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Limitador y multiplicador de voltaje

Tutorial de circuitos electrónicos   2020-11-20 00:06:00

Limitador y multiplicador de voltaje Ademas de los circuitos formadores de onda como cortadores y alicates, los diodos se utilizan para Construya otros circuitos como limitadores y multiplicadores de voltaje, de los que hablaremos en este capitulo. Los diodos tambien tienen otra aplicacion importante conocida como rectificadores, que se discutira mas adelante. Limitadores Otro nombre con el que nos encontramos a menudo mientras navegamos por estos clippers y clampers es el de circuito limitador. Un circuito limitador puede entenderse como aquel que evita que la tension de salida supere un valor predeterminado. Se trata mas o menos de un circuito limitador que no permite superar el valor de la senal. De hecho, el recorte se puede llamar limite extremo. Por tanto, la limitacion puede entenderse como un recorte suave. La siguiente imagen muestra algunos ejemplos de circuits limiteurs - El rendimiento de un circuito limitador se puede entender a partir de su curva caracteristica de transferencia. Aqui hay un ejemplo de "tal curva. Los limites inferior y superior se especifican en el grafico que indica las caracteristicas del limitador. El voltaje de salida para dicho grafico se puede entender como $$ V_ {0} = L _ {-}, KV_ {i}, L _ {+ } $$ Donde $$ L _ {-} = V_ {i} leq frac {L _ {-}} {k} $$ $$ KV_ {i} = frac {L _ {-}} {k} $$ L _ {+} = V_ {i} geq frac {L _ {+}} {K} $$ Tipos de limitadores Hay pocos tipos de limitadores como Limitador unipolar : este circuito limita la senal en una direccion. Limitador bipolar : este circuito limita la senal de dos formas. Limitador suave : la salida puede cambiar en este circuito incluso con un ligero cambio en la entrada. Limitador duro : la salida no cambiara facilmente con el cambio en la senal de entrada. Limitador unico : este circuito usa un diodo para limitar. Limitador doble : este circuito usa dos diodos para limitar. Multiplicadores de voltaje Hay aplicaciones donde el voltaje debe multiplicarse en algunos casos. Esto se puede hacer facilmente con la ayuda de un circuito simple que utiliza diodos y condensadores. Si el voltaje se duplica, dicho circuito se llama duplicador de voltaje. Se puede extender para triplicar el voltaje o cuadriplicar el voltaje o asi sucesivamente para obtener altos voltajes de CC. Para comprender mejor, considere un circuito que multiplica el voltaje por un factor de 2. EsteEl circuito se puede llamar duplicador de voltaje . La siguiente figura muestra el circuito de un duplicador de voltaje. El voltaje de entrada aplicado sera una senal de CA que tiene la forma de una onda sinusoidal como se muestra en la figura siguiente. Operacion El circuito multiplicador de voltaje se puede entender analizando cada medio ciclo de la senal de entrada. Cada ciclo hace que los diodos y los capacitores funcionen de manera diferente. Intentemos resolver esto. Durante el primer semiciclo positivo : cuando se aplica la senal de entrada, el capacitor $ C_ {1} $ se carga y el diodo $ D_ {1} $ esta polarizado hacia adelante. Mientras que el diodo $ D_ {2} $ tiene polarizacion inversa y el condensador $ C_ {2} $ no recibe carga . Esto hace que la salida $ V_ {0} $ $ V_ {m} $ Esto se puede entender endejar Asi, durante 0 a $ pi $, el voltaje de salida producido sera $ V_ {max} $. El condensador $ C_ {1} $ se carga a traves del diodo polarizado hacia adelante $ D_ {1} $ para dar la salida, mientras que $ C_ {2} $ no se carga. Este voltaje aparece en el salida. Durante el semiciclo negativo : despues de eso, cuando llega el semiciclo negativo, el diodo $ D_ {1} $ tiene polarizacion inversa y el diodo $ D_ {2} $ tiene polarizacion directa. El diodo $ D_ {2} $ recibe la carga a traves del condensador $ C_ {2} $ que se carga durante este proceso. Luego, la corriente fluye a traves del condensador $ C_ {1 } $ que se descarga. Esto se puede entender en la Entonces, para $ pi $ a $ 2 pi $, el voltaje en el capacitor $ C_ {2} $ sera $ V_ {max} $ Mientras que el condensador $ C_ {1} $ que es completamente charge, tiende a descargar. Ahora el voltaje The s de los dos condensadores aparece juntos en la salida, es decir $ 2V_ {max} $. Entonces, el voltaje de salida $ V_ {0} $ durante este ciclo es $ 2V_ {max} $ Durante el siguiente semiciclo positivo - El condensador $ C_ {1 } $ se factura desde la source de alimentacion y el diodo $ D_ {1} $ esta sesgado hacia adelante. El condensador $ C_ {2} $ mantiene la carga porque no puede encontrar una manera de descargar y el diodo $ D_ {2} $ tiene polarizacion inversa. Ahora, el voltaje de salida $ V_ {0} $ de este ciclo obtiene los voltajes de los dos capacitores que aparecen juntos en la salida, es decir $ 2V_ {max} $. Durante el siguiente medio ciclo negativo : el siguiente medio ciclo negativo hace que el condensador $ C_ {1} $ se descargue nuevamente de su carga completa y el diodo $ D_ {1} $ para invertir la polarizacion, mientras que $ D_ {2} $ frontal y $ C_ {2} $ capacitor para cargar mas para mantener su voltaje. Ahora el voltaje de salida $ V_ {0} $ de este ciclo obtiene los voltajes de los dos capacitores que aparecen juntos en la salida, es decir $ 2V_ {max} $. Por lo tanto, el vuelo de salida La etapa $ V_ {0} $ se mantiene en $ 2V_ {max} $ durante toda su operacion, lo que hace que el circuito duplique el voltaje. Los multiplicadores de voltaje se utilizan principalmente cuando se requieren altos voltajes de CC. Por ejemplo, tubos de rayos catodicos y la pantalla de la computadora. Divisor de voltaje Mientras que los diodos se utilizan para multiplicar el voltaje, un conjunto de resistencias en serie se puede convertir en una pequena red para . El Intentemos averiguar como funciona un Si intentamos dibujar una expresion para el voltaje de salida, $$ V_ {i} = i left (R_ {1} + R_ {2} derecha) $$ $$ i = frac {V- {i}} {izquierda (R_ {1} + R_ {2} derecha)} $$ $$ V_ {0} = i: R_ {2} flecha derecha: i: = frac {V_ {0}} {R_ {2}} $$ Al comparar los dos, $$ frac {V_ {0}} {R_ {2}} = frac {V_ {i}} {izquierda (R_1 + R_ {2} derecha)} $$ $$ V_ {0} = frac {V_ {i}} {left (R_1 + R_ {2} right)} R_ {2} $$ Esta es la expresion para obtener el valor del voltaje de salida. Por lo tanto, el voltaje de salida se Toma unproblema de muestra para obtener mas informacion sobre Ejemplo Calcule el voltaje de salida de una red que tenga un voltaje de entrada de 10v con dos resistencias en serie de 2kΩ y 5kΩ. Se da el voltaje de salida $ V_ {0} $ por $$ V_ {0} = frac {V_ {i}} {left (R_1 + R_ {2} right)} R_ {2} $$ $$ = frac {10} {left (2 + 5 right) k Omega} 5k Omega $$ $$ = frac {10} {7} multiplicado por 5 = frac {50} {7} $$ $$ = 7.142v $$ El voltaje de salida $ V_0 $ para el problema anterior es 7.14v