Filtros y rectificadores

8/16/2019 Filtros y rectificadores

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INFORME DE LABORATORIO 7FILTROS Y RECTIFICADORES

Introducción Usando el circuito brindado en la guía se desea saber las curvas características de loselementos involucrados. Con los conceptos previos a la práctica reconocerán cuando seestá rectificando o alisando señales de diodos. A través de un osciloscopio comprenderán laimportancia de los diodos y uso muy frecuente en la vida cotidiana.

Objetivos

● Determinar la curva característica de un diodo semiconductor.

● Cómo rectificar una corriente alterna.

● Cómo volver continua una señal alterna.

M rco Teórico

Diodo

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales ue permite la circulación de la

corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.!

"ste término generalmente se usa parareferirse al diodo semiconductor# el más com$n en la actualidad% consta de una pie&a de

cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. "l diodo de vacío ' ue

actualmente ya no se usa# e(cepto 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 '+,-) consta de dos regiones* por

deba o 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 pe ueña.

Debido a este comportamiento# se les suele denominar rectificadores # ya ue son

dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cual uier señal# como paso inicial para

convertir una corriente alterna en corriente continua. /u principio de funcionamiento está

basado en los e(perimentos de 0ee De 1orest.

0os primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío# también llamados válvulas termoiónicas

constituidos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal# con un aspecto

similar al de las lámparas incandescentes. "l invento fue desarrollado en !234 por 5o6n

Ambrose 1leming# empleado de la empresa 7arconi# basándose en observacionesreali&adas por 86omas Alva "dison.

https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo#cite_note-1


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Al igual ue las lámparas incandescentes# los tubos de vacío tienen un filamento 'el cátodo)

a través del cual circula la corriente# calentándolo por efecto 5oule. "l filamento está tratado

con ó(ido de bario# de modo ue al calentarse emite electrones al vacío circundante los

cuales son conducidos electrostáticamente 6acia una placa# curvada por un muelle doble#

cargada positivamente 'el ánodo)# produciéndose así la conducción. "videntemente# si el

cátodo no se calienta# no podrá ceder electrones. 9or esa ra&ón# los circuitos ue utili&aban

válvulas de vacío re uerían un tiempo para ue las válvulas se calentarán antes de poder

funcionar y las válvulas se uemaban con muc6a facilidad.

1ig !. Diodo

Circuito RC

Un circuito :C es un circuito compuesto de resistencias y condensadores alimentados por

una fuente eléctrica. Un circuito :C de primer orden está compuesto de un resistor y un

condensador y es la forma más simple de un circuito :C. 0os circuitos :C pueden usarse

para filtrar una señal# al blo uear ciertas frecuencias y de ar pasar otras. 0os filtros :C más

comunes son el filtro paso alto# filtro paso ba o# filtro paso banda# y el filtro elimina banda.

"ntre las características de los circuitos :C está la propiedad de ser sistemas lineales e

invariantes en el tiempo% reciben el nombre de filtros debido a ue son capaces de filtrar

señales eléctricas de acuerdo a su frecuencia.

"n la configuración de paso ba o la señal de salida del circuito se coge en bornes delcondensador# estando este conectado en serie con la resistencia. "n cambio en la

configuración de paso alto la tensión de salida es la caída de tensión en la resistencia.

"ste mismo circuito tiene además una utilidad de regulación de tensión# y en tal caso se

encuentran configuraciones en paralelo de ambos# la resistencia y el condensador# o

alternativamente# como limitador de subidas y ba as bruscas de tensión con una

configuración de ambos componentes en serie. Un e emplo de esto es el circuito /nubber.

!" nte #iento de" $rob"e#


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;.! . ?ráfica corriente,volta e

;.>Circuito en %unción de" tie#$o

"l sistema reaccionará de distinta manera de acuerdo a las e(citaciones entrantes# como

e emplo# podemos representar la respuesta a la función escalón o la función de salto. 0a

tensión originalmente desde el tiempo 3 subirá 6asta ue tenga la misma ue la fuente# es

decir# . 0a corriente entrará en el condensador 6asta ue entre las placas ya no

puedan almacenar más carga por estar en e uilibrio electrostático 'es decir ue tengan la

misma tensión ue la fuente). De esta forma una placa uedará con carga positiva y la otra

con carga negativa# pues esta $ltima tendrá un e(ceso de electrones.

"l tiempo de carga del circuito es proporcional a la magnitud de la resistencia eléctrica R y

la capacidad C del condensador. "l producto de la resistencia por la capacidad se llama

constante de tiempo del circuito y tiene un papel muy importante en el comportamiento de

este. .


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v R

R= I s (e

v / nV t − 1 )< ué relación 6ay entre la corriente en el circuito y el volta e de la resistencia=

0a "cuación de B6m relaciona el volta e de una resistencia con la corrienteue atraviesa la misma# como este circuito está en serie la corriente en

cual uier punto va a ser la misma

valores y es el tiempo en el ue el condensador se carga !Ge de la carga má(imaue puede almacenar este

● /uponga ue abre y cierra el circuito periódicamente durante intervalos de tiempo muc6omayores ue el tiempo característico del circuito. Dibu e el gráfico en la resistencia enfunción del tiempo.

● /uponga ue abre y cierra el circuito periódicamente durante intervalos de tiempo tmuc6o menores a ue el tiempo característico del circuito. Dibu e el gráfico volta e en laresistencia en función de tiempo.

● A6ora suponga ue tiene una fuente ue proporciona una señal sinodal rectificada. Dibu e el

grafico volta e resistencia en función del tiempo. < ué factores pueden alterar el gráfico=


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Conc"usiones

!. .


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– Una antena. "n la pr$ctica es un simple %ilo de co&re de varios metros de longitud

– Una toma de tierra. 'o es m$s que un ca&le conectado a una ca#ería o un somier

met$lico. ería ideal si se pudiera disponer de una aut ntica toma de tierra, mediante una

pica de co&re enterrada en una ona &ien %*meda.

– Una bobina de sintonía. "s un componente necesario para %acer un circuito resonante

que sintonice las emisoras. +ara reci&ir la onda media ( -) modulada en amplitud ( -), se

puede construir arrollando /00 vueltas de %ilo de co&re esmaltado de 0,1 mm de secci!n,

so&re un soporte cilíndrico de 3 cm. de di$metro y 20 cm. de longitud, de ando una toma al

aire cada 40 vueltas, y un peque#o &orde de medio centímetro sin arrollar en cada e5tremo.

+ara que el %ilo no se mueva se puede cu&rir con parafina que podemos o&tener de una

simple vela. "l soporte puede ser un tu&o de +6C de los utili ados para la conducci!n de

agua. "l %ilo de co&re esmaltado puede comprarse en cualquier comercio de componentes

electr!nicos.

– Un condensador variable. e trata simplemente de dos placas met$licas que giran

so&re un e e paralelas entre sí, pero sin tocarse físicamente, y que al cerrarse m$s o menos

ofrecen mayor o menor superficie, y por tanto una mayor o menor capacidad electrost$tica.

"s un componente necesario para %acer varia&le la frecuencia de resonancia de la &o&ina,

y así poder movernos entre un punto y otro del dial, de ando pasar s!lo una de las se#ales


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de entre todas las que entran por la antena. "l condensador puede ser el de una radio vie a,

de transistores o a v$lvulas, pero tam&i n se puede comprar f$cilmente7 su valor capacitivo

de&ería ser al menos de /40 ! 400 picofaradios.

– Un diodo detector de la señal de radiofrecuencia, que hará las veces de galena. "s

un componente necesario para rectificar la corriente de radiofrecuencia y de ar pasar s!lo el

volta e de la se#al de audio, que se convertir$ despu s en sonidos en los auriculares. Como

ser$ difícil conseguir el mineral de galena, compraremos y utili aremos en su lugar un

simple diodo de germanio del tipo 80, 98, :2, :4, ;'/3, ;'

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