7/23/2019 Circuitos Limitadores, Sujetadores y Multiplicadores de Voltaje

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Circuitos Limitadores, Sujetadores y Multiplicadores de voltaje

LIMITADORES O RECORTADORES

UnLimitador o Recortador es un circuito capaz de suprimir porciones positivas onegativas de una seal.

LIMITADOR POSITIVO

Un limitador positivo recorta o limita la parte superior de una seal, Esto significaque recorta porciones de Tensin en los semiciclos positivos.

Figura 1 Limitador !ositivo

La figura 1 muestra un Limitador !ositivo " el circuito funciona de la siguientemanera#

El diodo es polarizado en directa durante los semiciclos positivos " en inversadurante los semiciclos negativos. $uando el diodo esta polarizado en directa seproduce un corto que ocasiona una ca%da de tensin en la resistencia RLque seaprecia como un recorte en el semiciclo positivo, &dealmente dic'a ca%da de(er%arecortar totalmente el semiciclo, en la practica el diodo no es ideal " el recortetermina en ).*+.

LIMITADOR E!ATIVO

Un limitador negativo recorta o limita la parte inferior de una seal, Esto significaque recorta porciones de Tensin en los semiciclos negativos.

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Figura 1 Limitador -egativo

La figura 1 muestra un Limitador -egativo " el circuito funciona de la siguientemanera#

El diodo es polarizado en directa durante los semiciclos negativos " en inversadurante los semiciclos positivos. $uando el diodo esta polarizado en directa seproduce un corto que ocasiona una ca%da de tensin en la resistencia RLque seaprecia como un recorte en el semiciclo negativo, &dealmente dic'a ca%da de(er%arecortar totalmente el semiciclo, en la practica el diodo no es ideal " el recortetermina en ).*+.

LIMITADORES POLARI"ADOS

El nivel del volta/e que se limita se puede a/ustar aadiendo una fuente de tensin0+$$ en serie con el diodo.

a#

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$#Figura 12 a Limitador !ositivo !olarizado ( Limitador -egativo !olarizado

3e esta forma el circuito limitador recorta toda entrada de tensin por encima de#

VCC % &'(V44444 Limitador !ositivo

)VCC * &'(V44444 Limitador -egativo

!ara que un limitador funcione correctamente se de(e tener en cuenta la siguienteregla#

100RB+ RS+0.01RL

La regla dice que la resistencia en serie de(e ser 1)) veces ma"or que laresistencia interna del diodo " 1)) veces menor que la resistencia de carga.

S-ETADORES O CAM.IADORES DE IVEL

Un circuito su/etador aade un nivel de $$ a volta/e de 5$.

$omo en el caso anterior, de los limitadores, 'a" dos tipos de su/etadores, los de

nivel positivo " los de nivel negativo.

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Figura. 16 7u/etador o $am(iador de -ivel !ositivo

El circuito su/etador de nivel positivo funciona de la siguiente forma#

3urante los semiciclos negativos el diodo esta polarizado en directa permitiendoque el capacitor $ se cargu8 apro9imadamente a +! 0in : ).*+ donde +! 0in esel volta/e pico de la seal de entrada. 3espu8s del pico negativo el diodo quedapolarizado en inversa " esto es porque la carga positiva adquirida por elcondensador (loquea al c;todo del diodo " (usca descargarse a trav8s de R.

La idea es que el capacitor no se descargue totalmente cuando el diodo esta eninversa para as% mantener una corriente continua apro9imada a +! 0in : ).*+ quepor superposicin cam(ie el nivel 3$ de la seal de entrada.

!ara calcular la constante de tiempo de carga " descarga del condensador del seemplea la formula#

T= RC

Una regla pr;ctica de diseo es 'acer que la constante de tiempo R$ sea 1)veces el valor del periodo de la seal de entrada.

7i invertimos la polaridad del diodo " la del capacitor o(tenemos un 7u/etador denivel negativo.

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Figura. 1< 7u/etador o $am(iador de -ivel -egativo

Los circuitos 7u/etadores son frecuentemente utilizados en receptores de

televisin como restauradores del nivel 3$ de seales de video.

MLTIPLICADORES DE VOLTA-E

Un circuito multiplicador aumenta los valores de volta/e sin necesidad de cam(iarel transformador de la fuente principal. =ultiplicando por , " 2 el valor de volta/ea su entrada.

El principio de operacin de estos circuitos es la carga sucesiva de condensadoresde(ido a la 'a(ilitacin en cascada de diodos.

Estos circuitos se implementan cuando 'a" cargas que necesitan una tensin mu"alta " que a(sor(en una $orriente pequea.

Una aplicacin com>n se da en los circuitos que elevan el volta/e para alimentar elTu(o de ra"os catdicos de Televisores, =onitores " ?sciloscopios.

E9isten varios tipos de multiplicadores de tensin, nosotros analizaremos estoscuatro#

El 3o(lador de volta/e de media onda

El Triplicador

El $uadriplicador

El 3o(lador de tensin de onda completa

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EL DO.LADOR DE VOLTA-E DE MEDIA ODA

Un do(lador de volta/e de media onda es la com(inacin de un rectificador de

media onda con un multiplicador de volta/e con factor de multiplicacin .

Figura. 1* $ircuito do(lador de +olta/e de =edia ?nda

El circuito funciona de la siguiente manera#

3urante el semiciclo positivo el diodo 31 est; polarizado en directa " el diodo 3est; polarizado en inversa " el condensador $1 se carga apro9imadamente alvalor pico del volta/e en la entrada menos la ca%da de volta/e del diodo (VP 0.7V).

3urante el semiciclo negativo el diodo 3 est; polarizado en directa " el diodo 31est; polarizado en inversa. En este punto el volta/e almacenado en $1 se suma al

volta/e de entrada cargando el condensador $ a 02VP.

3 rectifica a media onda " $ filtra la onda pulsante, el resultado es una salida decorriente continua de volta/e apro9imadamente el do(le de la entrada 02VP.

3emostracin por le" de @irc''off#

VC1 VC2+ VP= 0

VC1 = VP 0.7V

VC2= VP+ VC1

3espreciando la ca%da del diodo de#

+$A +!B +!A+!

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TRIPLICADOR DE VOLTA-E

Figura. 1C Triplicador de volta/e

El circuito funciona de la siguiente manera#

3urante el semiciclo positivo el diodo 31 est; polarizado en directa " elcondensador $1 se carga apro9imadamente al valor pico del volta/e en la entrada.

3urante el semiciclo negativo el diodo 3 est; polarizado en directa. En estepunto el volta/e almacenado en $1 se suma al volta/e de entrada cargando elcondensador $ a 02VP.

La descarga de $ carga $ mientras 3 esta polarizado en directa.

La salida del circuito es apro9imadamente +!.

CADRIPLICADOR DE VOLTA-E

Figura. 1D $uadriplicador.

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7i a un circuito Triplicador le agregamos un 3iodo " un $ondensador adicional encascada o(tendremos un circuito cuadriplicador de volta/e que multiplica por 2 elvalor del volta/e de entrada.En este caso $2 se carga durante el semiciclo negativo a trav8s de 32 la salidadel volta/e cuadriplicado se toma en los e9tremos de $ " $2.

DO.LADOR TESIO DE ODA COMPLETA

Figura. ) ?nda completa duplicador.

El circuito funciona de la siguiente manera#

3urante los semiciclos positivos 31 esta polarizado en directa " $1 se cargaapro9imadamente al valor de +!, luego durante los semiciclos negativos 3 estapolarizado en directa " $ se carga apro9imadamente tam(i8n al valor de +! lasalida se toma de un e9tremo de $1 " $ " el volta/e resultante es +!.