Circuitos con diodos

Circuitos con diodos
Circuitos con Diodos
Prof. María Isabel Schiavon
Circuitos
Rectificadores
Media onda
Onda
completa
Rectificador de
media onda con
filtro capacitivo
+
v i(t)
-
R1
D
R2
C
+
vo(t)
-
+
v i(t)
R1
D
R2
vo(t)
C
-
+
-
Doblador
de tensión
rectificador de media
onda con filtro capacitivo
intercambiando
diodo y capacitor
V
vi(t)
+
v i(t)
T1
T2
t
-V
Circuito fijador
-
R1
C
R2
D
+
vo(t)
-
Circuito fijador
+
T
C
R1
vi(t)
-
R2
D
+
V
vo(t)
vi(t)
T1
T2
t
-
R1 << R2
Si T1
diodo en polarización
directa
vo =Vγ
-V
Si T2
diodo en polarización
inversa
vo =v(R2)
vi V
V1
El capacitor se
carga en forma
exponencial a
V- Vγ
-V
vC
El capacitor se descarga
exponencialmente a -V
t
T1
T2
V2
τd =(R1+R2)C
T
τc=R1C
Al cabo de T1 el capacitor se
cargó al valor V1
vC(T1)=V1
vC ( t ) = V f + (Vi − V f ) e
τ
Al cabo de T2 el capacitor
se cargó al valor V2
vC(T2)=V2
vC
τc =R1 C << T/2
−t
τd =(R1+R2 ) C > T/2
τc =R1 C << T/2
Durante el semiciclo
positivo de la entrada el
capacitor alcanza el valor
final V- Vγ
vi
vo
V
+
C
R1
v i (t)
-
R2
v o(t)
D
-
t
τd =(R1+R2 )C >>T/2
En el semiciclo
negativo el capacitor
se descarga poco
+
-V
T/2
T/2
2V
La salida reproduce la
forma de la entrada pero tiene una componente de
continua distinta
Vmedio≈-V
El valor máximo de la salida es Vγ
Excursión salida = Excursión entrada
tensión directa
del diodo
OR
D
A
J
I
F
τd =(R1+R2 )C << T/2
vi
vC
V
V1=V-Vγ
τc =R1 C < 0,1τd
el capacitor
alcanza el valor
final en ambos
semiciclos
t
T
Vγ
La salida NO
reproduce la forma
de la entrada
CONFORMA
PULSOS
NEGATIVOS
V2=-V
-V
t
T/2
-2V
T/2
+
C
R1
v i (t)
-
R2
D
+
v o(t)
T/2 = τc =R1C = 0,1τd
-
transitorio
régimen
permanente
+
C
R1
v i (t)
-
R2
D
+
vo(t)
-
T/2 < τc = R1C = 0,1τd
+
C
R1
vi(t)
-
R2
D
+
vo(t)
-
T/2 > τc = R1 C = 0,1τd
fi = 5KHz ⇒ T/2 = 200 µseg
R2 = 100K
C = 0,1 µF
R1 = 0,1K
R1 = 1K
A
+
vi (t)
-
R1
C
E <V
D
El diodo conduce si
la tensión vi ≥E+Vγ
R2
vo(t)
+
E
-
El diodo conduce si la
tensión vi ≥ -E-Vγ
+
vi (t)
Desplaza el nivel de continua
en un valor igual al de la
fuente
Vmedio≈ -E-V
τc << T/2 << τd
+
-
Desplaza el nivel de continua
en el valor de la fuente
Vmedio≈E-V
A
R1
C
D
E
+
+
R2
vo(t)
-
+
vi (t)
-
A
R1
C
D
+
E
+
R2
τc =R1C =T/2 =0,1τd = 0,1(R1+R2 )C
vo(t)
-
E = 2V
Vmáximo ≈ E+Vγ
Vmínimo ≈ -V
+
vi (t)
-
A
R1
C
D
+
E
+
R2
vo(t)
-
τc =R1C =T/2 =τd =(R1+R2 )C
E = - 2V
Vmáximo≈-E+Vγ
Consejos para el análisis Circuito Fijador
9 Determinar cual de las polaridades de la
entrada provoca la conducción del diodo
9 Suponer carga muy rápida del capacitor cuando
el diodo conduce
τc =R1C << T/2
9 Suponer que el capacitor se descarga muy
lentamente cuando el diodo no conduce
9
Mantener la polaridad de referencia
τd
9 Tener en cuenta que la excursión total se
mantiene
>> T/2
o
l
p
m
e
j
Diseñar un circuito que excitado con una onda
senoidal de tensión máxima 20V y f = 100Hz que
como máximo puede entregar una corriente
E
instantánea de 0,5A, reproduzca la forma de onda
de la entrada y fije una tensión máxima a la salida ≤ -5V
+
vi (t)
-
A
R1
C
D
+
Vmáximo≈-E+Vγ
E ≥ 5V + Vγ
R2
E
+
vo(t)
T/2 = 5mseg < 0,1τd
-
τd= (R1+ R2) C ≈ R2C
Vmáx(R1) < 20V + 5V ⇒ 50Ω < R1 < 0,1R2
Diodo: VIP>25V
IS>25 mA si R1 = 500 Ω
R2 = 10K Ω
C = 10µF
τc= R1 C ≈ T/2