teoria de circuitos
ENTRADAS SENOIDALES; RECTIFICACION DE MEDIA ONDA
El análisis de los diodos se ampliará para incluir las funciones variables en el tiempo tales como la forma de onda senoidal y la onda cuadrada.
La red más simple que se examinará con una señal variable en el tiempo aparece en la figura No. 1. Por el momento se utilizará el modelo ideal paraasegurar que el sistema no se dificulte por la complejidad matemática adicional.
Figura 1. Rectificador de Media Onda
A través de un ciclo completo, definido por el periodo T de la figura 1, el valor promedio (la suma algebraica de las áreas arriba y abajo del eje) es cero. El circuito de la figura No. 1, llamado rectificador de media onda, generará una forma de onda Vo , la cual tendrá un valorpromedio de uso particular en el proceso de conversión de ac a dc. Cuando un diodo se usa en el proceso de rectificación, es común que se le llamerectificador. Sus valores nominales de potencia y corriente son normalmente mucho más altos que los diodos que se usan en otras aplicaciones, como en computadores o sistemas de comunicación.
Figura 2. Región de conducción (0-T/2)
Durante el intervalot= 0 T/2 en la figura No. 1, la polaridad del voltaje aplicado Vi es como para establecer "preciso" en la dirección que se indica, y encender el diodo con la polaridad indicada arriba del diodo. Al sustituir la equivalencia de circuito cerrado por el diodo dará por resultado el circuito equivalente de la figura No. 2, donde parece muy obvio que la señal de salida es una réplica exacta de las señalaplicada. Las dos terminales que definen el voltaje de salida están conectadas directamente a la señal aplicada mediante la equivalencia de corto circuito del diodo.
Para el periodo T/2 T, la polaridad de la entrada Vi es como se indica en la figura No. 3, y la polaridad resultante a través del diodo ideal produce un estado "apagado" con un equivalente de circuito abierto. El resultado es laausencia de una trayectoria para el flujo de carga y Vo= iR= (0)R=0 V para el periodo T/2 T. La entrada Vi y la salida Vo se dibujaron juntas en la figura No. 4 con el propósito de establecer una comparación. Ahora, la señal de salida Vo tiene un área neta positiva arriba del eje sobre un periodo completo, y un valor promedio determinado por:
Vdc = 0.318 Vm Media onda (1.0)
Figura 3. Región deno conducción (T/2 – T).
Figura 4. Señal rectificada de media onda.
Al proceso de eliminación de la mitad de la señal de entrada para establecer un nivel dc se le llama rectificación de media onda.
El efecto del uso de un diodo de silicio con VT= 0.7 V se señala en la figura 5 para la región de polarización directa. La señal aplicada debe ser ahora de por lo menos 0.7 V antes que el diodopueda "encender". Para los niveles de Vi menores que 0.7 el diodo aún está en estado de circuito abierto y Vo = 0 V, como la misma figura. Cuando conduce, la diferencia entre Vo y Vi se encuentra en un nivel fijo de VT= 0.7 V y Vo = Vi – VT, según se indica en la figura. El efecto neto es una reducción en el área arriba del eje, la cual reduce de manera natural el nivel resultante del voltaje dc.Para las situaciones donde Vm >> VT, la siguiente ecuación puede aplicarse para determinar el valor promedio con un alto nivel de exactitud.
Vdc = 0.318 (Vm – VT) (2.0)
Figura 5. Efecto de VT sobre la señal rectificada de media onda.
Si Vm es suficientemente más grande que VT, la ecuación (1.0) es a menudo aplicada
como una primera aproximación de Vdc.
RECTIFICACION DE ONDA COMPLETPuente de diodos
El nivel de dc que se obtiene a partir de una entrada senoidal puede mejorar al 100% si se utiliza un proceso que se llama rectificación de onda completa, La red más familiar para llevar a cabo la función aparece en la figura 6 con sus cuatro diodos en una configuración en forma depuente. Durante el periodo t= 0 a T/2 la polaridad de la entrada se muestra en la figura 7. Las...
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