencia de"a1o de la car/a R;.
OBJETIVO) E)*ECFICO).•
Entender el funcionamiento de un circuito !uplicador Reconocer el nivel de cero en C.!. en el osciloscopio y su efecto so"re la señal o"servada con el uso del osciloscopio
. Construya el circuito mostrado en la fi/ura.
2. Gida y re/istre el volta1e RL, !i"u1e la forma de onda de volta1e en la salida y su ri$ado:
En !C 2!AB5F ms BR 5' v BRrms5H.II v B!AB5 Fv
Vo+t&0e en RL !&n&+ de+ os!i+os!oio en DC
Vo+t&0e en RL !&n&+ de+ os!i+os!oio en AC
En 3C 2!AB5F ms BR 5I.J'H v BRrms5% v B!AB5 '.%v
/. Gida y /rafique el volta1e en los condensadores
En !C C&
Vo+t&0e en e+ !&&!ito% C
Vo+t&0e en e+ !&&!ito% C 2
7. Krafique la corriente pico repetitiva a trav=s de R 9 y mida la corriente efectiva rms a trav=s de los dos diodos en R 9 .
2!AB5F ms B&' 76m5'. v A5 ' m3
Co%%iente e"e!ti;& i!o Reetiti;&, !&n&+ de+ os!i+os!oio DC.
Co%%iente e"e!ti;& <%5s= & t%&;>s de+ diodo o R ) 5edido !on e+ 5$+t?5et%o.
I.+ m3
Con!+$siones: .En la práctica de la"oratorio del circuito recortador se pudo verificar las formas de entrada y de salida satisfactoriamente, se pudo o"servar % casos = cuando el volta1e BLB! el volta1e no era suficiente para que encienda el diodo y las formas de onda de entrada y salidas eran id=nticas 2= cuando el volta1e B>B! la señal de era recortada una porción de la señal esto se de"e a que el volta1e era mayor ala del diodo y 6acia que se encienda. El recorte de onda depende de la orientación del diodo la re/ión positiva o ne/ativa de la señal de entrada es recortada. En el circuito fi1ador análo/amente se pudo verificar las formas de entrada y salida y en esta práctica ele/imos un volta1e de entrada adecuado para o"servar que el circuito está fi1ando la señal a la tensión del diodo, tam"i=n se pudo apreciar que cuando el diodo esta"a polari$ado directamente la señal de salida era recortada 6acia a"a1o, en cam"io si el diodo era invertido la señal de salida esta"a despla$ada 6acia arri"a.
*o 6u"o pro"lemas de medición del do"lador de volta1e. En el caso del do"lador de volta1e se apreció que existe una p=rdida de volta1e a la salida del do"lador de volta1e y es de"ido a la car/a conectada, que en este caso es representada por una car/a R;. En 9@ntesis podemos inferir que las prácticas de la"oratorio reali$aron satisfactoriamente, pero con al/unos inconvenientes en el mane1o del osciloscopio y el /enerador de funciones
Re!o5end&!iones En recomendaciones podemos mencionar lo si/uiente: amiliari$arse con los equipos, 7sciloscopio y /enerador de funciones as@ para reali$ar satisfactoriamente la practica 2ener un "uen mane1o del proto"oard
