Implementar un circuito sujetador y un circuito recortador con el uso del diodo 1D4001 para visualizar su comportamiento.

Resumen y objetivo: implementar un circuito sujetador y un circuito recortador con el uso del diodo 1D4001 para visualizar su comportamiento.

I.TEORIA

El diodo semiconductor es un dispositivo electrónico de dos terminales el cual es el resultado de unir un material tipo p con un material tipo n. En el momento en que los dos materiales se “unen”, los electrones y los huecos en la región de la unión se combinan y provocan una carencia de portadores libres en la región cercana a la unión. Esta estructura le permite al diodo comportarse de tres maneras: sin polarización, polarización directa y polarización inversa.

En condiciones sin polarización el diodo se comporta como un circuito abierto debido a que la barrera de potencial, la cual varia dependiendo del material semiconductor (0.7v para un diodo de Si y 0.3 para Ge) , no se rebasa El diodo se polariza directamente si el voltaje a través de sus terminales es mayor al voltaje de umbral y entonces el diodo se comporta como un cortocircuito. Para que el diodo se polarice inversamente el negativo de la fuente se conecta al negativo del diodo y el positivo de la fuente al positivo del diodo esto ocasiona que el diodo actue como un cortocircuito,

Las aplicaciones de un diodo puede ser: como circuito recortador y circuito sujetador.

Los recortadores son redes que emplean diodos para “recortar” una parte de una señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda aplicada.

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       Figura 1.Circuito recortador básico.        

Un sujetador es una red compuesta de un diodo, un resistor y un capacitor que desplaza una forma de onda a un nivel de cd diferente sin cambiar la apariencia de la señal aplicada. Las redes sujetadoras tienen un capacitor conectado directamente desde la entrada hasta la salida con un elemento resistivo en paralelo con la señal de salida. El diodo también está en paralelo con la señal de salida pero puede o no tener una fuente de cd en serie como un elemento agregado.

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                     Figura 2. Circuito sujetador.     

Los diodos Zener son diodos se silicio fuertemente dopados cuyo proposito de creacion es su utilizacion en las areas de los voltajes de ruptura (zona zener) , razon por la cual, se polarizan indirectamente. El diodo zener es una parte esencial de los rectificadores, sin embargo, este diodo no actua como rectificador si no como estabilizador. Si un zener se polariza directamente éste toma las carectiristicas de un rectificador básico, pero si se polariza indirectamente el diodo mantiene un voltaje constante.

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                Figura 2.a:Zona zener

II. Simulación

La figura 3 muestra el circuito sujetador simulado en Isis.

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Figura 3. Simulación de un circuito recortador.

La forma de onda resultante es la mostrada en la fig. 4

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Figura 4. Onda de salida del circuito de la fig. 3.

La señal de entrada triangular de frecuencia 1kH y de amplitud 12v pico es la onda azul de la fig. 4 y la onda amarilla es la señal recortada de misma frecuencia.

En el circuito de la fig. 5 se muestra el circuito sujetador simulado.

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Figura 5. Simulación del circuito sujetador.

La forma de onda resultante se expone en la fig. 6.

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Figura 6. Onda de salida del circuito de la fig. 5.

La señal senoidal de entrada de 2vpp y frecuencia de 100kH es la onda azul y la señal amarilla de misma frecuencia y amplitud es la onda de salida desplazada.

La figura 6a muestra el circuito con un diodo zener simulado en Isis

III. RESULTADOS EXPERIMENTALES

Para llevar a cabo la parte experimental se utilizó un Protoboard, un diodo 1D4001, una resistencia, fuentes de voltaje, un osciloscopio.

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