Integrantes: Avendaño Puente Genaro. Galván Guzmán Hilario Salomón. Guzmán Acosta Pedro Iván. Hernández Pérez Porfirio Mishael. Zúñiga Aguilar Carlos Jesús.

En esta práctica se dará a conocer algunos diseños de sujetadores y recortadores, cabe mencionar la finalidad que tiene un sujetador; Un sujetador es un circuito que levanta ó baja el nivel de una señal de entrara, es decir, suponiendo que al sujetador le entra una señal de una onda cuadrada que cambia entre 0 y 10 Volts, entonces el sujetador puede modificar estos niveles de voltaje subiéndolos ó bajándolos a una cantidad que se desee determinar con los componentes del sujetador. También cabe mencionar la finalidad de un recortador de onda; tienen la capacidad de “recortar” una porción de la señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda alterna. De pendiendo de la orientación del diodo, la región positivo o negativa de la señal de entrada es “recortada”.

Diodos de Silicio 1N4001.

Transformador con salidas de 12V~24V

Capacitores; 10µF, 100µF.

Generador de funciones

Fuente directa de 2.5V – 5V

Aplique una señal triangular con 20 Vpp en la entrada con una frecuencia de 250 Hz y mida la salida con el osciloscopio, sustituya el valor de las fuentes marcadas por 2.5 v.

En los circuitos sujetadores de la figura 2 aplique una señal cuadrada con 18 Vpp en la entrada, con una frecuencia de 1KHz, tomando en cuenta el tiempo de descarga del capacitor (T=R*C), seleccione R para obtener un valor relativamente alto según el capacitor. El capacitor de los circuitos debe cambiarse mínimo 2 veces y obtener mediciones de la respuesta del circuito.

Introducción:

Material:

Instrucciones:

Recortadores

Circuito 1.- Recortador:

Cálculos:

En el semiciclo positivo el Diodo se encuentra en conducción por lo que hace que el voltaje de salida sea la suma de todos los voltajes, es decir:

V i−2.5V−0.7V−V 0=0⟹V 0=6.8V

En el semiciclo negativo el Diodo no se encuentra en conducción por lo que hace que el voltaje nunca llegue a tierra por lo que no hay voltaje de salida.

V 0=0V

Circuito 2.- Recortador:

En el semiciclo positivo el D1 se encuentra en conducción por lo que la suma de los voltajes tanto como la de la fuente de voltaje directo y el D1 se suman:

2.5V +0.7V−V 0=0⟹V 0=3.2V

En el semiciclo negativo el D2 se encuentra en conducción por lo que la suma de los voltajes de la fuente directa dos y el D2 se suman:

−2.5V−0.7V−V 0=0⟹V 0=−3.2V

Circuito 3.- Recortador:

En el semiciclo positivo el D1 se encuentra en conducción por lo que los voltajes del D1 y de la fuente directa se van a restar por la dirección en la que se encuentra la fuente:

V 0=2.5V−0.7V=1.8V

(Recibe los 1.8V ya que la salida se encuentra en paralelo con el Diodo y la fuente)

En el semiciclo negativo el D1 no se encuentra en conducción por lo tanto el voltaje que va a recibir es el que se encuentra como voltaje de entrada:

V i=V 0=−10V

Circuito 4.- Recortador:

En el semiciclo positivo el D1 no se encuentra en conducción por lo que el voltaje de la salida será igual al de la entrada:

V i=V 0=10V

En el semiciclo negativo el D1 se encuentra en conducción por lo que el voltaje del diodo y el voltaje de la fuente se van a restar por la dirección que tiene la fuente, esa resta será el voltaje de la salida ya que se tanto la salida como el diodo y la fuente se encuentran en paralelo.

0.7V−2.5V−V 0=0⟹V 0=−1.8V

Circuito 5.- Recortador:

En el semiciclo positivo el diodo no se encuentra en conducción por lo que el voltaje de salida será igual a cero.

V 0=0V

En el semiciclo negativo el Diodo se encuentra en conducción por lo tanto el voltaje de la fuente, del diodo i el voltaje de

entrada se van a sumar:

10V−2.5V−0.7V=V 0=−6.8V

SUJETADORES

La onda Original es una onda cuadrada de 18 Vpp con una frecuencia de f=1kHz.

Para esta parte de la práctica se usa como descarga una resistencia de 330KΩ ya que si la carga no es lo suficientemente alta el potencial que el capacitor guarda se descarga rápidamente haciendo que la onda principal se deforme totalmente.

Siguiendo las instrucciones de la practica se realizaron dos mediciones por circuito pero con una capacitancia diferente, el tipo de onda de la medición fue la misma ya que el tiempo de carga y descarga del capacitor es la misma ya que para todos los circuitos se usó una misma frecuencia de 1KHz, haciendo que tanto como el periodo y el valor de τ siempre fuera el mismo, el valor de la capacitancia de los capacitores que se utilizaron fueron de 100µF y 10µF respectivamente.

Circuito 6.- Sujetador:

En el semiciclo positivo el capacitor se polariza (la dirección del diodo nos indica porque ciclo es recomendable empezar el análisis), y el Diodo empieza a conducir haciendo que el voltaje de salida sea al mismo que el voltaje del Diodo. Y también podemos saber el voltaje que recibirá el capacitor aplicando LVK.

V i−V c−V D=0V c=V i−V DV c=8.3V

V D=V 0⟹V 0=0.7V

En el semiciclo negativo el voltaje será igual a la suma de las fuentes (para el análisis se toma al capacitor como una fuente).

−V i−V c=V 0

V 0=−17.3V

Medición con capacitor de 10µF

Medición con capacitor de 100µF

Circuito 7.- Sujetador:

Se empieza por el ciclo negativo por el sentido del Diodo, y toma la polaridad que se muestra en la imagen, se realiza el análisis de mallas para saber cual es el voltaje con el que se va a quedar el capacitor.

También con un análisis de mallas se puede calcular cual será el voltaje de salida del circuito.

9V +5V−0.7V=V c⟹V c=13.3V

5V−0.7V=V 0⟹V 0=4.3V

Analizando el circuito positivo el Diodo ya no se encuentra en conducción por lo que para obtener el voltaje de salida del circuito solo es necesario sumar las 2 fuentes, es decir, la fuente de alterna, y el voltaje del capacitor:

9V +13.3V=V 0⟹V 0=22.3V

5V

Medición con capacitor de 10µF

Medición con capacitor de 100µF

Circuito 8.- Sujetador:

Se empieza por el semiciclo negativo, se polariza el capacitor, para saber el voltaje que recibirá el capacitor:

9V−0.7V +3V=V c⟹V c=11.3V

El voltaje que halla entre los nodos que se ven en la imagen será el voltaje de salida ya que el voltaje entre los nodos se encuentra en paralelo con la salida, se realiza así el análisis ya que el diodo se encuentra en conducción en semiciclo positivo:

V 0=−2.3V

En el semiciclo negativo se suma el voltaje de entrada más el voltaje que consumió el capacitor:

V 0=−9V−11.3V⟹V 0=−20.3V

Medición con capacitor de 10µF

Medición con capacitor de 100µF

Circuito 9.- Sujetador:

Se empieza con el semiciclo negativo debido a la dirección del diodo, se polariza el capacitor, y se obtiene el voltaje que el capacitor va a recibir.

V c=9V−2V−0.7V⟹V c=6.3V

Para saber el voltaje que halla en la salida se suman los voltajes tanto como el del diodo como el de la fuente directa:

V 0=−2V−0.7V⟹V c=−2.7V

En el voltaje positivo el diodo ya no se encuentra en conducción por lo que el voltaje de salida será igual al voltaje de la fuente principal más el voltaje que halla consumido el capacitor:

V 0=9V+6.3V⟹V c=15.3V

Medición con capacitor de 10µF

Medición con capacitor de 100µF

Conclusiones

En conclusión, en caso de los recortadores, al recortar la onda nos serviría para poder proteger cierto componente sin dejar que la onda original se dañe o se deforme.

En el caso de los sujetadores sirven mas que nada para controlar los voltajes del ciclo negativo y del positivo, o para poder manipular la cantidad de potencial que quisiéramos en cada uno de los semiciclos.