Circuitos Recortadores y Sujetadores
September 30, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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´ UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIER´IA EN SISTEMAS, ELECTRONICA ´ E INDUSTRIAL ´ INGENIER´IA EN ELECTRONICA Y COMUNICACIONES ´ CIRCUITOS ELECTRONICOS (A)
Tema: CIRCUITO RECORTADORES Y SUJETADORES REALIZADO REALI ZADO POR:
Luis Bonilla Christian Supe PROFESOR:
Ing. Santiago Altamirano Ambato, 17 de noviembre del 2016
´Indice general ´Indice general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´Indice de figuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´Indice de cuadros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1. CIRCUITO RECOR RECORT TADORES Y SUJET SUJETADORES ADORES 1.1.. Objeti 1.1 Objetivo vo Gen General eral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Obje Objetivos tivos Espec Espec´´ıicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 1 1
1.2. Res 1.2. Resum umen en . . . . . . . . . . . . . 1.3.. Pa 1.3 Palabr labras as cl clav avee . . . . . . . . . . 1.4.. Mate 1.4 Materia riales les . . . . . . . . . . . . 1.4.1. 1.4 .1. Har Hardw dware are . . . . . . . . 1.5.. Marc 1.5 Marcoo Te´oorico rico . . . . . . . . . . 1.5.1. 1.5 .1. Res Resiste istenci nciaa . . . . . . . 1.5. 1. 5.2. 2. Diodo Diodo . . . . . . . . . . 1.5.3. Transform ransformador ador . . . . . 1.5.4. 1.5 .4. Cir Circui cuitos tos R Recor ecortado tadores res . 1.5.5. 1.5 .5. Cir Circui cuitos tos S Sujet ujetador adores es . . 1.6.. Proce 1.6 Procedim dimien iento to . . . . . . . . . . 1.6.1. 1.6 .1. Cir Circui cuito to rrecor ecortado tadorr . . . 1.6.2. 1.6 .2. Cir Circui cuito to suj sujetad etador or . . . . 1.7.. Conc 1.7 Conclus lusion iones es . . . . . . . . . . . 1.8.. Reco 1.8 Recomend mendacio aciones nes . . . . . . . .
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1 2 2 2 2 2 3 3 3 4 5 5 6 7 7
Bibl Bi blio iogr graf´ af´ııa a 8 1.9.. Lim 1.9 Limita itador dor pos positi itivo vo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.10. Limitador negativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Anexo 1 9 1.11. Sujetador positivo y negativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Anexo 2
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i
´Indice de figuras 1.1. 1.1. 1.2. 1. 2. 1.3. 1.4.. 1.4 1.5.. 1.5 1.6.. 1.6
Resi Resisten stencia cia . . . . . . Diodo Diodo . . . . . . . . Transform ransformador ador . . . Cir Circuit cuitoo rec recorta ortador dor . Cir Circuit cuitoo suj sujetad etador or . . Lim Limita itador dor pos positi itivo vo .
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1.7.. Lim 1.7 Limita itador dor ne negati gativo vo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.8. Suje 1.8. Sujetado tadorr posi positiv tivoo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.9.. Suje 1.9 Sujetado tadorr nega negativ tivoo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.10. Limitador positivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11. lSe˜ n nal al de imitador positivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12. Limitador negativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.13. Se˜ n nal al de limitador negativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.14. Sujetador Sujetador positiv positivoo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.15. Sujetador negativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.16. Se˜ nales nales de sujetadores positivo (azul) y negativo (amarillo) .
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5 6 6 10 10 11 11 13 13 14
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´Indice de cuadros 1.1.. Mate 1.1 Materia riales les ti tipo po Hardw Hardware are . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Cap´ıtulo 1 CIRCUITO RECORTADORES Y SUJETADORES 1.1. 1. 1.
Obje Objeti tiv vo Ge Gene nera rall
Analizar y dise˜ n nar ar circuitos electr´oonicos nicos con diodos teniendo en cuenta las caracter caracter´´ıısticas sticas t´eecnicas cnicas de los elementos, modelos circuitales, y las leyes y normas que rigen su an´alisis, alisis, para describir el funcionamiento y/o realizar el montaje de un sistema electr´oonico. nico.
1.1.1.
Objetivo Ob jetivoss Espec´ Espec´ıicos
Comprender el funcionamiento de diferentes configuraciones de circuitos recortadores y sujetadores. Configurar un circuito recortador y sujetador para proveer un funcionamiento namien to especificado. Ensamblar el circuito en una protoboar. Verificar las salidas de las se˜ n nales ales de los circuitos tanto el recortador como el sujetador.
1.2.
Resumen
El diodo como elemento electr´oonico nico presenta una variaci´oon n del resto de elementos utilizados en las pr´aacticas; cticas; el diodo es un elemento semiconductor no lineal, su estructura o composici´oon n var´ ar´ıa frecuen frecuentemen temente te por el tipo de material en el que se encuentra fabricado: estos materiales suelen ser Silicio 1
1.3 Palabras clave y Germanio. Para el desarrollo de la pr´aactica ctica se utilizar´a el diodo en varios circuitos comunes de electr´oonica nica an´aaloga loga y donde generalmente se localizan debido a la funcionalidad que cumplen en estos circuitos, estos estar´aan n acompa˜n nados ados otro elemento frecuente en electr´ oonica, nica, condensador, el cual ayud ayudara ara de a almacen almacenar ar energ energ´ ´ıa durant durante e un lapso de el tiempo. A lo largo del nos documento podr´a observar mediante gr´aaficas ficas y simulaciones la funci´oon n de un diodo dentro de circuitos como: circuito recortador y circuito sujetador..
1.3. 1. 3.
Pal alab abra rass cl cla ave
Diodo, Recortador, Sujetador
1.4. 1. 4.
Ma Mate teri rial ales es
1.4. 1. 4.1. 1.
Hard Hardw ware are Cuadro 1.1: Materiales tipo Hardware Cantidad Descripci´ o on n 1 res 470 ohm 2 res 1 kohm 4 diodo 1N4007 1 tran trans. s. 12 1200 a 24 volti oltios os co con n TAB ce cen ntr tral al a 1A 1 juego de cables 1 multimetro 1 placa BOARD 1 osciloscopio
1.5. .5.
Marc rco o Te´ o orico rico
1.5. 1. 5.1. 1.
Resi Resist sten enci cia a
Se le denomin de nominaa resis resistenc tencia ia el´eectrica ctr ica a la oopos posici´ ici´oon n que tienen los electron electrones es al mov moverse erse a trav trav´´es es de un conductor. conductor. La unidad de resiste resistencia ncia en el Sistem Sistemaa Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega ( ).[1] ).[1]
2
1.5 Marco Te´ o orico rico
Figura 1.1: Resistencia
1.5.2 .5.2..
Diodo iodo
Un diodo dio do es un comp componente onente electr´oonico nico de dos terminales que p permite ermite la circulaci´oon n de la corr corriente iente el´eectrica ctr ica a trav´es es de ´el el en un solo sentido sentido.[ .[33]
Figura 1.2: Diodo
1.5.3. 1.5 .3.
Transfo ransforma rmador dor
Aparato que sirve para transformar la tensi´oon n de una corriente el´eectrica ctrica alterna sin modificar su potencia.[2] potencia.[2]
Figura 1.3: Transformador
1.5.4. 1.5 .4.
Circui Circuitos tos Recort Recortado adores res
En general los circuitos recortadores se utilizan para seleccionar la parte de la onda que se halle por encima o por debajo de un determinado nivel de 3
1.5 Marco Te´ o orico rico referencia(cortadores de un solo nivel) o la parte de la entrada comprendida entre dos niv niveles eles seleccionados(recortad seleccionados(recortadores ores de dos niveles). Dependiendo del tipo de recortador se utilizara una resistencia en serie ya sea con un diodo (ya sea polarizado inversa o directamente) dependiendo del ciclo al que se desee recortar y una fuente DC (cortador de un nivel) o dos diodos con polarizaciones diferentes con fuentes DC en serie (cortador de dos niveles)[ 1]
Figura 1.4: Circuito recortador
1.5.5. 1.5 .5.
Circui Circuitos tos Sujeta Sujetador dores es
Los circuitos sujetadores est´aan n caracterizados por estar conformados por un condensador en serie con un diodo y una fuente DC, todo este circuito va conectado en paralelo a la resistencia de carga. [3 [ 3]
Su funcionamiento es el siguiente: La polaridad con que se conecta el diodo afecta el semiciclo en el que se carga el condensador (positivo o negativo), luego el condensador se cargara a una tensi´oon n Vc dependiendo del circuito y en el siguiente semiciclo el diodo dejara de conducir mientras que el condensador retiene la tensi´oon n de manera indefinida..[1 indefinida.. [1]]
Figura 1.5: Circuito sujetador 4
1.6 Procedimiento
1.6. 1. 6.
Proce Procedi dimi mien ento to
1.6.1. 1.6 .1.
Circui Circuito to recort recortado adorr
1. Montamos el diodo y los resistores sobre la placa BOARD. 2. Conectamos la sonda del osciloscopio a los extremos de la resistencia, de tal forma que el positivo quede en la patilla que comparte con el diodo, y el negativo en la patilla de abajo. 3. Conectamos el secundario del transformador (la parte de 12V) al circuito: un cable conectamos a una patilla del resistor R1, un cable que sale de la otra patilla de R1 al diodo y el otro al resistor. 4. Encendemos el osciloscopio para visualizar la se˜nal n al y conectamos el primario del transformador a la red el´eectrica. ctrica. Ajustamos el osciloscopio hasta que veamos la se˜nal nal correctame correctamente. nte.
Figura 1.6: Limitador positivo
Figura 1.7: Limitador negativo
5
1.6 Procedimiento
1.6.2. 1.6 .2.
Circui Circuito to sujeta sujetador dor
1. Montamos el diodo D1 y el capacito C1 sobre la placa BOARD, en la posici´on on indicada en el esquema. Montamos el resistor. 2. Conectamos la sonda del canal 1 del osciloscopio en los extremos de la resistencia, de tal forma que el positivo quede en la patilla que comparte con el diodo, y el negativo en la patilla de abajo. 3. Conectamos el secundario del transformador (la parte de 12V) al circuito: un cable al capacitor, la otra pata del capacito se conectamos al una pata del diodo y a una pata del resistor, el otro cable del 12V al diodo D1 y al resistor. 4. Encendemos el osciloscopio para visualizar la se˜nal n al y conectamos el primario del transformador a la red el´eectrica. ctrica. Ajustamos el osciloscopio hasta que veamos la se˜nal nal carrectame carrectamente. nte.
Figura 1.8: Sujetador positivo
Figura 1.9: Sujetador negativo
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1.7 Concl Conclusione usioness
1.7. 1. 7.
Co Conc nclu lusi sion ones es
Se comprendi´o el funcion funcionamien amiento to de cada uno de los circuit circuitos os realizados y de ales acuerdo ello se realizaron peque˜ n nas aselmodificaciones en los dise˜ n nos oss inici iniciales paraa que caracter caracter´ ´ısticas como factor de rizado fuera m´ aas apto para la se˜n nal al de salida que se quer´ııaa al final, dichas modificaciones consistieron en cambio de valores de las resistencias y/o condensadores. Es fundamental entender que la polarizaci´oon n (sentido de conexi´oon) n) del diodo hace que cada uno de los circuitos tenga al final modificaciones que no son esperadas por lo que la se˜n nal al de salida requerida no se va a obtener. La variaci´oon n de la frecuencia en los circuitos no tiene repercusi´oon n alguna a diferen diferencia cia del circuito recortador donde se observ observaa una ca ca´´ıda de tensi´oon n exponencial y no la estabilizaci´oon n de la se˜ n nal al de salida que se espera como con frecuencias bajas. El uso de los condensadores para este tipo de circuitos es indispensable, ya que estos permiten manipular la se˜n nal al de salida o variarla seg´ un un se requiera igual que las resistencias, adem´aass siempre es importante no olvidar que cumplan los requisitos de potencia, tensi´oon n y corriente del circuito para no obstruir ning´ u un n material.
1.8. 1. 8.
Reco Recome mend ndac acio ione ness
Se recomienda utilizar la fuente que pide en el diagrama, ya que si es menor no se verifica dicha funcion principal del circuito. Comprobar que todos los comp componentes onentes est´een n bien conectados y que no exista corto circuito. Aprender el diagrama y su significado para que sea mas f´aacil cil su ensamble.
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Bibliograf´ıa [1] Teor eor´´ıa del diodo, SDA, SFP, http:// http://roble roble.pntic.m .pntic.mec.es ec.es/jlop0 /jlop0164/a 164/archivos/ rchivos/ diodo.pdf [2] Mich Michael ael M .Ciro .Cirovic, vic, SFP SFP,, Electr´oonica nica fundame fundamental ntal:: dispositi dispositivos, vos, circuitos y sistemas [3] Sp Spel elllman,
SF SFP P,
“¿Q “¿Qu´e
es
un
multiplica cad dor
de
voltaje? aje?””,
http://www.spellmanhv.com/es/T http://www.spellmanhv.com/es/TechnicalResources/F echnicalResources/Faqs/T aqs/TechnologyT echnologyTerminology/Whaterminology/Whatis-a-voltagemultiplier.aspx [4] Adel S. Sedra y Kenneth C. Smith, circuito circuitoss microelectr´ oonicos, nicos, 5ta edici´oon. n.
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Anexo 1.- Recortador
9
1.9 Limitador positivo
1.9. 1. 9.
Limi Limita tado dorr pos posit itiv ivo o
Figura 1.10: Limitador positivo
Figura 1.11: lSe˜ nal nal de imitador positivo
10
1.10 Limitador negativo
1.10 1. 10..
Li Limi mita tado dorr ne nega gati tiv vo
Figura 1.12: Limitador negativo
Figura 1.13: Se˜ n nal al de limitador negativo
11
Anexo 2.- Sujetador
12
1.11 Sujetador positivo y negativo
1.11 1. 11..
Su Suje jeta tado dorr pos posit itiv ivo o y neg negat ativ ivo o
Figura 1.14: Sujetador positivo
Figura 1.15: Sujetador negativo
13
1.11 Sujetador positivo y negativo
Figura 1.16: Se˜ n nales ales de sujetadores positivo (azul) y negativo (amarillo)
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