[PDF] CIRCUITOS CON DIODOS. 3.1.2.- Cálculo

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Tema 3. Circuitos con diodos.

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Tema 3

CIRCUITOS CON DIODOS.

1.- Aplicación elemental.

2.- Circuitos recortadores (limitadores).

2.1.- Resolución de un circuito recortador utilizando las cuatro aproximaciones del

diodo.

2.1.1.- Resolución utilizando la primera aproximación.

2.1.2.- Resolución utilizando la segunda aproximación.

2.1.3.- Resolución utilizando la tercera aproximación.

2.1.4.- Resolución utilizando la aproximación de diodo ideal.

2.2.- Otros circuitos recortadores.

2.3.- Circuito recortador a dos niveles.

3.- Circuitos rectificadores.

3.1.- Rectificador de media onda.

3.1.1.- Cálculo de la corriente.

3.1.2.- Cálculo de la tensión en el diodo.

3.2.- Rectificador de onda completa.

3.2.1.- Circuito con dos diodos.

3.2.1.1.- Cálculo de las corrientes.

3.2.1.2.- Cálculo de las tensiones en los diodos.

3.2.2.- Circuito con puente de diodos.

3.2.2.1.- Cálculo de las corrientes.

3.2.2.2.- Cálculo de las tensiones en los diodos.

4.- Filtrado de condensador.

Tema 3. Circuitos con diodos.

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1.- APLICACIÓN ELEMENTAL.

Supongamos el circuito del apartado 4 del tema anterior. La señal de entrada es v i = V M sen Zt. Vamos a calcular la función de transferencia del circuito (v o = f(v i )) y la tensión de salida v o Los pasos a seguir para la resolución de este tipo de circuitos serán los siguientes:

1.- Suponer un estado del diodo.

2.- Sustituir el diodo por su modelo y resolver el circuito (cálculo de tensiones e

intensidades.

3.- Comprobar qué condición debe de cumplir la entrada para que el diodo esté en el

estado supuesto. a/.- Suponemos que el diodo está en inversa (v D d 0). Sustituimos el diodo por su modelo equivalente. En este caso una resistencia de valor R r La condición que se debe de cumplir para que el diodo esté en inversa es que la corriente circule en el sentido de cátodo a ánodo, es decir: v o v iR L i v o v i R L R r i i rLL rLi

LLorLi

vRRR

RRvRiRvRRvi

I (mA)

D V (V) D VJ m=1/R f m=1/R r PA

Tema 3. Circuitos con diodos.

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Por tanto:

b/.- Suponemos que el diodo está en directa pero no hay conducción (0 d v D d VJ) Sustituimos el diodo por su modelo equivalente. En este caso un circuito abierto. 0v o La condición para que el diodo esté en corte es 0dv D dVJ iD

CiACAD

vv

0vvvvvv

Por tanto

c/.- Suponemos que el diodo está en conducción (v D t VJ) Sustituimos el diodo por su modelo equivalente. En este caso una resistencia de valor R f en serie con una fuente de tensión de valor VJ. v o v i R L AC

0v0RRv0i

i rLi dŸdd i rLL oi vRRRv0vSi˜ Ÿd

0vVv0Si

oi

Ÿdd

J )Vv(RRRiRvRRVvi i LfL LoLfi JJ R L 12 v i AC i v o R f VJ

Tema 3. Circuitos con diodos.

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La condición que se debe de cumplir para que el diodo esté en conducción es que la corriente circule en el sentido de ánodo a cátodo, es decir: JJ tŸttVv0RRVv0i i Lfi

Por tanto

Lio i Lf

RSi v V v (v V )RR

JJ tŸ ˜

En resumen:

i rLL oi vRRRv0vSi˜ Ÿd

0vVv0Si

oi

Ÿdd

J )Vv(RRRvVvSi i fLL oiJJ

˜ Ÿt

La curva característica del circuito es la representada a continuación: A continuación representamos la tensión de salida v o (t) cuando la tensión de entrada es v i =sen(Zt) v o VJ v i i rLL o vRRRv˜ )Vv(RRRv i fLL oJ

D. Inversa D. Corte D. Conducción

Tema 3. Circuitos con diodos.

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V o VJ v i t 1 t 2

T/4T/2

3T/4T t 1 t

2T/4T/2

3T/4T t t v i V o V M -V M )VV(RRR M fLLJ M rLL

VRRR˜

2.- CIRCUITOS RECORTADORES (LIMITADORES).

2.1.- Resolución de un circuito recortador utilizando las cuatro aproximaciones del

diodo. Vamos a resolver el circuito de la siguiente figura. tsen20v i Z˜ Y vamos a resolverlo para cada una de las cuatro aproximaciones del diodo.

V = 10 V

R

R = 1 K

v iv o

Tema 3. Circuitos con diodos.

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2.1.1.- Resolución utilizando la primera aproximación

R f = 20 : R r = 100 K

VJ = 0,7 V

a/.- Suponemos que el diodo está en inversa (v D d 0). rRir or Ri rRrRor Ri

RRVRvRvRRVvRViRVvRRVvi

La condición que se debe de cumplir para que el diodo esté en inversa es que la corriente circule en el sentido de cátodo a ánodo, es decir: Ri rRi

Vv0RRVv0idŸdd

Por tanto, si

rRir oRi

RRRVvRvVv

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