Aplicaciones Del Diodo En Señal Grande, Practica

Aplicaciones del diodo en señales grandes
Objetivo:
* Comprobar el comportamiento tanto físico como simulado de los circuitos recortadores de voltaje en paralelo, un desplazador de nivel de voltaje en corriente directa variable positiva y un cuadriplicador de voltaje.

Marco teórico
Circuitos recortadores de voltaje
Los circuitos recortadores o limitadores de voltaje tienen, como sunombre lo indica, la función de impedir que un voltaje no sobrepase de cierto valor prestablecido, o en su defecto, que a partir de cierto voltaje se permita alimentar a alguna carga, siendo este tipo de recortador complementario al otro como se muestra en la figura. Los recortadores pueden ser tipo paralelo o tipo serie.

Recortadores de voltaje tipo paralelo
En general, los circuitos recortadoresutilizan una fuente de voltaje de corriente directa, un diodo y un resistor; los de tipo paralelo, no modifican el eje de simetría de la señal, porque la red de recorte se conecta en paralelo con la carga, mientras que los tipo serie, agregan o restan el voltaje de la fuente de DC a la señal recortada, ya la red de recorte se conecta en serie con la carga. Para que un circuito recortador paralelolleva a cabo su función, es necesario utilizar una fuente de directa cuya magnitud sea menor que el voltaje máximo de la señal que se desea recortar, en este caso se utilizará, una señal senoidal.
La siguiente figura ilustra un recortador de voltajes de cresta tipo paralelo, el cual tiene dos etapas de funcionamiento que depende de la polarización del diodo.

a. Si el voltaje de entrada esmayor que VX, el diodo se polariza en directo haciendo que el voltaje de salida sea Vx mas el voltaje de conducción del diodo, el cual idealizado se considera de cero volts. El resistor Rs limita el valor de la corriente para que el voltaje de entrada no produzca una alta corriente en Vx que pusiese dañar, por tal motivo se recomienda que el valor de Rs sea mucho mayor que la resistencia internade la fuente que se desea recortar (Rs≫Rint). El circuito equivalente de esta etapa se presenta en la siguiente figura.

b. Cuando el voltaje de entrada es menor que Vx, el diodo se polariza en inverso aislando la fuente de directa del circuito constituido por el voltaje de entrada y los resistores Rs y RL los cuales forman un divisor de tensión en la carga por lo que se requiere que RL seamucho mayor a Rs para que el voltaje se salida tienda a ser el voltaje de entrada, el circuito equivalente de esta etapa se encuentra en la siguiente figura

La forma de onda del voltaje de salida se muestra en la siguiente figura.

Si en el circuito recortador de las figuras anteriores se invierte la polaridad del diodo y la polaridad de la fuente Vx, se obtiene un recortador de cresta negativacomo el que se observa en la siguiente figura, cabe mencionar que en los recortadores de tipo paralelo no interfieren entre si dos redes de recorte, la que recorte la cresta positiva con la que recorte la cresta negativa pudiéndose recortar ambas simultáneamente.
Las dos condiciones de funcionamiento del circuito son:
a. Sie el voltaje de entrada cumple con la condición Vent<-Vx el diodose polariza en directo, recortándose el voltaje en la carga a valor Vsal=-Vx-VD, si se aproxima el voltaje del diodo a cero, el recorte tendrá el nivel Vsal=-Vx.

b. Cuando el voltaje de entrada satisface la condición Vent>-Vx el diodo se polariza en inverso aislando la fuente Vx de la malla externa, la cual proporciona un voltaje de salida.
Vsal=VentRLRL+RS

Los circuitos equivalentespara cada condición y la forma de onda del voltaje se salida se presentan en las siguientes figuras.

En los recortadores anteriores, al cambiar la polaridad de la fuente de recorte entregan una señal de salida que tiene la forma del complemento de lo que actualmente recortan, estos circuitos y su forma de onda de salida se exhiben en las siguientes figuras.

Multiplicadores de voltaje
Los...