REPORTE DE PRÁCTICA

Práctica 1

Instituto Tecnológico de Querétaro

Electrónica Analógica

Álvarez Melgar José Francisco

Noguez Cruz Héctor

Iñiguez Lomelí Francisco Javier:

Pecina González Eduardo

CONTENIDO

Introduccion ....................................................................................................................................................... 2

Marco teórico ..................................................................................................................................................... 2

Circuitos Recortadores ................................................................................................................................... 2

Circuitos sujetadores ...................................................................................................................................... 3

Desarrollo del proyecto ...................................................................................................................................... 5

Pruebas y analisis de resultados ......................................................................................................................... 9

Simulacion en Multisim .................................................................................................................................. 9

Circuito A .................................................................................................................................................... 9

Circuito B .................................................................................................................................................. 10

Mediciones fisicas......................................................................................................................................... 11

Bibliografía........................................................................................................................................................ 13

Anexos .............................................................................................................................................................. 14

Circuitos .................................................................................................................................................... 14

INTRODUCCION

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite

la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.

Este término generalmente se usa para referirse al diodo

semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de

cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de

vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta

potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como

ánodo, y un cátodo.

De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta

diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un

circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele

denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal,

como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento

está basado en los experimentos de Lee De Forest.

MARCO TEÓRICO

CIRCUITOS RECORTADORES

Los circuitos recortadores o limitadores de voltaje tienen, como su nombre lo indica, la función de impedir

que un voltaje no sobrepase de cierto valor preestablecido, 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 y tipo serie.

Recortadores de voltaje tipo paralelo

En general, los circuitos recortadores utilizan 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 de 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 paralelo lleve 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 Figura ilustra un recortador de voltajes de cresta tipo paralelo, el cual tiene dos etapas de funcionamiento

que dependen de la polarización del diodo.

1. Si el voltaje de entrada es mayor 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 pudiese dañarla, por tal motivo se recomienda que el valor de RS sea mucho mayor que la

resistencia interna de la fuente que se desea recortar (RS>>Rint). El circuito equivalente de esta etapa

se presenta en la Figura 5.2b

2. 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 sea mucho mayor a RS para que el voltaje

de salida tienda a ser el voltaje de entrada.

CIRCUITOS SUJETADORES

En el campo de la electrónica es común que se requiera que a las señales se les modifique su nivel de directa

positiva o negativamente para poderlas procesar como se muestra en la Figura 5.11. Para solventar ésta

necesidad, la solución no es tan simple como conectar en serie una fuente de directa con la fuente de señal,

puesto que existirán instantes en que ambas fuentes se encuentren con polaridad opuesta forzando la fuente

de mayor magnitud a que circule corriente por la otra en sentido opuesto utilizándola como carga con las

consecuencias de sobrecalentamiento o daño esperados. En la práctica se recurre a circuitos sujetadores de

voltaje en los que se utiliza un capacitor, un diodo y una fuente de directa para realizar el desplazamiento del

nivel. El capacitor tiene como función permitir que la señal que depende del tiempo circule hacia la carga y al

mismo tiempo, bloquea la directa para impedir que ésta llegue a la fuente de señal, el diodo y la fuente de

directa tienen como función desplazar el nivel de directa hasta el valor deseado. Eventualmente existen otras

alternativas de solución como el amplificador cascode o el uso de amplificadores operacionales que no se

analizarán de momento.

DESARROLLO DEL PROYECTO

Obtener las formas de onda de voltaje y corriente de los circuitos:

Se inicia el análisis de fuentes

0 - T/2 T/2 – T

CA Polarización directa CA Polarización directa

CD Polarización indirecta CD Polarización indirecta

Análisis semi-ciclo positivo y negativo

−𝑣𝑖 + 10𝑘(𝑖) + 0.7 + 5.3 = 0

Despejando la corriente

𝑖 =𝑣𝑖 − 6

10𝑘

Tomando esto en cuenta tenemos que las curvas de V0, Vi e i son:

Señal de entrada al circuito

Dando los valores siguientes, para el semi-ciclo positivo:

𝑖(𝑚𝑎𝑥) =(10 − 6)

(10𝑥103)= 0.4𝑚𝐴

𝑣0(𝑚𝑎𝑥) = 0.7 + 5.3 = 6𝑣

Y para el semi-ciclo negativo:

−𝑣𝑖 + 10𝑘(𝑖) − 0.7 − 7.3 = 0

Despejando la corriente

𝑖 =𝑣𝑖 + 8

10𝑘

Dando las curvas de valor antes mostradas y los siguientes valores:

𝑖(𝑚𝑎𝑥) =(−10 + 6)

(10𝑥103)= −0.2𝑚𝐴

𝑣0(𝑚𝑎𝑥) = −0.7 − 7.3 = 8𝑣

Ejercicio b):

Se inicia el análisis de fuentes

0 - T/2 T/2 – T

CA Polarización directa CA Polarización indirecta

CD Polarización directa CD Polarización directa

Análisis semi-ciclo positivo

−𝑣𝑖 − 5 + 0.7 + 3𝑘(𝑖) = 0

Despejando la corriente

𝑖 =𝑣𝑖 + 4.3

3𝑘

Las formas de onda son las siguientes:

Dando las curvas de valor antes mostradas y los siguientes valores:

𝑖(𝑚𝑎𝑥) =(10 + 4.3)

(3𝑥103)= 4.76𝑚𝐴

El voltaje es en la resistencia

𝑣0(𝑚𝑎𝑥) =14.3

(3𝑥103)((2𝑥103)) = 9.53𝑣

PRUEBAS Y ANALISIS DE RESULTADOS

SIMULACION EN MULTISIM

CIRCUITO A

Configuración del generador de funciones

Lecturas del osciloscopio, la onda de voltaje es la de mayor amplitud, la onda de corriente es la de menor

amplitud, la escala de esta onda es de 1 V/mA.

CIRCUITO B

Configuración del generador de señales

Lecturas del osciloscopio, la onda de voltaje es la de mayor amplitud, la onda de corriente es la de menor

amplitud, la escala de esta onda es de 1 V/mA.

MEDICIONES FISICAS

Circuito A

Circuito B

BIBLIOGRAFÍA

Microelectronics; Circuit Analysis and Design

Donal A. Neamen, McGraw Hill, 3rd Edition, 2007

Electronic Devices

Thomas L. Floyd, Prentice Hall, 6th Edition, 2002

Electronic Circuits; Analysis, Simulation, and Design

Norbert R. Malik, Prentice Hall, 1995

Electronic Devices and Circuits

Robert T. Paynter, Prentice Hall, 7th Edition, 2006

ANEXOS

CIRCUITOS

Circuito A

Circuito B