Circuitos a diodos. Tema 1.5 TEST DE AUTOEVALUACIÓN

TEST DE AUTOEVALUACIÓN
En este tema se plantean cuestiones sobre circuitos donde
intervienen preferentemente los diodos vistos con anterioridad (de
unión, zener...). Se trata de circuitos básicos de uso cotidiano en
electrónica analógica, tales como rectificadores, recortadores,
fijadores de nivel, multiplicadores de tensión, estabilizadores, etc.,
donde los diodos tienen una misión preponderante.
6V
+
300
1N4007
1N4004
1N4004
1000 µF
6V
1N4148
560
1N4007
1N4148
BC548
1K
BC548
Red 230 V CA
47 nF
Tema 1.5
Circuitos
a diodos
CIRCUITOS E INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS
Test de Autoevaluación. Tomo II
1
En el rectificador de media onda de la figura...
❑ a)
El
transformador
tiene
que
ser
forzosamente reductor y centroderivado.
Si la carga es inductiva, por ejemplo un
pequeño motor CC, es conveniente colocar
un diodo volante en antiparalelo con D1.
Para evitar calentamientos y distorsiones
hay que dimensionar adecuadamente el
trafo, ya que la componente continua de la
corriente que atraviesa el secundario
somete al núcleo a una magnetización
remanente.
Si invertimos la posición de D1 el circuito
deja de funcionar.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
F1
D1
1N4007
T1
IL
230 V CA
Vs
VD1
RL
1K
VL
rt=10
2
En el rectificador de la cuestión anterior, el valor medio de la tensión de salida es
aproximadamente:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
VLmed = 31 V.
VLmed= 10 V.
VLmed = 22 V.
VLmed = 16,5 V.
3
En el rectificador anterior, si Vs es la señal a puntos de la figura, la otra es…
v
Vs
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
La tensión de salida en la carga, VL.
La tensión del primario del trafo, Vp.
La tensión que hay en extremos del diodo, VD1.
La corriente que circula por la carga, IL.
4
La tensión inversa de pico en el diodo del rectificador anterior vale:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
PIV ≈ 22 V.
PIV ≈ 32,5 V.
PIV ≈ 0,7 V.
PIV ≈ 44 V.
5
El rendimiento en la carga del circuito anterior es aproximadamente:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
η = 30%.
η = 40%.
η = 60%.
η = 75%.
6
En el circuito anterior, la potencia del transformador necesario respecto a la potencia
continua en la carga es aproximadamente…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
El doble.
El triple.
La misma.
La mitad.
7
El factor de forma del circuito anterior vale:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
F = 2.
F = ∞.
F = 0.
F = 1,57.
2
0
2
wt
marcombo
Tema 1.5. CIRCUITOS A DIODOS
8
En el rectificador de doble onda de la figura...
❑ a)
Si invertimos de posición D1 el circuito se
convierte en uno de media onda.
En caso de carga inductiva es preciso
colocar en antiparalelo con los diodos
sendos diodos volantes.
Conducen los dos diodos a la vez y, por
tanto, la cdt de 1,4 V habrá que tenerla en
cuenta.
El trafo no presenta magnetización
remanente del núcleo, pero tiene que ser
centroderivado.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
F1
D1
1N4007
TR1
Vs1
230 V CA
Vs2
VD1
IL
VD2
RL
1K
VL
D2
1N4007
rt =5
9
En el rectificador de la cuestión anterior, el valor medio de la tensión de salida es
aproximadamente:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
VLmed = 20 V.
VLmed = 31 V.
VLmed = 22 V.
VLmed = 110 V.
10
En el rectificador anterior, si Vs1 y Vs2 son las señales dibujadas a puntos, la otra será...
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
VD1.
VD2.
VL.
−VL.
11
La tensión inversa de pico (PIV) de cualquiera de los diodos del rectificador anterior vale:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
PIV ≈ 65 V.
PIV ≈ 22 V.
PIV ≈ 1,4 V.
PIV ≈ 31 V.
12
El rendimiento del circuito anterior es aproximadamente:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
η = 30%.
η = 40%.
η = 80%.
η = 90%.
13
En el circuito anterior, la potencia del transformador necesario respecto a la potencia
continua en la carga es aproximadamente…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
El doble.
El triple.
La mitad.
1,5 veces mayor.
14
El factor de forma del circuito anterior vale:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
F = 0,5.
F = 1,11.
F = 0.
F = 2.
v
marcombo
0
3
Vs1
Vs2
2
wt
CIRCUITOS E INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS
Test de Autoevaluación. Tomo II
22
Los circuitos rectificadores a diodos...
❑ a)
Tienen como objetivo convertir una señal
de corriente continua, Vi, en otra de
corriente alterna Vo.
Tienen la misión de convertir una señal de
corriente alterna, Vi, en otra de corriente
continua Vo.
Deben permitir el paso en ambos
semiciclos de la señal de entrada.
Sólo funcionan si la señal de entrada Vi es
alterna senoidal.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Vo
Vi
23
Un rectificador ideal debería tener los siguientes valores en los parámetros indicados:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
η = 0%; Vca = 0; F = 0; r = 1.
η = 100%; Vca = ∞; F = 0,5; r = 0,5.
η = 100%; Vca = 0; F = 0; r = 1.
η = 100%; Vca = 0; F = 1; r = 0.
24
El rectificador de media onda aventaja al de onda completa en que...
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Mejora el rendimiento en la carga.
Es más sencillo y económico.
Proporciona una mayor tensión media en la carga.
Optimiza la señal de salida ya que presenta menos rizado.
25
En el rectificador de la figura...
❑ a)
La señal de salida VL es pulsatoria doble
pero negativa.
Los diodos nunca conducirán por estar
conectados al revés.
El uso del transformador centroderivado es
opcional.
Hay cortocircuito en el secundario del
transformador.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
η=
Rendimiento.
Vca = Tensión pico a pico de la
componente alterna de salida.
F=
Factor de forma.
r=
Factor de rizado.
26
En el circuito rectificador de la figura...
❑ a)
Si Vi es una señal continua, Vo será una
señal alterna.
Si Vi es una señal alterna, Vo será una
señal continua pura.
Si Vi es una señal alterna senoidal, se
cortocircuitará el secundario del trafo
durante medio ciclo de la señal de entrada,
por lo que acabará quemándose.
El transformador TR1 tiene que ser
centroderivado.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
D1
RL
-
~
+
VL
D2
TR1
D4
D1
D3
D2
Vi
Vo
RL
27
Sin considerar los diodos de silicio ideales, el valor medio de la tensión de salida del
circuito de la figura valdrá:.
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
VCL = 2 . Vo / π.
VCL = 0.
VCL = 2 (Vo – 1,4) / π.
VCL = Vo – (1,4 / √2).
Vo.sen wt
~
-
+
~
4
RL
VCL
marcombo
Tema 1.5. CIRCUITOS A DIODOS
52
Si observamos en la salida Vo poco nivel de CC y valores de rizado grandes, la avería más
probable del montaje de la figura es el…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Condensador de filtro C1 abierto.
Condensador de filtro C1 cortocircuitado.
Condensador de desacoplo C2 abierto.
Condensador de desacoplo C2 con fugas.
53
Si en una fuente de alimentación con rectificador de doble onda tenemos uno de los diodos
abierto…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
La tensión continua de salida será menor que la nominal.
La corriente de salida aumenta.
No hay tensión a la salida.
Se quema el transformador de entrada.
54
¿Qué tipo de fuente de alimentación utiliza transformador de entrada de menor tamaño y
peso para una determinada corriente de salida?
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Lineal.
Conmutada.
De control de fase.
Trifásica.
55
Atendiendo al modo de conmutación, el rectificador polifásico genérico de la figura con
“q” fases y “q” diodos es del tipo…
Trafo
Vo
C1
Red CA
v1
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Rectif.
Conmutación serie (Sq).
Conmutación serie doble.
Conmutación paralela (Pq).
Conmutación paralela doble (PDq).
v2
1
D1
2
D2
q
Dq
C2
+
vq
RL
N
56
En los rectificadores, la caída de tensión por conmutación no instantánea…
❑ a)
❑ b)
Es debida a la inductancia de dispersión del transformador y de la red de alimentación.
Es debida a un cortocircuito transitorio que se produce durante la conmutación de los diodos
y provoca una disminución de la tensión rectificada.
Las dos respuestas anteriores son ciertas.
Se produce solamente en los monofásicos.
❑ c)
❑ d)
57
Los límites de la integral definida para el cálculo del valor medio de la tensión en la carga
de un rectificador trifásico de media onda (P3) son…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
0 y π.
π/3 y 2π/3.
π/6 y 5π/6.
π/6 y π/2.
58
En un rectificador trifásico de media onda, en cada instante conduce(n)…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
Dos diodos a la vez.
Tres diodos a la vez.
El diodo que está conectado a la fase que
tiene el mayor valor instantáneo.
El diodo que está conectado a la fase que
tiene el menor valor instantáneo.
❑ d)
marcombo
L1
VLmed =
3
Vo ⋅ senwt ⋅ dwt
2π
∫
5
L2
L3
VL
Vo
0
Vs1
L1
wt
1
D1
2
D2
3
D3
Vs2
L2
Vs3
L3
RL
CIRCUITOS E INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS
Test de Autoevaluación. Tomo II
72
Si la tensión de salida del rectificador es la que aparece en la figura, está abierto el diodo…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
D1.
D2.
D3.
D4.
VL
R
S
T
D1
D2
D3
D4
D5
D6
RS RT ST SR TR TS
RL
VL
wt
73
❑ a)
Comparando las prestaciones de un rectificador en doble estrella con bobina de absorción
con otro trifásico de media onda, se tiene que…
v1
v4
v3
v6
v5
v2
L1
❑ c)
❑ d)
Proporciona una tensión continua de salida
sólo ligeramente superior.
La corriente media que circula por diodo
es inferior.
Aprovecha peor el transformador.
Incorpora menos diodos.
74
Observando las señales Vi y Vo, podemos decir que el bloque es un circuito rectificador...
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Monofásico de media onda.
Monofásico de doble onda.
Trifásico en puente.
Polifásico de media onda.
75
¿Cuál de los siguientes circuitos utiliza mayor número de diodos?
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Rectificador monofásico en puente de Graetz.
Rectificador trifásico semicontrolado.
Rectificador trifásico de media onda.
Triplicador de tensión.
76
El montaje de la figura…
❑ a)
Es un rectificador trifásico en puente
semicontrolado.
Incorpora tres diodos con ánodo a rosca y
otros tres con cátodo a rosca.
Posee diodo volante.
Es idóneo para regular la velocidad y la
posición de motores CC.
❑ b)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
L2
L3
D5
D3
D1
D4
D6
D2
+
R
L1
L2
-
Vo
Vi
77
El circuito rectificador de la figura es del tipo…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Media onda.
Doble onda con toma central.
Doble onda en puente.
Doblador de tensión.
78
En el bloque funcional de la figura y suponiendo los diodos ideales, si la tensión de entrada
Vi es alterna senoidal de 10V de valor eficaz, la tensión de salida Vo será:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Vo = 14 V.
Vo = 28 V.
Vo = 20 V.
Vo = 10 V.
+
Vi
6
~
DOBLADOR
A DIODOS
+
-
Vo
marcombo
Tema 1.5. CIRCUITOS A DIODOS
79
En el doblador de tensión de la figura...
❑ a)
La tensión de salida Vo es alterna senoidal
con una tensión pico a pico Vpp doble que
la de entrada.
La tensión de salida Vo es continua y tiene
un valor que es el doble del valor de pico
de Vi, es decir: Vo = 2Vip.
Si en la entrada aplicamos una tensión
continua, en la salida obtendremos una
tensión también continua, de valor doble.
Los condensadores C1 y C2 no pueden ser
electrolíticos debido a que la señal de
entrada es alterna.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
D1
Vi
~
C1
Vo
RL
C2
D2
80
Suponiendo rizado nulo, la tensión de salida del circuito de la figura es:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Vo = 440 V.
Vo = 110 V.
Vo = 650 V.
Vo = 375 V.
81
De entre los representados en la figura, el doblador de tensión de onda completa es…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
El circuito I.
El circuito II.
El circuito III.
Ninguno.
82
La particularidad de este circuito multiplicador es que...
❑ a)
Dispone de un condensador reversible que
puede cargarse en los dos sentidos.
A la salida entrega una tensión alterna de
valor doble que la de entrada.
Incorpora un sólo condensador.
Los diodos conducen al revés.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
D1
C1
230 V
D2
~
Vo
C2
+
Vi~
Vo
83
Para que la tensión de salida del circuito triplicador de la figura sea correcta, deberemos
invertir la posición del diodo…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
D1.
D2.
D3.
Ninguno.
84
El circuito representado es un...
❑ a)
Rectificador en puente con filtro a
condensador.
Limitador de tensión.
Doblador de tensión.
Cuadriplicador de tensión.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
marcombo
Vo
C1
C3
D1
D3
D2
C2
Vi
C1
C3
Vi
D2
D1
C4
C2
Vo
7
D4
D3
CIRCUITOS E INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS
Test de Autoevaluación. Tomo II
96
Si la caída de tensión directa de cada diodo es de 1 V y la señal de entrada es Vi=15senα, el
valor pico a pico de la tensión de salida Vo será:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Vopp = 2 V.
Vopp = 3 V.
Vopp = 6 V.
Vopp = 7,5 V.
97
La señal de salida del limitador polarizado de la figura tiene un valor de…
R1
Vi
Vo
R
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
3,7 V de pico en los semiciclos positivos.
−2,7 V de pico en los semiciclos negativos.
6,4 V de pico a pico.
12 V.
98
Para obtener la señal de salida mostrada en el circuito, los valores de las pilas deberán ser:
1N4007
Vi
Vo
6V
+
+
2V
3V
R
Vo
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
V1 = 10 V
V1 = 8 V
V1 = 5 V
V1 = 5,7 V
99
En el montaje del ensayo indicado en la figura...
❑ a)
Si cerramos S1 el circuito actúa como un
recortador de tensión negativa.
Si cerramos S2 el circuito actúa como un
recortador de tensión positiva.
La tensión de entrada Vi tiene que tener
una amplitud tal que Vimax > V1 si se
quiere que el circuito funcione en todo el
margen posible.
La posición del cursor de P no afecta a la
señal de salida.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
100
y
y
y
y
V2 = 10 V.
V2 = 5 V.
V2 = 8 V.
V2 = 8,7 V.
D1
D2
8,7 V
Vi
10senwt
+
wt
5,7 V
+
V1
V2
R
S2
S1
Vo
D1
Vi
V1
D2
+
P
Para obtener la señal de salida indicada en la figura y suponiendo los diodos ideales,
deberán cerrarse los interruptores...
R1
Vo
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
S1 y S2.
S3 y S4.
S1 y S3.
S2 y S4.
S1
S2
S3
S4
D1
D2
D3
D4
5V
Vi
+
wt
Vi
+
5V
+
+
2V
5V
Si en el circuito de ensayo de la figura se desea obtener a la salida la señal Vo indicada,
siendo los diodos ideales, debería estar cerrado el interruptor...
Vi
C1
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
2
0
2V
101
2V
S1.
S2.
S3.
S4.
Vi
R1
2
0
S1
S2
S3
S4
D1
D2
D3
D4
Vo
wt
Vo
Va
0
+
wt
+
Va
+
Va
8
+
Va
Va
2
marcombo
Tema 1.5. CIRCUITOS A DIODOS
102
El circuito mostrado en la figura...
❑ a)
Es un rectificador de media onda con filtro
a condensador.
Proporciona a su salida una tensión
pulsatoria simple negativa.
Es un recortador de los semiciclos
positivos de la señal de entrada.
Es un fijador de nivel positivo, que
desplaza la señal alterna de entrada
haciéndola positiva en la salida.
❑ b)
❑ c)
❑ d)
C1
D1
Vi
R1
103
El circuito de la figura es un…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Rectificador de media onda.
Limitador paralelo negativo.
Limitador serie positivo.
Limitador serie negativo.
104
Despreciando la caída de tensión en los diodos, ¿cuánto vale Vo?
Vo
R
Vo
D
D1
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Vo = 5 Vpp/25 Hz.
Vo = 5 Vpp/50 Hz.
Vo = 10 Vpp/25 Hz.
Vo = 10 Vpp/50 Hz.
105
¿Cuánto deberá valer RL para que por el diodo ideal circulen 150 mA?
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
RL = 20 Ω.
RL = 120 Ω.
RL = 1KΩ.
RL = 1,2 KΩ.
106
Si el diodo de silicio anterior no fuera ideal, el nuevo valor de RL sería:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
RL = 100 Ω.
RL = 15,33 Ω.
RL = 32,18 Ω.
RL = 1,2 MΩ.
107
En el circuito de la figura…
❑ a)
Los transistores conducen o se bloquean a
la vez.
El LED está encendido mientras hay
microcortes en la red.
Cuando falla la red entra en juego la
batería tampón para alimentar el circuito y
permitir la activación del relé.
El relé se activa cuando la red aumenta su
valor por encima del 25%.
D2
10 Vpp
50 Hz
RL
Vo
+3V
❑ b)
❑ c)
❑ d)
marcombo
RL
D1
9
6V
+
300
1N4007
1N4004
1N4004
1000 µF
6V
1N4148
560
1N4007
1N4148
BC548
1K
BC548
Red 230 V CA
47 nF
CIRCUITOS E INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS
121
Test de Autoevaluación. Tomo II
En el circuito de la figura, la salida Vo tiene un valor pico a pico de:
R
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Vopp = 15 V.
Vopp = 7,5 V.
Vopp = 0 V.
Vopp = 16,4 V.
122
Para que la tensión de salida Vo del circuito estabilizador valga 9 V emplearemos el zener
comercial…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
BZX85C9V1.
BZX85C8V2.
BZY97C10.
BZY97C7V5.
123
En el circuito de efecto “crowbar” de la figura, si Vi es la señal aplicada a la entrada, la
señal de salida Vo será:
ZY 7,5
Vi
Vo
40 Vpp
ZY 7,5
R
1N4001
Vi
Vo
Vi
t
Dz2
Dz1
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Vo = VO1.
Vo = VO2.
Vo = 0.
Vo = Vi.
Vo1
Vi
R
Vz1+0,7V
Vo
t
Vz2+0,7V
Vo2
Vz2+0,7V
t
Vz1+0,7V
124
En el siguiente circuito, el zener…
+Vcc
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
Actúa cuando Q1 pasa de saturación a
corte descargando la energía almacenada
por la bobina.
Debe tener un valor de tensión Vz1
inferior al de alimentación +Vcc.
Conduce solamente cuando Q1 está
saturado para mantener constante la VCE.
Estabiliza la tensión de alimentación Vcc.
L
R
Q1
Dz1
125
Despreciando la corriente de base en el transistor del circuito, el valor de la resistencia R
de polarización será:
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
R = 300 Ω.
R = 200 Ω.
R = 100 Ω.
R = 500 Ω.
126
Si en el estabilizador de la figura la resistencia de carga RL disminuye…
❑ a)
❑ b)
❑ c)
❑ d)
La tensión del zener aumentará.
La corriente por el zener disminuirá.
La tensión de salida disminuirá.
La corriente por R1 aumentará.
-
Q1
R
15 V=
Vz=10 V
Iz=50 mA
D1
+
+
+
R1
CA
RL
Dz1
CC
10
Vo
-
marcombo