APORTE1 FASE1 circuito rectificador

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ELECTRONICA ANALOGA






DAIRO HOYOS MEJIA



TUTOR
JAIRO LUIS GUTIERRES

GRUPO
243006_10



SEPTIEMBRE 2015




EL CIRCUITO RECTIFICADOR

El diodo como rectificador
Una de las utilidades mas basicas que se pueden dar a un diodo es la de rectificador.
Un sistema rectificador es aquel que, a partir de una señal de entrada con valores tanto positivos comonegativos (por ejemplo, una señal sinusoidal), presenta en la salida una señal solo con valores positivos.
Este tipo de circuito se utiliza mucho, sobre todo cuando en la entrada tenemos una señal sinusoidal, en la que queremos eliminar sus ciclos de tensión negativa. Por ejemplo, en los convertidores de corriente alterna (AC) a corriente continua (DC) hay una etapa rectificadora. Básicamente, podemosencontrar dos tipos de rectificadores:
• El rectificador de media onda mantiene en la salida las tensiones positivas de entrada y elimina las tensiones negativas.
• El rectificador de onda completa mantiene en la salida las tensiones positivas de entrada y convierte en positivas las tensiones negativas.
Veremos cómo funciona el rectificador de media onda en el subapartado 4.1.1. Posteriormente, en elsubapartado 4.1.2 estudiaremos el rectificador de onda completa.


El rectificador de media onda

Un circuito rectificador de media onda es aquel que permite el paso de las tensiones positivas, pero elimina las negativas. Por ejemplo, el circuito que hemos presentado en el ejemplo 2 del subapartado 3.1 se comportaba como un rectificador de media onda. De todos modos, en este ejemplo utilizábamos elmodelo ideal de diodo. En los ejemplos posteriores (3 y 4), que consistían en el mismo circuito, pero empleando los modelos con tensión umbral y por tramos lineales, queda claro que no es un buen circuito para funcionar como rectificador de media onda.
El circuito mostrado contiene una etapa (enmarcada en un recuadro) que sı se comporta como un rectificador de media onda, independientemente delmodelo simplificado que utilicemos para el diodo a la hora de analizar el circuito.

En el ejemplo 5 veremos cómo trabaja este circuito si utilizamos el modelo simplificado de diodo con tensión umbral:
Ejemplo 5
Las resistencias del rectificador de media onda de la figura 49 tienen los siguientes valores: R1 = 50 Ω y R2 = 2 kΩ. Considerad el modelo simplificado de diodo con tensión umbral, en el que Vγ =0,6 V. Calculad la tensión de salida si como tensión de entrada (vi(t)) hay:
vi(t) = 10 · cos(2000πt) V (46)
solución
En la figura 50 tenéis el circuito rectificador de media onda, donde hemos sustituido el diodo por su equivalente circuital según el modelo con tensión umbral
En este caso, fijaos en que en la entrada tenemos una señal sinusoidal, con una amplitud de 10 V y una frecuencia de 1 kHz. Portanto, su periodo (T) vale:
T =
1 f
= 1 ms (47)
Recordad que, en el punto de transición, la tensión que cae en el diodo ideal es de 0 V, y la corriente que lo atraviesa es de 0 A. Por tanto, en toda su rama (y, en este caso, en todo el circuito) no circula corriente. En las resistencias, como no circula corriente, tampoco cae tensión. Por tanto, en el punto de transición tendremos, para latensión de salida:
v0(t) = 0 V (48)
En estas condiciones, en el terminal negativo del diodo ideal hay una tensión de Vγ, y en su terminal positivo tenemos vi(t). O sea, el punto de transición es el siguiente:
vi(t) = Vγ = 0,6 V (49)
Tendremos el diodo en directa cuando vi(t) > 0,6 V y en inversa cuando vi(t) < 0,6 V. Estudiemos qué ocurre en cada caso.

Diodo Di en directa.
Cuando el diodo está ON, nosencontramos con el circuito de la figura 51.

En la misma figura hemos dibujado la corriente de malla. Si seguimos esta corriente de malla y aplicamos la ley de Kirchhoff de las tensiones obtenemos la ecuación siguiente:
–vi(t) + VR1 + Vγ + VR2 = 0 =⇒ –vi(t) + I1R1 + Vγ + I1R2 = 0 (50)
Con el resultado obtenido en la ecuación 50, primero agrupamos los términos por la corriente de malla I1 y,...