Tema 4

CIRCUITO BÁSICO CONCEPTO DE RECTA DE CARGA
+ + Vi _ ID RL VD _ + Vo _

ID
Recta de carga: VD = Vi - ID · RL Su intersección con la característica del diodo da el punto de trabajo de éste.
Vi/RL IQ Q VQ Vi

VD

Si Vi = Vm senα ; α = ω ⋅ t ;

ω = 2πf

y utilizando el modelo aproximado del diodo A Vγ Rf K V ≥ Vγ A Vγ Rr K V < Vγ

I
1/Rf

1/Rr

Vγ

V

1

Para Vi ≥ Vγ :
VγRf

Para Vi < Vγ :
Vγ Rr

I I Vi RL Vi

RL

Rr >> => I ≈ 0 (orden µA o nA)

I=

Vm ⋅ sen α − Vγ RL + R f
Vγ φ

Vi I
π/2 π-φ

α =φ → I = 0⇒ Vm ⋅ sen φ − Vγ = 0
φ = arcsen ⎜ ⎜
⎛ Vγ ⎞ ⎟ ⎟ ⎝ Vm ⎠

π

2π

α

-> ángulo de inicio de conducción

CIRCUITOS RECORTADORES
4 Circuito recortador que transmite la parte de la señal de entrada que es más negativa que VR + Vγ
Vo
p=Rr ≈1 Rr + R
VR+Vγ

p=

Rf Rf + R
VR+Vγ

Vo

Vi

t

Vi
+ Vi _ t R D VR + Vo _

2

4 Circuito recortador que transmite la parte de la señal de entrada que es más positiva que VR - Vγ
p= Rf Rf + R

Vo

p=

Rr ≈1 Rr + R

Vo

VR-Vγ

Vi

VR-Vγ

t

Vi
+ Vi _ t R D VR + Vo _

4 Circuitos recortadores

+ Vi _

R D VR

+ Vo _

+ Vi _

D

+ R VR Vo _Vo DIODOS IDEALES VR
t

3

4 Circuitos recortadores

+ Vi _

R D VR

+ Vo _

+ Vi _

D

+ R VR Vo _

Vo DIODOS IDEALES VR
t

4 Circuito recortador a 2 niveles (circuito rebanador)
DIODOS IDEALES Vo p=1
VR2 VR1 VR1 VR2

Vo

Vi

t

D1 ON D2 OFF
D1 OFF D2 OFF

D1 OFF D2 ON

Vi
+ Vi _ t R D1 VR1 + D2 Vo

VR2 > VR1 _

4

4 Circuito recortador simétricoDIODOS IDEALES Vo
VR -VR -VR VR

Vo

Vi

t

Vi
+ Vi _ t R D1 VR + D2 VR Vo _

4 Circuito recortador a 2 niveles con zeners
DIODOS NO IDEALES (Rf = Rz = 0; Rr = ∞; Vγ ) Vo
VZ1 + Vγ2 - (VZ2 + Vγ1) VZ1 + Vγ2 - (VZ2 + Vγ1)

Vo

Vi

t

Vi
+ Vi _ t R + Z1 Vo Z2 _

5

CIRCUITOS FIJADORES O LIMITADORES (CLAMPERS)
Cambian el nivel de continua de la señal de entrada
C
+ + Vi _ _R D VR
Vm - VR

+ Vo _

Suponiendo el diodo D ideal, y cumpliéndose que R⋅C >> T y Vm > VR
Vm VR t VR - Vm VR - 2Vm

Vi

Vi = Vm ⋅ sen ωt → Vidc = 0
Vo es senoidal con valor medio no nulo

Vo

Vm (sen ωt − 1) + VR

Vodc = VR − Vm Vo = Vi − Vc = Vi − (Vm − VR ) =

CIRCUITOS RECTIFICADORES
Circuito que convierte una onda senoidal de entrada (bipolar) en una señal unipolar concomponente media no nula 4RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
Vi
+ + Entrada c.a. Vi _ I RL VD _ Vm 0 π 2π α = ωt

I
Im Idc 0 π 2π α = ωt

6

Regulación: Representa la variación de la tensión continua de salida en función de la corriente continua en la carga

% Re g =
I dc = Vdc = Im =

Vdcvacío − Vdcc arg a Vdcc arg a

⋅ 100

π

Vm V 1 ⇒ m = I dc R f + I dc RL = I dc R f + Vdc ⇒ R f +RL π π

Vm

π

− I dc R f

Si RL = ∞ ó RL >> Rf entonces Vdc vacío = Vdc carga => %Reg. = 0 Si RL = 0 entonces Vdc carga = 0 => %Reg. = ∞

* Teorema de Thevenin: Dos terminales cualesquiera de una red lineal pueden reemplazarse por un generador de fuerza electromotriz igual a la tensión en circuito abierto entre los terminales, en serie con la impedancia de salida vista desde estospuntos.

Vdc =

Vm

π

− I dc R f

El equivalente Thevenin del rectificador de media onda (comportamiento en continua) es:
Rf +

Vm

Idc

π

Vdc _

RL

7

4RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA (2 DIODOS)
Vi
Vm 0 I1 + Vi _ + Vi _ I2 D2 0 π 2π α = ωt D1 Im RL I 0 π 2π α = ωt π 2π α = ωt

I1

Entrada c.a.

I2
Im

I
Im Idc 0 π 2π α = ωt

I dc = Vdc =

2Im

π

=

2Vm1 2V ⇒ m = I dc R f + I dc RL = I dc R f + Vdc ⇒ R f + RL π π

2Vm

π

− I dc R f

El equivalente Thevenin del rectificador de onda completa (comportamiento en continua) es:
Rf +

2Vm

π

Idc

Vdc _

RL

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4RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA EN PUENTE (4 DIODOS)
Vi
Vm I1 0 π 2π α = ωt

D1 + Vi _

D2

I

I1
Im RL 0 π 2π α = ωt

C.A. D4 D3

4RECTIFICADOR DE ONDA...