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CIRCUITOS BASICOS
DE LA ELECTRONICA
Volumcn 2
COMMON-CORE
Unmanualbásicodeenseñanzadesanollado.porlDequipo
especial ¿u ir.vurtiä"äOl-1" f"-**1""^ en el-ectrónica de la
E()YALEI,ECTBICAL&ItIEcHAl{IcALENGINEEaS
en colaboración con
IrECHNICALTßAININGcoMMAl.IDofthen,()YALAIßFoBcE
v
DECCA AADAB LIIItrTED
MIGUEL fff,fti"*t"to
Técnico en Comunicaciones Eléctrlcas
ns".r"la é;purior de Ingeniela nfec-áni11,v.Eléctrica
Instituto Polttécnico Nacional * Me'croo
COMPAÑIA EDITORIAL CONTINENTAL, S' A'
MÐgCO _ ESPAÑA _ ARGENTINA - CHILE
SUCURSALES, DEPOSITOS Y REPRESENTACIONES EN:
Bolivia - Braell - Colort¡bla - Costa Rlca
--
Doml¡icana - Ecuador - El S¡Ivedor
E8tado¡ U¡t¡Iog - ""*uåäî'l-
¡forã*." - Nfcar-eÃã---'pa¡¿m6- -
Pargsuav - Petú
""ttiîå -
p"ãto-nr"o
- utuguev -
ve¡ezuele
tHe ñLpr PREss,
New York
Tftulo de la versión
BASIC EI,ECTRONIC
inglesa:
CI.RCUITS-PaIr Two
@ Copyright 1964 by
Van Valkenburgh, Nooger & Neville, Inc
New York, U.S.A.
Todos los derechos reservados
Primera edición mexicana:
mayo de 1978
@ Copyright 19ZB by
Van Valkenburgh, Nooger & Neville, Inc.
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El lema coMMoN-coRE, y el diseño que lo acompa.ña,
es marca registrada de exclusiva propiedad de
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New York, U.S.A.
Dqechos Reseîaa¿l.os @ en l*ngua Españolø-1928, primera publícøclón
COMPAÑIA BDITORIAL CONTINENTAL, S. A.
Cllr-2. DE TLaLpaN Núrvr. 4620, Múx¡co ZZ,D,F.
MTEMBRo DE LA CAMAEARX""JSî#E3LA rNDUsrRrA EDrroRraL
Á,v. R¡púnlrca AR.ENTTNA Núrvr. 16g, BencnLoNA 6, Espeñ¡,
Sorfs Núu. 1262, Bun¡{os ArREs, Ancnxrrxe
Avu¡lÁrncur Nútvr. 458, Sewuaco DE CHu,E, Cr¡r,n
IMPRESO EN ME)UCO PRINTED IN MEXICO
Todos los derechos de este libm están reservados
de acuerdo con las convenciones Internacional y
Panamericana, No puede usarse ni reproducirse,
bajo ningún concepto, parte algunâ del mismo, sal-
vo autorización escrita del propietario del copyright.
PREFACIO AL VOLUMEN 2
LaseriedemanualessobreCIRCUIToSBAsIcosDELAELECTRoNICA'de
la cual ésta es ta p"iã tãs"ïa" y fittd,-originalmente
fue el resultado de una
soliclud de entrenami"it"""iîii"té gliq'-Eñela de Ingenierla Electrónica de la
RoyAL ELECTRICAI,
-¡Ño -ivrEcu¡'r.ucAl
ENGINEERS en Arborfield en Berk'
shire y del comando ¿" n;t
""r*i"-"to
r¿""i* de la RoYAL AIR FORCE. Después
äää ã"ìaãããiä pl"rrá""iott inicial con la R.A.F., comprobada posteriorrnente con
la DECCA RADAR r,rol,
'ä-¿"rqrrylló
el trabaio de escribir y de ilustrar la serie,
Dot un Equipo de Investigación de Entrenamiãn"to Electrónico àspecial en Arborfield
ffiäil'"ìó^äìrt""t" ããrät"r.óiór,
"on
el cuerpo editorial de TtfE TECHNICAL
pnrss r,m.
Los anteproyectos oúginales de ambas partes de Ia serie' fueron escritos al me'
oorËr*ïåiãr-ã1". d;'il; 1"s t'""tiott". iin"let se enviaran a los impresores' en
consideración . 1", ,rrö"åi-"åî ae
"p-"-.im"d"*unt"
media docena de expertoe tróc'
nicos e instructores p"-á.ti"o,
"n
v..i.r-"amas de la ingeniería electrónica a quie'
;äî.; fr;;;;;"å#;ü;;;yiâã ir"ltr"ciones p_ara su crltica. En la prepara-
ción del Vol. 2, ¡esultaioi .L-'-d"'g"-d v"lor ias detauadas meio¡a¡- sugeridas por el
Sr. G. W. ALDERMAN, Jäfã-ã"-et"Ulicaciones. Técnicas' DECCA RADAR LTD" v por
ãi'cã*""¿o de Entrenamiento Técnico, R'A'F'
Casitodaslasilustracior¡esdelVol'z4elaserie,fuet-onpreparadaspof.drÞu-
¡"rrtãJï""i"ïrõ*lã a" ä.ií.ni.r- ã"¡iu"rti"ld, con_ta-ayuda en la parte no técnica
ä"ï ó"p"ttt*ento de Arte de TTIE TECHNICAL PRESS'
El objetivo de la ser:íe qs el !e
'n*U"
,
*onü""t
"1" '"1î9i-ó"
re¡nresentatiwa
de las princip"f"u ..t-liiir., ãã io, .ircnitoi que son más comúnmente utilizados
en todas las ramas d;'h;;C."ierla etãcnOnicá. Sin embargo, _se
ha tenido el cui'
dado de formalizar, .i"-prä-ã"ã ha ,sido_
posible, la presentación de cada circuito
ä;t". nî ãl p.ttO"' *"il;"i;_*oei¿o, ¿"tp"é" de u1a página que ilustra el die-
ä"-äî.1ãit*itãï¿.iãã-ã" L;t"tiiliá" y f". ondas de voltaie que el circuito pro-
ã;;;;-ãt.'" ¿"r"tiñið" a"t¡f"¿.,cle"cómo funciona el ci¡cuito y,eq 11 malq
rla de los casos, âpareõ-;; ã *ãt p¿g"as que ilustr-an los circuitoé prácticos--del
Ap"ir cqestión. i. -"vóJ. de los ôircuitos plesentados han sido descritos e ilus-
;;;á; en sus formas
"ãáp.cti'tn..
de bulbo y de transistor. Toilos lns cãrcuítos mat-
ï"aõl
"*"
"prdct¡"orì áï A æ*to,
"n
orobøt p-ar-tcs iLe CIRCUITOS BÁSICOS DE
¿Ã- W.tCfnO¡VfCe, nai i6o consí¡wíîIos g,pr6bados, con los oalores ihøilos en lns
iomeoncntes ¿lcl c¡icu¡io,-iøro pro¿ucir rãal'mente løs omdøs dc los aoltaies dc sa'
líila^e íntermzilíos que opoìr""n'"n las ílustraciones' (Sin embargo, deberá obsenrar-
se que en los casos
"r
äoã s" arigr"n niveles do voltaie específico-s a las ondas, ya
sea en eI texto o en lasbropias iústraciones, los niveles de los volta¡es en-cuestión
.ó" ait"õt"-ente aplicabies-sólo a los cilcuitos reales descritos. Estos pueden muy
bien diferir en otros circuitoe, aun dentro del mismo "gru¡ro familiar".)
La introducción de cada nueva familia de circrritos y otros puntos apropiados de
la serie, se hace a través de páginas que confirman y que se basan en el conoci-
mie¡rto teórico básico que;t ñ-t* ã"b" haber obtenido al estudiar una serie pre-
cedente de manuales intitulados ELECTRONICA BASICA, también publicados (en
6 vohlmenes) por THE TECHNICAL PRESS. Ciertamente, CIRCUITOS BASICOS
DE LA ELECTRONICA conviene leerlo como una continuación directa de la serie
ELECTRONICA BASICA; aunque también ha sldo escrito pata ocupar un lugar lô
gico dentro de otra serie intitulada RÄDAR BASICO.
Junto con una serie intcial en 5 partes sobre ELECTRfCIDAD BASICA (común-
mente usada ahora como libro de texto en las escuelas de Inglaterra, por grandes
empresas industriales y comerciales britá¡ricas e interracionales, y por las fuerzas
armadas de la comunidad británica), todo el progxruna COIWIION-CORE, corno se le
conoce, constituye un CURSO ILUSTRADO DE ENTR^ENAMIENTO TECNICO ELE-
MENTAL de un tipo radicalmente nuevo, que const¿urtemente va creciendo para cu-
brir los elementos de las técnicas más recientes,
+*t
Lø ftnaltdtd etùncieal ilc la señc CIRCUffOS BASICOS DE LA ELECTRONICÀ
es la de ayu-dar a entrenar al aprendiz o aficionado que pretenda llegar a ser un
técnico en electrónÍca a nivel de reparadoroperador.
Pero e:dste ot¡a finalidad, casi igualmente important€. Aun el ingenlero en
electrónica calificado hallará diflcil el memoriza¡ los funcionamientos detallados
de cada una de las dos docenas, más o menos, de circuitos básicos que la serie
cubre. El ingenieno conoce los principios sobre los que se basa el funõionamiento
del circulto; pero habrá f¡ecuentes ocasiones en el curso de su trabajo en lar que
necesitará un recordatorio rnás fiel
-quizá
de algunos de las courponentes esencia-
lee de_loe circuitos, o.bien, del ,valor tlpico de ðsa componente {ue necesita para
incluirla en r¡na función particular-. Es de esperañê que las caiactelsticas ðspe-
ciales de la serie la convertirán en una obra de refererrcia de gran utilidad tanr,blén
para los hombres que trabajan a est€ rdvel su¡rerio,r.
CONTENIDO
Sncc¡óx
Prefacio al Volurnen 2
PÁ,c.
3
2.1
2.2
2.7
2.14
2.t8
2.22
2.32
2.43
2.60
2.65
2.70
1. Introducción al Volumen 2
BASES DE TIEMPO
2. Lo que son las Bases de TlemPo
3. Controles de Ia Base de TiemPo
Circuitos de base de tiempo con deflexión electrostática
cómo se Genefa r¡na Base de Tiempo: Deflexión Electros-
tática
4.
b. Dispositivos de Carga de Corriente Constante ' . ' '
çaj Un Generador de Voltaje de Diente de Sierra de Ce
rriente constante
(b) Un Generador Básico de Voltaie de Diente de Siena
de "Autoelevación'
6. Generadores Miller de Bases de Tiempo
circuitos de base de tiempo con deflexión electromagnética
7. cómo se Genera una Base de Tiempo¡ Deflexión Electro
8.
magnética
Circuitos de Deflexión Electromagnética
9.
10.
Corriente de il;;
de Siena con Escalón
SEÑALES DE IMPUI,SOS ESTßOBOSCOPICOS
Lo que son las Señales Estroboscópicas . '
Generadores de Impulsos Bstroboscópicos
(a) Un Generador Básico de Impulsos Estroboscópicos con
"pax de Persistencid' . . .
(b) Ún Generador Básico Multiar de Impulsos Estrobos-
cópicos
(c) Un Generador Básico Tipo Fantastrón de Impulsos es'
troboscópicos. ....
11. Acción Estroboscópica por Desfasamiento ' '
GEI{EBADORESDEIMPULSOSESTRoBoScoPIcoS
12. Circuitos de AcoPlamiento .
INDICE
(a) Circuito Básico RCR .
(b) Un Generador Miller Práctico de
2.76
2.77
2.82
2.88
2.94
2.98
2.106
2.114
[o Serie COÍYIM0N C0Rt
COMMON.CÓRE
de manuales de Entrenamiento Básfco
incluye hasta ahora los siguientes títulos:
ETECTRICIDAD BASICA
ETECTRONICA BASICA
stsÏElttAs slNcRoNlc0s Y stRvoMEcANlsfylos BAslcoS
clRculÏos BAslcos Dt tA tttcÏRol{lcA
RADAR BASICO
TTECTRICIDAD INDUSTRIAT BASICA
IttEvrsloil BAslcA
Sl' INTRODUCCION AL VOLUMEN 2 2't
Este volumen, correspondiente a Ci¡cuítos Básícos d.e la ¡,' :ctrhrinø, estâ, dividi-
do en dos porciones desiguales
-l¿
p¡i¡¡s¡¿, y la más Sraldg de ellae, trata de las
gases de tiempo y de los circuitos que generan las formas de las ondas de coriente
J de voltaje capaces de dar bases de tiempo satisfactonas; la segUnda, y la más
úreve, explica la naturaleza y el propósito de las señales estroboscópicas y el funcio
ãr-ié"tt de los diversos tipos de circuitos empleados para generarlas.
Tanto las bases de tiempo como las señales estroboscópicas ison ampliamente
.tr"¿"r
"t
electrónica. Por eiemplo, las bases dz tíempo son esencralee para los os-
ãfãgr"fo^ de rayos catódicos. En el tubo de rayoe catódicos..que forrna parte eser1-
ãi¿-1"
""
equifo de televisión, de una unidad de obsewación rada¡ y de muchos
ótros dispositivos de equipos electrónicos, tanto civiles como milita¡es, siempre en'
contra¡á-un circuito incorporado cuya finalidad es la de producir un voltaje o una
ãã¡aiortu que será la cauJa de que el punto barra rápidamente la pantalla y gue
después reþese de nuevo, muy rápido en realid¿d, a su punto de-partida'
-- ^efgotta! veces el circuito que produce este voltaje, o esta corriente, sumi¡dstre¡á
oo" rã"iu de señalee de deflexión de barrido y de retorno sin requerir en sl mis'
-" ,ro" ent¡ada Tal generador de bases de tiempo se conoce como ínestøbl'e. Pefienece
a la familia de circuÍtos conocidos como oscilaÅ'ores dz relaiaeíÚn'
- Oãos tipos de generadores de bases de tiempo producen solamente una simple
señal de de?lexión ãe barrido y de retorno, la que se origina cuando se le-aplica, al
generador, una señaJ. de excitación llamada un ímpulso ilíspørad,or o imwlso eÚc¿to-
aot la diferencia que existe entre estos dos tipos de generadores tiene importantes
consecuencias prácticas.
l)na seña| istroboscÚpic¿¿ es un impulso que se usa para investigar en detdle,
o p*" indicar, una paxie precisa de '¡n_ ciclo recurrente de eventos. Por eiemplo'
et' el caso de un eqùipo dã radar, tal "cicl,o lecrulente de er¡entos" podrla ser la
fioducción de una serie de ondae de base de tiempo. Un irnpuls-o generalo en 7m
-nä*rti eipeclfuo clura.nte el período d.e cado una. de estøs onilas recu'r¡entns &
Uase ac ü*ìnpo', puede ser empleado para Índicar un alcance de un blanco eolæclfíco
en la pantallä áel tnC sobre la cual, comúnmente, se muestxa una imagen de radar'
Diãho impulso recibe el nombre de señal estroboscópica de alcance. Normalmente
está asociadã con uu control, el cual, al ser ajustado por el operador, oaríø I'a
regutací1rt de tíempo dcl irnpulso estroboscópìno relnthto al comienzo dc la bose ilc
tÍi*po. Este retardo se convieurte después en (por ejemplo) metros de alcance del
objeio y se indÍca como tal en alguna ãscala de alcances convenientemenæ calibrada.
Las señales estroboscópicas se pueden usa¡ con otras muchas fÍnalidadeo
-por
e¡emìto, para deæctar La îrecuencià así como eL alcønce de una señal de enEada, o
pät" -édir cualquier ftecuer¡cia individual en una señal de entrada que contitne
inuchas ft*,r"tr.i.r diferentes-. Ta¡nbién se pueden usal para medir la cantidad
en que se desvla una ftecuencia de una señal deszués de un det€rminado lapso.
'Si¡x
"mUãtgo,
eI estudio de las señales estroboscópicas debe espe.lar a que usted
prinero estudi-o ias bases de tiempo, ya que no es posible comenzar 'la investigacióu
õ |¿ indicación" de alguna parte de una onda si no exist€ antes una base de tiempo
sobre la cual pueda ùa¡ecãr la onda. Por consiguiente, se deberá investiga¡ ahora
to qne son tas-bases ài tiu-po, para qué se usar¡, cómo se pueden cont¡olar y qué
clase de circuitos se necesita¡¡ para generÍrrlír8.
"ffm
"f#å3þ
DE
QUE
I.A
RÀDAR BASICO
ICÀBASICA
ON
CT
EL
ELECTRICIDADBÂSICA
2.2
52' I-O OUE SON LAS BASES DE TIEMPO
En el Volumen 4 de Electtónínø Básìca usted estudió que eta posible mostrar en
la pantalla de un tubo de rayos catódicos, _una imagen exacta de la onda de la co-
rriånte o del voltaje tomada en un punto determinado de un circuito electrónico.
Primero ee vio que si una de las placas deflectoras Y de un TRC electrostático
se conectaba a tierra, y se aplicaba un voltaje de c.d. a la otra placa Y, entonc€s
el punto se movla verticalmente hasta una nueva posición en la pantalla
-hacia
arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad del voltaj+ y que eso era todo.
Después se consideró lo que sucedla al aplicarse un voltaie de c.a. a la placa Y.
Como la amplitud de un voltaje de c.a. varla progresivamente desde cero hasta un
máximo positivo y luego baia hasta un máximo negativo antes de volver a cero, ,se
enconfó que el punto en el TRC se movfa verticalmente hasta un ¡náximo positivo,
luego bajaba hasta un máximo negativo, paxa regresar deszués a celo <ontÍnua¡r-
do este proc€so mientras el voltaje de c.a. estuviera aplicado-. Lo que debla apa'
¡ecer en la pantalla eta unâ lf¡rea recta vertical abarcando desde abaio hast¿ arriba
a la nitad de la pantalla, con una long¡tud que dependía de los máximos valo¡es
¡rositivo y negativo del voltaje aplicado.
'.r:T,í,-;.iì::¡¡ ji:F;l:.
.T.iú:.*ïl¡r
Cómo te Yo una Onda de
..rï$iiiiililiiiffi
c.a. en la Pantalla de un
TRC SIN UNA
BASE DE TIEMPO
Esta inagen sela bastante satiefactoria si usted estuviera interesado sólo en
los valores de pico de la amplitud; pero no serfa adecuada si usted quisiera estu-
dia¡ la foma general de la onda, o si deseara medí¡ su amplitud en cualquier punto
determinado del ciclo. Para hactr esto, se tendrla que evitar que el punto sólo
brlncara hacia arriba o hacia abajo en el mismo lugar, haciendo que se moviera
hacia loe lados a lo largo de toda la pantalla de una manera relacionada con otra
dimeneión
-la
del ticmpo.
La eut¡ada que causa que eI punto se desvle hacia loo lados de la cara de la
pantalla del TRC, cuando se define en relación aI tiempo, se conoce como uua
baco de tiempo. La lfnea ftaz,ada po,r el punto cuando se desvla de esta m͡rrera se
co¡roc€ como barrido o hazo. Al superponerse a lo largo del barrido los mov¡mien
tos hacia arriba y hacia abajo gue muestra¡r variaciones en el nÍvel del voltaie de
la señal de ettrada, se produce lo que ee lla.ta Ia presentación do l¡ onda.
$21
Linealidad de Ia base de tiempo
Ya se sabe que la manera más fácil de mostrar cómo varla un determi¡rado vol-
taje o bien-una coriente en el transcurso del tiempo consiste en dibujar una gráfica
con el eje horizontal (o eje æ) calibrado en unidades de tiempo y el eje vertical (o
eje y) calibrado en unidades de (digamos) voltaie. Así, el voltajé se mide en inter-
valos sucesivos de tiempo, los resultados son marcados sob¡e la grâhca, y los puntos
se unen hasta producir una curva. También se sabe que en la gran mayoría de los
casoÊ es más fácil de interpretar la curva o la onda resultante cuando la calibración
del eje r y del eje gr es lineal (esúo es, no logarlt¡nica o de algln otro tipo).
se deduce que, aI aparecer una onda sobre un oRC, se requerirá normalmente,
que la- dgflex!ón vertical del punto esté en proporción directa lespecto a la amplitud
del voltaje o de la corriente bajo investigación y que su deflexión lateral se encuentre
en p¡oporción directa al ticmpo. supóngase que el método empleado para desviar el
haz electró_nico es tal que la cantidad de deflexión sea directamìnte prõporcional a la
emplitud deì voltaje o de la corriente de control. Entonces, pa"a ã.r" la deflexión
a lo largo-del eje æ sea lineal con respecto al tiempo, el vollaje o la corriente de
deflexión deberá âumentar (o disminuir) linealmente con reepeèto al tiernpo.
El voltaje o la corriente de deflexión que produce tal resultado se conocte como
una base de tiempo lineal.
"r,iälþ¡iiir;:iiir.lij;i
l¡ii:ltÌ,,, ,r¿iì;:,,¡;l1ç lr,l,]-
Una BASE de,
ì:i;ï:r¡ì;'.:,i::riiÌ;ri !.+;ii :¡'ilili. j::iiti:;jlt,:.li.j,ì::.¡.!|.
TIEMPO Lineat
2.3
. TTEMPO
Las bases de tiempo lineales se emplean en muchas aplicaciones electrónicas,
aunque la más importanæ es la de movet al punto lateralmente a través de la
pantalla de un TRC con una rapidez de deflexión que es constante a lo largo de todo
el barrido. Esta rapidez constante de deflexión es de irnportancia prirnordial. Una
deflexión variable, con el punto desplazándose primero con rapidez y después cou
lentitud a través de la pantalla, obviamente producirla un trazo ¡toco satisfactorio
para sobreponer en él alguna onda que tuviera que ser medida o examinada.
Ahora recordemos los dos métodos diferentes para la deflexión del punto a
través de la cara en la pantalla de un TRC, los cuales se estudia¡on en el Volumen õ
de Elecfiónìtø Bó,sicø:
DeÍIerión WE C rßO S TAT I C A
En la cual se aplican, simultáneamenta, ooltøþs variables de fase opuesta a
las dos placas X horizontales que se encuenhan en el cuello del TßC; y
D efLæí6n ELEC T ßOIul AGN E T lC A
En la cual, u.na ootfut te dc amplihrd variable se hace circr¡Iar a través de dos
bobinas de deflexión vertical que se encuentran opuestas una a la otra.
En la primera parte de este libro obsewará cómo se pueden producir buenas
bases de tiempo lineales mediante estos dos métodos. Confo¡me aumente su expe'
riencia en radar y en electrónica, con seguridad se encontrará con que las bases de
tiempo no lineal¿s (por ejemplo, espirales) tienen un buen uso, Sin embargo, tales
bases de tiempo no pertenecen a las finalidades del presente Manual,
2.4
La onda 'dieute de sierra"
t$2
Las ca¡acterlsticas deseables de una onda capaz de servir como una base de
tiempo lineal se pueden listâl de la siguiente manela:
l. Máxima linealidad de la porción creciente de la onda (para producir una base
de tiempo estable);
2. Muy corto tiempo de retorno (fly-back) hasta la línea de voltaie igual a cero
(para renovar la base de tiempo tan pronto como seå posible); y
3. Uniformidad máxima de un ciclo al siguiente.
En realidad, la onda ideal se vería como a continuación se muestra:
VOLTAJE
I
--r
TIEMPO DE
RETORNO
þrmnaro DEt rRAzol þ- TIEMPO (t)
I
--ì
Extienda esta onda, eri su imâginación, en muchos más cicloe que los que con-
uu"i""æ*é"te cabrlan'en estâ págna y obsewará que se asemeja en forma a los
dñ¡6g õ una sierra de carpintèro. En consecuencia, una onda con esta forma (ya
ã d" voltaje o de co:riente) se conoce como diente de sierra; y los circuitos elec-
trónicos capä."s de producirla se con(rcen corno generadores de voltaje (o de co'
rriente) de diente de sierra.
Otro nombre que se da a la misma familia de circuitos es la de generadores de
bases de tiempo de diente de sierra (por razones que resultan obvias)'
Tenga en meûte, lo que realmente significa una onda det tipo que obsewó co_n
anterioãdad. Es una imagen de cómo un voltaie aumenta y luego decae. La lineali-
dad de la porción creciente es el resultado de la unión de un cierto número de puntos
de lo que ãt voltaje hø sì.ilo realmente en ciertos instantes. El hecho de que sea una
llnea recta significa que el voltaje se estaba elevando con una rapidez uniforrne-
rãUtà
"l
p"¿oão de tiempo most¡ado. Por ejemplo, se _alcanzaba un voltaje de 1O- V
u¡ milisËgundo después'que la corriente se trá¡la aplicado; 2O V dos milisegundos
después; 30 V tres milisegundos después, y así sucesivamente'
Ahora usted debe observar cómo es que una onda de esta forrma puede mover al
punto con una rapidez uniforme a AavéJ de la pantalla de un TRC y después- cómo,
en un momento ãeterminado, regresa muy rápidamente a su punto de pa¡tida'
LA ONDA DIEI..IIE DE SIENR,A
$ 21 z.s
Cómo se obtiene la linealidad del trazo
Ya se sabe que la deflexión horizontal del haz de electrones emitido desde el
cañón electrónico en un TRC conforme se desplaza hacia la superficie
"uuertiaã
aã
la pantalla, se obtiene (en el método de deflexión electrostática) mediantà la
apligación d9 un voltaje a una de las placas deflectoras que se encuentran en el
cuello del IRC, y que dicho voltaje varía con respe,cto al voìtaje aplicado a ta piaca
deflectora horizontal opuesta a la anterior. considérese con -.v* detalle lo que
sucede.
El diag¡ama siguiente muestra (a la derecha) una onda de voltaje tfptca de
diente de sierra que sirve como entrada a la placa x, (a la izquierãa¡ iituaaa
flsicamente detrás de una paritalla de un TRC, La placa x, se encuentra conectada
a tier¡a,
X¡
Ë*-
-
f
D
D
+V
Tiempo
En el instante A, ambas placas X se encuentran a potencial de tiera; el haz elec-
trónico no se desvía en lo absoluto y el punto perm¿rnece en el centro de la pantalla
en el punto A. Sin embargo, en el instante B, la placa X, se hace ligerameñte más
positiva ,que la placa X' Se ejerce una fuetza de atracción sobre loJ elgctrones del
haz, y éste se mueve
-hacia
el punto B. En el instante c, el voltaje creciente
ejerce un jalón más fuerte y el punto se mueve aún más hacia x2; en el insta¡rte
P Tát aú¡r
-v
luego, repentinamente, el voltaje positivo se suspénde totalmente,
la fuerza de atracción deja de existir y el punto vuelve al punto A,
Sin embargo, obsérvese que las distancias entre los puntos A, B, C y D qúe arya.
recen
_en. lø pøntalJa, no son iguales, En otras palabrai, a pesar del hecho- de que
un voltaje de diente de sierra lineal haya sido ãphcado a la placa x, el trazo ìn
sí no es lineal.
La raz6n consiste en que no sólo la fuerza de at¡acción que el voltaje ejerce
sobre el haz electrónico âumenta conforme el propio voltaje ." h""" mayor, sino
que además esta fuerza a.urnenta. conforme In distancìa, entre e:L haz y lø cørga posí-
tiaø dc Iø placa x se hace r,cnoî, En otras palabras, entre más ceica de lã piaca
se.encuentxe el haz, mayor será la fuerza de atracción de un determinado voltaje
aplicado a la placa; y mayor será la deflexión del punto.
, Por consiguiente, es claro que se requiere algo más antes de creet gue una
ouena entrada en forma de diente de sierra dará por resultado un buen barrido
de base de tiempo lineal.
2.6
Cómo se obtiene la linealidad del trazo (cøntìnntaxi6n)
t02
Ahora supóngase que la placa X, se desconecta y se aplica a tierra y que en su lu-
gar se aplica a la placa X, un buen voltaje de entrada de diente de siena de aariø-
cìón negati!ø, Lo que sucede se ilustra en seguida.
!-
En este caso, la entrada de variación negativâ ejerce una fuerza de repilsíún
sobre los electrones del haz y los aleja de esta placa hacia la placa X'
Más arln, cuando el haz se encuentra en el punto À, está más próxÍmo a la en-
trada negativa que el punto D y la fuerza de repulsión es, en consecuencia, más
fuerte. Por consiguiente, la distancia entre los puntos A y B que âparecen en el día-
gr4rra anterior es ma,gor que la distancia entre los puntos C y D.
Como verá, ésta es una disto¡sión exactamente opuesta a la que se obtuvo en el
caso anterior, cuando la distancia entre los puntos A y B era apreciablemente ,nenor
que la distancia entre C y D, Si se pudiera encontxar una manera de hacer que
las dos distorsiones opuestas se cancelaran entre sí, se obtendrla un trazo mucho
más lineal.
Esta cancelación de distorsiones es bastante simple de hace¡ mediante la apli-
cación de un voltaje de diente de siera de variación positiva a la placa X, gr un
voltaje de diente de sierra de variación negativa, de igual amplitud y en sÍncroniza-
ción con é1, a la placa Xr.
En otras palabras, si se desea obtener un buen trazo lineal sobre la pantalla del
TRC, se deberán aplícar a las respectivas placas X dos voltajes de diente de sierra
en sínnroníza,ción y en føse øWesta, uru) cøn îesp,ecto aJ otro. Un circuito a pro-
pósito para lograr esto es eI que 6e muestra en seguida
-ya
le es familiar a usted
el funcionanr.iento del inversor de fase, debido a su estudio del Vol. 2 de ElccttL
níca Bósíco,
--TIEMPO V
tl,
+
ixfl* É ;t,#
X¡
-v "-TIEMPO
Obsérvese que al encontrarse las placas X de un TRC flsicameute próximas a la
cara del tubo, los efectos de la distorsión obeervados anterionnente pueden set
aceptables sin la necesidad de la acción correctora; asl que algunas vec€s se e¡t-
conrará un voltaje de diente de eierra aplicado a sólo una de las placas X. Pero
para uDa representación exacta de la base de trempo. debe aplicarse un voltaje en
fase opuesta a las placas X; y se supondrá que en todoe los ci¡cuitos que en seguida
apa¡ecerán se ha llevado a cabo esto colrectamente.
DEFI,EXION
DE PASE
S 3, coNTRoLEs DE LA BAsE DE TtEMpo 2.7
Habrá observado en lag ilustraciones de la última sección que el barrido de la
base de tiempo siempre se muestra partiendo del centro de la pantaua del TRC.
Esto es conveniente para una instalación, aunque es raro que en la práctica usted
lo desee.
Para la mayor parte de- los_pro¡r,ósitoe o¡reracionales, Io que se desea es obtener
el trøzo ez sí centrado s9br9 la pantara der tubo y, por
"'orr.igui"nte,
que el co-
mieo,p del mismo parra del borde correspondienre ; il td;;äiel tubo.
Teóricamente, existen dos ma¡xeras para hacer q.r" ui t"azo Be desplace hacia
la izquierda, y a continuacÍón se indican.
1. se puede conectar a la placa x, un voltaje poêitivo de c.d. con la entrada d.e
diente de siena de_ c.a. aplicada ã la placa, sobrepuesta a tal voltaje. Esto at¡ae
a los electrones del haz hacia la izquierda y ãn el instante A, cuando co_
'¡ienza su trazo, el punto está en el borde izquierdo de la pantalla.
2. se puede apHcar un voltaje negativo de c,d. a la placa x, antes de sobreponer
a la entrada de diente de sie¡ra. Esto da el ¡nismo terúlt"do rcpeliendo, en
lugar de afiaer, a los electrones,
En la práctica, generalrnente se emplea una combinación de los dos métodos,
aplicando a la placa x, ua nivel de c.d. positivo y a la placa x, un nivel negativo de
c,d. El voltaie se aplica en e'nbos casos, a través de un potenciómetro, de tal ma.
nera que el comienzo del trazo se pueda ajustar con precisión.
' TïEMPO
E
+VE POTENCTA.L
X
+VE
POTENCIAL
+ v
E-
-v .VE POTENCIAL
E
-vE
PO(IENCIAT
-TIEMPO
+TïEMFO v
+
E
I fl
-v
Cómo se centra el trabajo de la base de tiempo
2.8
Los controles del desplazamiento X y del desplazamiento Y
Los potenciómetros que están acoplados entre sí, segrln se vio en la ultima pá-
gina, usados para cenh;; el trazo eñ Ia pantalla del TRC mediante la aplicación
t-oirrulu, porìtiuo y negativo (respectivamente) a las placas {1 Y.Xz-9ue se enc-u€n-
;;;;ã';uelo dLI iñC, tott lo-s co-mponentes del conttol del desplazamienio X'
pero, en mr¡chas ;pli"il;";-i"-¡i?tt ut necesano hacer que el trâzo altere su
p""¿;;; õ*a"aü ta'paniaua del tubo. por eiemplo, puede ser conveniente hacer
que er rrazo necorra r, í;,ä;JJ*u" a*¿" lä pãtté s-uperior, en rugar de hacerlo
desde la mitad de la J;;;u": il;; Ñ"ãe tog"ar anrican{g niveles similares de
c.d. positivo y ,r"g"utãîLÇctivamente) a las pta"tJY' v Y' del TRC; los poten-
:iä.ä;;;pí;ãäË"ä"ä¡o ã"1* ",rá1",
,, hacen los'aiustês necesarios, son los
ãã*p"tt"ttt"t ãel control del desplazamiento Y'
Aplicación de la base de tiempo y de la señal
sobre tos rúveles de c,d. aplicados a las.placas x mediante,el control de despla-
zamiento X existen,
";i";;;t;-t;b;Ñ".tot
<ãã-o ya se sabe) los voltaies de diente
u"
i:iå.f;åffi ffrÏå5l'å; ent¡ada_ _et voltale que usted.quiere medir o exalni-
nar- generalmente .ä-ã""o"ot" 'o¡t"pt'"'i"
l" åi-"iu"t dá c'd' de una de las
placas y. De esta maneta, conforme_el.p""ioi" äurøa horizontalrnente a través de
ia panralla del tubo ;;di"rt"-;l-voltaie "Jf;t*;ütealmente
creciente del diente
de sierra, el punto ," ã".ui" verticalrnento -f,dñ;; J vouaie variable de la señal de
entrada a la placa Y' Asl entonces' oeo'""îîî'àí 'ào'"a*l"nto'rluorescente
de Ia
supefiínìc intÊîíor a. ti^e**ïiu'i ¿eí rhc ";t";;*;;;;;;tTiîa"
t'i t*'i
;yrtrffi
t$3
-vE
vr l+
-
Âw-
d
'f
'E
X¡
Doflexión del Punto
TiemPo
X2
t-
X¡
{
X2
h
I
t¿L
-
Tiempo v Deflexiór¡
del Punto
v
SEÑAL APLICADA
+v
v
-vE
CON BASE DE TIEMPO
v SiN SEÑAL APLICADA ,/,ñ.
SIN BASE DE TTEMPO Y
-côÑ spr¡er, APLIcADA
Yr
r.-
I
+TiemPo
ww
X¡
*f
x2
l*
+vE
Deflexión del Punto
I
--r.Tiempo
,tr
CON BASE DE TIEMPO
Y SEÑAL APLTCADA
$ 31 2.e
controles de la velocidad y de la amplitud de la base de tiernpo
supóngase que la señal de entrada que usted desea Ínspecciona¡ es r¡na muy
senci-lla
-un
voltaje regular senoidal co¡¡ una frecuencia aã t tcls-. Ef tiempo
que se lleva un ciclo completo de esta onda (s', ticmpo perí.óihåco) es de, exactamenà,
t milisegundo. si el tiempo que se tarda su base de tiãmpo p*â qrr. el punto banã
urta vez en la pantalla del TRC es también de, exactamente, I miliseg.rrrdo, entonces
se obtiene una imagen exacta de un ciclo completo de la onda de entrada.
sin embargo, si su base de tiempo se tarda sólo 0.5 milisegundos para completar
un solo barrido, la imagen que se obtiene es la siguiente:
/ß.
DEFLEXION
DEL PUNTO
Yr
t*
-
SEÑAL APLICADA
mS.
mS
L-hmSr v
lv *i X2
þ
x2
f*
xr
*l
+V
Recíprocamente, si el banido de su base de tiempo se tarda 2 milisegundos, en-
tonces se obtiene una imagen de dos ciclos completos de la onda de entrada,
SEÑAL APLICADA
'It
DEFI,EXION
DEL PUNTO 'f
'[,
-
-v
2mS.
Io esencial es comprender la importancia de poder variar la rapidez del ba:rido
de^la base de_tiempo, ãe t¿ *"r"rá qr'r" ," puedan observar voltajes de dÍfe¡entee
rrecuencias. una vez_ que se hace esto, es posible examinar a placer cualquier señal
oe enhada en la cual apa¡ezcan los detalles que a uno le interesen.
El control que hace posibre el que re ,räú" r"
""pi¿""-ã"-i.
u"r. de tiempo
se conoce como el control de la velocidad. Generalmente tiene dos formas: url cøìt-
trol gntnso, obtenido al reemplazar .,rr.
"o*porrente
por otra de valor diferente, y
un cøntrol fãno logrado por medio de un potenciómetro,
Y
2.ro t$3
Controles de la velocidad y de la amplitud
do la base de tieenpo (corúinunsi6n)
cuando 8e aumenta la rapidez de la base de tiempo, se aumenta la taz6n iLe
øechníento, o el ángulo itc inctinatìln, de la onda diente de sierra' Esto se puede
apreciar en el siguiente diagrana.
vc
o Tiernpo
Obsérvese que el voltaje al cual se eleva la onda diente de sierra (eeto es, su
mplitud) no c-rìmbia; aunque sí varía la rapi.ilcz ø lø cual se el¿aø hastø este vob
tøje, N aplicar la onda diente de sier:ra a la pantalla del TRC, la ilistancía gue lec{>
rrä el purio a lo largo de la pantalla es la misma, aunque varla la røpi,ilcz con Ia cual
hace el recorrido.
Observe con cuidado, en el diagrama anterior, las líneas punteadas. Mientras la
amplitud del voltaje permanece constante, cualquier alteración en el ángulo de in-
clÍn-ación de la onãa dienø de sierra debe hacer cambiar la frecuencia de repetición
de la base de tiempo. En otras palabras, aI variar la rapidez de la base de tiempo
manteniendo invariãble la amplitud, el efecto consiste en hacer que se repita máB
o menos frecuentemente en uri determinado intewalo de tiempo.
(Siø embørgo, obséruese que en muchos rnodernos equiçtos de rød,at, cuanila lø
frecu¿ncíø dc repetìcíûn se oaîía, tømbí.én se hace oaríør Iø base ilc tíempo, cøn el
objeto ilc proteger o los bulbos ile lø bøse ilc tìcmpo contra' una excesíoø conìcnte ')
No obstante, supóngase que Ia frecuencia de repetición de la base de tlempo zro
pucde variar, y Que está controlada mediante un imPulso de entrada de una frecuencia
fija. Lo que sucede ahora cuando se al'
tera el control de la velocidad, se Puede
apreciar en la ilustración que aparece
aquí a la derecha, donde la llnea pun-
teada muest¡a la forma de la onda dien-
te de sierra cuando se ilìsmínuge la ta-
pidez de la base de dempo. Con una
frecuencia de repetición fija el tiempo
durante el cual el voltaie se puede ele'
var, también es fiio. Como se eleva más
lentamente gue ante8, es claro que no
¡n¡ede elevarse más antes de lbgar al
õorte, es decir, su amplitud será menor.
En la prácdca, lo que significa lo an-
æriomenæ discuddo es que si usted
altera el control de la velocidad que ge
bierna cualquier base de dempo dispa-
DE III
DEL
$ 31 2Jt
Controles de [a velocidad y de la amplitud
de la base de tiem¡n (contin"uaciûn)
rada, entonces eI efecto consiste en altera¡ la longitud del barrido de la base de
tiempo.
Conside¡emos ahora lo que sucede cuando se varÍa el md"rìtno talor al cual pueile
eleaarse eI aoltaje (o al cuøl çruedc il.escendcr), al ajustar Io que se conoce como el
c.ontrol de la amplitud. El diag¡ama que aparece en seguida (en el cual se supone
que la rapidez de la base de tiempo se ha mantenido constante mediante el control
de la velocidad de tal manera que el ángulo de Ínclinación de la onda diente de
sierra no puede variar) muestra lo que sucede,
vc
o Tiempo
Cuando se aumenta el máximo valor al cual se está elevando un voltaje a raz6n
constante, es evidente que tal voltaje ta¡dará más para Ilegar a este máximo. En
otras palabras, la longitud de la base de tiempo es aumentadâ y su frecuencia es
disminuida. (Por supuesto, reclptocamente, si se disminuye eI valor máximo al
cual se puede elevar el voltaje, entonces la longitud de la base de tiempo se ve dis-
minuida y su frecuencia aumentada. )
Cuando la longitud de la base de tiempo que crece linealmente varla de esta
manera, la frecuencia de repetición de la base de tiempo varía, obvi4mente, en pto.
porción inversa
-suponiendo
que la base de tiempo puede variar libremente.
Pør consiguìnnte, con, tntø base ile tìcmpo d.e oariøción lùbre, øI aaríør eI control
dc lø amplìtud. no sola:¡nente se alterø Ia annplitud ile Ia base d.e tícmpo, sino también
su freøtencía dc repetici.ón,
Sin embargo, cuando se dispara la base de tiempo con un impulso de entrada
de frecuencia fija, la frecuencia de repetición se ajusta con ese impulso; y la altera'
ción del control de la amplitud sólo gobierna la amplitud de la base de tiempo -+n
otras palabras, la longitud del trazo a lo largo de la pantalla del TRC.
IESUMEN de lo visto hasta ahora sobre las bases de tiempo
La entrada del voltaje o de la corriente que ocasiona que se desvíe el haz elec'
trónico hacia los lados a travós de la pantalla del TRC, cuando se define en relación
al transcurso del tiempo, se oonoce como una bøse ile tiem'po, Cuando se utiliza un
voltaje o una corriente que aumenta o disminuye a una razén constante con respecto
al tiempo, con el objeto de producir una base de tiempo, la base de tiempo así pro'
ducida es tín¿al.
La aplicación más importante de u¡a base de tiempo lineal es la de mover al
haz electrónico hacia los lados a través de la pantalla del TRC, con una rapidez de
defler<ión que es constante durante el barrido.
Alteración del Control de la Ampli
2.12 t$3
Resumen de lo visto hasta ahora
sobre las bases de tiempo (contirru'ación)
La línea trazada por el punto cuando es desviado hacia los lados a través de la
pu"tuffr-ããi inC po" la basõ de tiempo, se conoce como ba¡ti'ila o t'fazo. Cuando hay
ã.ti"p""tt"" ur,
"i
ttt"o movimientoJ hacia arriba y hacia abajo que reflejan varia'
;il;ó;; el nivel ilel voltaie o de la corriente de la señal de entrada, se produce Ia
presentatión ile la forma ile lø onda,
Las características de una onda capaz
de servir ccmo una base de tiempo satis'
factoria, son:
1. Máxima linealidad de la porción cre'
ciente (o decreciente) de la onda;
2. Un muy tápido tiemPo de retorno;
3. Máxima uniformidad de un ciclo a
otro.
Tales características las posee una onda
con la forma parecida a la del diente de
una sierra de catpintero. Los circuitos
capaces de producir tal tipo de onda se
conocen, por consiguiente, como ge¡wra-
:TIEMPO
I.TIEMPODEL'I
TR-AZO
þ- TTEMPO (t)
iln¡es ile tsoltaje (o iln conúertte) típo ile ili'ente iLe sí'erto'
Cø1t¡oles ile lø bøse d,e tíempo. E! control ilnl iles,plozomíento X, que usualmente
consiste en un paÍ de potenciómetros acoplados, se emplea para dejar en posición ho-
rizontal al trazô sobre
-la
pantalla del TßC, ßl control ilel ilespluzømíen'to f, también
consiste, generalmente, de ìn par de potenciómetros acoplados y se utiliza para ajus'
tar la poiición vertical del trazo sobre la pantalla del TRC.
fi control d,e la oelocíilcd se emplea
para alterar la rapidez del trazo (esto
is, la rapidee a li cual se desplaza el vc
punto a través de la pantalla del Tß,C).
Alterar la rapidez de la base de tiempo
equivale a alterar el ángulo de inclina'
ción de la porción creciente (o decre'
ciente) de la entrada en forma de dien-
te de sierra.
fl cotúrol d.e la am'plítud se emplea o
para alterar la longitud del trazo (esto
es, la distancia que recorre el punto a
través de la pantalla del TRC). Esto se
lleva a cabo al alterar el valor máximo
al cual se puedo elevar (o disminuir) el
voltaje (o la corriente).
Con una base de tiemPo de variación
libre, la variación del control de la am'
plitud no sólo altera la longitud del tra'
zo a través de la pantalla del TRC, sino
también su frecuencia de repetición. Al
disparar a una base de tiempo con una
entrada de frecuencia fiia, la variación
del control do la amplitud sólo altera la
longitud del trazo.
DEL
Tiempo
o
DEL CONTROL DELA AMPLTTUD
Tiempo
ONDA EN FORMA DE DIENTE DE
crnc tlrT0s Dr BAsr Dr TIEtUlPO
Olt 0tF[txt0l|l fl"tcTR0$TATtcAi
Barido de la base de tiem¡¡o
Haz
I
Placas de deflexión
S 4, COMO sE GENERA UNA BASE DE TIEMPO:
DEFLEXION ELECTROSTATICA
En las próximas tres secciones, usted va a estudiar el método de d.eflexi'ón elnc'
ï',lostótica, para mover aI haz de electrones a lo largo de la pantalla del TRC' I¡s
;;;1";;r-;ro"i"¿or con el método de deflexión electromagnética serán tratadog
posteriomrente.
-*-ir ru r"Ue que la forma de onda ideal para que una base de tiempo lineal tenga
""
rapi¿o-Ul*po A" rui*o, es la onda diente de sierra. La mayoría de los siste-
-r. ãïì"nàrCdn electrostátióa obtienen una base de tlempo de es_ta clase a partir
¿"i-"rÃtio de voltaje que se produce en un capacitor cuando se está cargando o des'
;;;c;;ã a l"rvés ã" .rlr ruti3tor. Si se puede-lograr que la rapidez de carga o de
ã;;äõ .u ãt"oá o decaiga en forrna constante durante el periodo de cargaldescar-
;;;-;;;"¿;r se ¡ndrá obltener, a través del capacitor, una buena forma de onda
diente de sierra.
'r
vi
c vc
Obsérvese eI sencillo circuito que apa'
rece en esta página a la izquierda. Cuan-
do eI interrupto'r $, se encuentra en la
posición (ø), la carga del capacitor se
eleva hasta V y el voltaje que aparece
a txavés de él (V") asciende en la fol-
ma descrita en la Þág. 1.11 de esta serie.
El tipo de curvas trazãdas por V,7-Y
por V*, que aparecen en la ilustración
inferior de esta página' se conoce como
curvas exponenciales. Es claro que no son
lÍneales
-y
a primera vista palece que
un circuito que produce tal salida es
øi¿menæ inädecuado palâ la produc-
ción de una buena onda en forma de
(se muestra amPlifica-
página), puede ver que
una línea rect¡.
I
R VR
diente de sierra,
Pero si usted observa con más detenimiento la curva Vn
da en la ilustración que aparece abaio, a la izquierda, en esta
el primer t|Vo de la constante de tiempo BC es vittualmente
tv
'6V
.4V
.2V
/
T
lJ
I
I
t!:
o
o.2cR cR 2CR 3CR acR
Entonc,es, ei la onda de voltaje produgida-pqr r¡n caplgitq-1Ï:-.8e e8tô carg¿¡ndo
ilurante eI yìn¿er loTo ile t/l--"ätiont" de t¡Åmpo se-pudieraaplicar a lae placas X
ãà
".
fnC, ui ¡"t ido dlp""tr ;t"avès ae la pantallã del tubo serfa, virtualment€'
lineal.
L--J
O.ICR O'2CR
2oolor _ _
f---
- -t
El circuito que aparece en seguida muestra una foma simple de tomat qna sa-
lida, a través de un capacitor, durante el primer lOVo sola:m¿nte de su constante de
tiempo.
$41
Empleo del primer lïVo de la constanto de tiempo
2.15
Recuérdese que la constante de tiem-
po que gobierna la rapidez a la cual se
cârga un capacitor, depende de los res-
pectivos valores de B y C en el circuito.
Por consiguiente, si en el diagtama que
aparece a la derecha, se varlan los va-
lores de RV o de C, entonces la rapidez
de carga (y, en consecuencia, el ángu'
lo de inclinación de la primera porción
del c¡ecimiento exponencial de la onda)
también varían.
En la práctica, se varla solamente a C
para producir un cambio grande en el
ángulo de inclinación. Con el objeto de
producir la rapidez de carga deseada
exactamente se hacen cambios menores
en el ángulo de inclinación mediante el
ajuste del resisto¡ variable RV.
El circuito funciona como se indica
a continuación: Recuerde usted que el
diodo de gas, que se encuenha conecta-
do a través del capacitor, neceslta de
un voltaje de encendido que es conside-
RV
¡ablemente más alto que el voltaje de-
bajo del cual está bloqueado, o opagoilo. En otras palabras, el diodo continúa condu'
ciendo aun cuando el voltaie que aparece a trevéB de él caiga bastânt€ abaio del
voltaje necesario para hacer que cotnìctrce a conductr.
Apllquese ahora el voltaje de alimentación (V) al circuito; C comenzará a
cargarse hasta V, de acuerdo a la constante de tiempo RV{, la cual es relatíaamente
granilc. El diodo no conduce y, po¡ lo tanto, aparece como un circuito abierto' Con-
iorme el capacitor llega al voltaje de encrendido (V") del diodo -'-en el instønte t,
del diagrama que aparece abajo- el diodo comienza a conducir y asl se llega
a comportar entonces como un resistor de bajo valor. De inmediato, C comienza a
descargarse a través del diodo, haciéndolo de acuerdo a la constante de tiempo ßoC
que es relatíoøtnente Wqueña. Por consiguiente, su rapidez de descarga es grande.
La descarga continúa hasta que el
voltaje del capacitor ha disminuido
hasta el voltaje de apagado (Ve) del
diodo, momento en el cual
-ìnstan-
úe ú¿ según el diagrama de la dere"
cha- el capacitor comienza a recargar-
se de acuerdo a la constante de tiempo
RY4,la cual es más grande, y asl se re-
pite el ciclo.
Falta únicamente un diodo que tenga
DE I.A
FUEIVTE DE
ALIMENTACION
RV-C
SALIDA
c
Vc
RoC
o rt ta
un V" igual al lOVo, aproximadamente,
del vältaje de la fuente, y un Vo aproxiinadamBnte igual a celo, para obtenel
una onda en forma de diente de- sierra aproximadamente lineal, que tenga un
tiempo de retorno bastante rápido.
2.16
cómo so puede obtener una onda diente de sierra de variación
positiva À partir de una entrada de disparo
El lecto¡ habrá observado que el sencillo circuito que aparece en la página an-
rcrig].;;ãi tipo inesiabte *n el sentido de que no se_ necesi_ta entrada alguna para
õüË-i,"-iãt*e ï efã"trr.r su acción esencial-. Sin embargo, la mayoúa de los equi-
p';; ã;;;ã; usan bases de tiempo n'" '*,lf;liå:t:iååïi"rii:: trffif;Jå:
t$4
corta duración, o bien, una onda cua-
drada) que determina el momento exac'
to en el que empieza la base de tiempo,
y (en el caso de una onda cuadrada)
también cuando terrnina. En seguida
se muestra un ci¡cuito que produce una
onda diente de sierra de variación po"
sitiva a partir de una entrada de dis-
paro o de onda cuadrada.
Obsérvese que se ha reemplazado con
un triodo, que opera como un internrp
tor, al diodo de gas. Su ánodo se en-
cuentra conectado a la AT a través del
resistor do carga del ánodo (R). Cuan-
do se conecta la AT, el triodo conduce,
su rejilla y el cátodo se encuentran a
potencial de tierra. La resistencia del
triodo, en esta condición (ßr), es ba-
ja comparada con R. ß y Ro forman e¡r'
tre las dos un dÍvisor de Potencial,
cuyo punto central (X) siempre se en-
cuentra a un voltaje igual aI que apa-
rece a través del caPacitor C.
¡i;:;:jtiiiÌ' -
ü¿ffi
EL CIRCUITO
R'lOO K
c
Ra '5K
Entrada
Entrada
1,ffi
ti,,_i;ìri.'.,L,'-!
HTr2lO V
Salida
[i'ildt* b1 io' ò*"^:ri$
__CORTE
----T
Roc
Salida
El voltaie inicial en x depende de las resistencias relativas de R-y Ro. D-ados.los
valores mostrados en el diagrama que aparece en el diagram-a- adjunto, el voltaie
;ÏËÑ¿ãã-ã.t"t-in"" tñ"aiante la eðuación de la lev de ohm:
Y;g¡x Ro 210 x 5 0(X)
- rn r¡
r : -ÍLTFI : iõõmTm - ¡u '
En el instante A, un Ímpulso de entrada de variación negativa lleva al bulbo a
pot;¿iJ de corre. ée interrumpe lâ cadena del divisor de potencial y C se carga
L""tr ¿ valor de la AT, de acu-e¡do a la constante de tiempo RC' la cual es ¡elati-
vamef¡te grande,
Sin embargo, en el instânte B, la entrada de variación positiva lleva a la rejilla
r¿piããmãntã a tioten"ial-Ae tierrá. El triodo conduce, rgap-?reci la cadena del di-
;Ë"" j; potenciãI. Et capacitor se descarga a través del bulbo hasta su valor origi-
"ã,-aã.t".t¿o
a la c-oristante de tiempo RoC,la cual es relativamente pequeña'
La duración de la base de tiempo (esto es, la carga. parcial de c a través de R)
se controla, por consiguiente, mediante el ancho ¿sl impulso de entrada. Si este
ancho se ajrrÃta a tto ñtá" aei tOVo del valor de la constante de tiempo RC, se ob*
tiene una salida en forma de diente de sierra bastante lineal.
En el circuito que aparece a la de-
recha, el ánodo del triodo y la placa su-
perior del capacitor C, est:in conecta-
dos directamente a la AT. Al aplicar
una entrada positiva y de valor alto
(véase la forma de onda que ap¿¡xece
en la figura), la rejilla del triodo se en-
cuentra a un alto voltaje positivo y el
bulbo conduce fuertemente, Cuando la
corriente de la rejilla fluye, el voltaje
del cátodo es casi igual aI de la rejilla.
El punto X se encuentra al mismo vol-
taje (V) que el cátodo, y, en consecuen-
cia, C se cargará a (Vor
- V). Mien-
tras fluye la corriente, el triodo forma
un divisor de potencial, junto con R,
aunque su resistencia (Ro) sea mucho
menor que la de R.
$ 11 2J7
Cómo se puede obte'ner una onda diente de siera de variación
negativa a partir de una entrada de disparo
El lector ya sabe que una onda en forma de diente de sierra puede ser de cual-
quier polaridad. Asl que habiendo estudiado cómo se puede obtener una onda dienæ
de sierra de variación positiva, ahora debemos estudiar al circuito que prod.uce unÀ
onda de aariaci.ún negatíaa.
i.ri.:: r.lij:ii
+i:
.
'..,f . :rr:.î i
r: tì'i.l.iirlJi
ri .'ì:i;ij,:i:lli
Rq '5K
Entrada
Salida
EL CIRCUITO
c
R=IOOK
DE
a
.2lOV
Salida
i:1.¡:FORMA
.r..: :. ., -,.... .,
__9
Roc
T
AT
T
RC
El valor de v se determina, ahora, mediante la ecuación de Ia ley de ohm:
v : Y{R: ,?10ìlmi99= : 2rn v
R+Ro 100000+5000 - -"" '
- . -
En el instante A, la rejilla del tÌiodo se hace, repentinamente, más negativa, de-
bido a la onda cuadrada de entrada. Pero debido a la carga que hay en c çla'cual
no, puede desaparecer de manera instantánea) el cátodo peûnanece a v voits y el
bulbo se encuentra en corte,
Ahora c trata de ca¡garse hasta el voltaje total de AT
-lo
que significa (con
su placa.superior conectada directamente a Ia AT), que su placa inferiõr debe caer
lo ¡nás.
"Qi{o
posible hasta el potencial de tierra-. Èsto sóio puede llevarse a cabo
a través de ß, dependiendo de la relativamente grande constanie de tiempo RC.
. .
En el instante B-, la rejilla del bulbo de nuevo llega hasta un alto potencial po-
sitivo por la entrada, y una vez más, el bulbo conáuce. La placa iiferÍor de- c
nuevamente se eleva muy rápidamente hasta v volts, de acuerdo a la pequeña
constante de tiempo RoC.
Obsérvese que, suponiendo que el ancho del impulso (intervdo de tiempo A-B)
se resþinja a no más del tovo de la constante do tiempo RC, sólo la primera porcióri
casi lineal del decrecimiento exponencial de la placa i¡ferior de C sL toma¡ã como
la salida del ci¡cuito.
S 5, DISPOSITIVOS DE CARGA DE CORRIENTE
CONSTANTE
La eiguiente ta¡ea deù lector se¡á la de estudia¡ acerca de un grupo de circuitos
gue han iiao ¿isenados con el objeto de hacer que las curvas de carga y de descar'
ga de un capacítor pernanezcan ltneales du¡ante una mayot porción de su longitud'
Recué¡dese que en EtectrbüIail Básicø se estudió lo que ocunla cuando un ca-
pacitor se está cargando. Se vio que se requerla de una f. e.m. para impulsar a los
electrones hacia una de las placas del capacitor; y que, entr€ mayor era la acumu'
lación de electrones que ya existlan en la placa, mayor era la f.e.m. que se requerla
para impulsarlos y de esa manera aumental la carga. En otras palabras, si se
fuera a dibujar Ia gráfica del crecimiento de la carga de la placa del capacitoæ con
reslrecto al tiempo, Be obtendrla una curva de crecimiento expo¡rencial'
Exactamente por las mismas razones, la corrisnte gue fluye hacia el capacitor
comienza en un alø nivel al transportar electrones, sin mucha resistencia, hacia
la placa de descarga, pero empieza a dec¡ece¡ exponerrcialmente conforme la ca¡ga
exiÁtenæ en la placa se hace mayor y su otr¡ooición a aceptar electrones se hace más
alta,
Si¡ embargo, si se pueden hacer arreglos pâra que la corriente gue circula hacia
el cepacitot pÊrttuuwzca, constante durante una parte apreciable del periodo de carga,
entonces el capacitor se carga (duranæ ese periodo) a una razón constante y que'
dan satisfechae las condiciones teóricas para la producción de una buena base de
dempo lineal.
El diagrama que aparece a la tz'
guierda mue€tra, de manera gráfica, lo
que se obtiene idealmente --+uando Ia
corriente permanece constante, y el cre'
cimiento del voltaje es lineal, durante
casi el SOVI de la constante de tiempo.
carga adicional (o bien, reclproca¡oente, zu creciente reluctanci¿ ¿ distribuir rtás y
mál electronea). Por consiguiente, debe aceptarse que la co¡riente de carga,/descar-
ga comeû¿ará, más ta¡de o más templaao, a decaer.
Sin embargo, la ta¡ea, que usted encontr¿rrá en las próxirnas páginas, será la de
eeh¡diar.lgrr* circuitos gu" re han dlseñado con el objeto de retarda¡ el momento
en que la ãorriente comiedza a decaer hasta Ia riltima etapa posÍble del periodo de
carga/descarga.
vc
Por
del
aplicado
o RC
o'5
Recuérdese que las mismas conside-
raciones se aplican a la d.escarga de un
capacitor; ya que se puede obtener igual-
mente bien una buena base de tierqpo
lineal de un capacitor que 8e ilescatga
según una corriente constante y, en cort-
secuencia, a una razón constante. Nin-
gún dispositivo de carga de corriente
constante hubiera sido posible inventa¡
que, por supuesto, fuera capaz de ven-
cer indefinidanente la creciente oposi'
ción del capacitor a la aceptación de
$ 51 z.te
El oircuito de ooriente constante con cátodo de ,,¡rersistencia"
El dispositivo productor de coriente constante más serrcillo posible consi¡t€ en
'n circuito que cantiene un valor grande de resistencia, uno de cuyos extremos
está conectado a un voltaje negativo grande. Si el lector realiza algunoe
"á["]ã;
eencillos, complenderá el porqué del nombre cóto¿lo dc persåstenci¿, ãebido
"
rà *:
lativamente alta resistencia conectada al cátodo de estã bulbo, Poiteriortn"nt", ãn
este mismo manual se podrá hallar un desarrollo práctico del circuito,
R¡e5'O5M
f'*a' ot *
tRo'sx
{**'"'
5000v
+200v
-4SOOV
Obsérvese que el bulbo triodo que aparece en la figura tiene una resistencia de
coldu.c3ió.n (Rr) isual a 3 K, una carga de ánodo (Rrf de 47 K y un resistor de cá-
todo (fir() ta¡r glande como 5 M. Por consiguiente, la t€sistencia total a través de
Ia cadena de resistoree es_5050 kilohms (o sea,5.o5 M). El voltaje del circuito es
tgual a la muy considerable cantidad de 5 000 volte.
. .celculsse primero, mediante la ley de ohm, la corrlente (r) que q¡rcula a travég
de la cadena de t€Bistores:
, = (ç,: )#6A: o'eemA.
Calcúlese ahora la calda-de voltaie a través del resistor grande R,
-llaménoele
Vnx-,Mediante la ley de Ohm, de la e:rpresión I X ßr se fuede det'èrmina¡.
usted sabe que esto es igual . o:99 x (5 x 190¡
-lo
que da por resultado
1$
4-950_ v-. El voltaie del cátodo (v*) es igual, por consiguiente, a (5 0oo - 4 gso
- )
5l) volts abaio ile t¡ AT (*).
_ Ahora supóngaso un voltaje de cátodo de tan sóIo 25 volb abaio de la AT (+).
¿Cuál será el efecto sobre- _la coriente que cirrcula a través del resistor grande R"?
El voltaje ahora es de 4975 v. sustitúyage este valor en la ecuación aé la tey äe
Ohg I : V¡/R., y encontrará que la coriente (4976/5 000 : 0.995 mA) ha va-
riado muy poco. Ciertament€, un asc€nso de 25 volt¡ en el voltaje del cátodo ha oca-
sionado que la corriente que clrcula a txavés del bulbo se eleve sólo 0.005 mA.
FácÍlmente se puede calcular que u¡r furcremento de r0o volts (por ejemplo)
produce una variación en la corriente de sólo 0.02 mA, lo cual representa una ¡fluc-
tuación del valor inicial de la corriente (0.99 mA) de no ¡nás ae z7o aproximada-
mente. As(, aun cuanèlo el aoltøie del cátoilo larlê en, grøndcs eøntí.d.ødas, La conícnte
qu¿ clrcalø ø fiaaés d¿I bulbo en este círcuílo, larfiranece cosí constønte.
- Por supuesto, en la práctica, a menudo resulta conveniente tener un voltaje de
alimentación de 5 OoO volts. Pero antes de continuar viendo cómo se pueden obiene¡
reeultados similares mediaute cÍ¡cuitos más económicoe, el lector-debe recorda¡
ciertas ca¡actelsticas de los pentodos y de los transistores.
EL CATODO DE PERSISTENCIA
2.20 t$5
Características de los Pentodos
En el Volumen 2 de ElectrÚnica Brisíca, el lector estudió cómo se puedgn- übl¡ig
lr* *ãficas de la corriãnte del ánodo con respecto al voltaje -del ánodo y del voltaie
;Ëff;'jilil;;Jt"t. ãã il.*tt"" las propieãades de un bulbo; mientras que en-el
irf"-"lO vio cómõ rã puea"tt dibujarìurvas similares para jlusttar las propiedades
de u; hansistor. En está volumen se verá qué tan útiles puede-n
-ser
estas curvas ca-
"ã"t"?rtió"r
para ilustrar ciertos puntos de1 comportamiento de los bulbos (particu-
lars¡ente los þntodos) y de los transistores'
-_--òon
el obieto a"
"vitt"
confusión alguna en las ilustraciones, recuérdese que
u.r.rrrì""toaä tr "ejina-de
control, la rãjila de pantalla y la reiilla supresora se
denomiiran, normalmente , gt, Ez y g. respectivarnente.
Rejilla supresora (gr)
-!-n"jilta de pantâIa (&)
Rejilla de control (gr)
Teniendo en cuenta esta nomenclatura pala las rejillas, obsérvese el siguiente
¿¡agrää-ãã i., ""r""l""6titr*
¿" u¡1 tipo þaticular de pentodo. Uno de sus nú'
;;ñr d;.ódigò civil
"r "ïill-sr.
El número de código de servicio es el CV 138, en
l. pt¿"U"" lo-podrá encontÍar rápidamente'
Io
(r.A)
o loo 200 300
El puato Í¡teresanto de esta gcâHíca aP¿üece descrito en la siguient€ página'
o
Vq
vg¡ = O, Vg2- 25OV'
EF 9l-CV 138
=Q.
V
- -lv.
v
Vn,- -3V.
$ 51 z.zt
Características de los pentodos (conti.rruacíótt)
El lector habrá observado que la gráfica que aparece en Ia página anterior re-
presenta la corriente (en miliamperes) del ánodo con respecto al voltaje del mismo
para tres valores dife¡entes del voltaje de la rejilla de control
-manteniendo
cons-
tante a un valor de cero volts el voltaje de la rejilla supûesora y a un voltaje de 2S0
volts a la rejilla de pantal-la-. El punto interesân"te a obsewar es que, siempre que
los uoltajes ilc lns otros electrodos se rnantengan consta'¡¿tes con respecto aI- cótod.o,
el pentodo (después de un ascenso inicial brusco) entrega una corri,ente casi constante
dentro de una amplia gama de voltajes de ránodo. Por consiguiente, un pentodo pue-
de ser sustituto del ¡esistor de alto valor de 5 M en el circuito teórico y ya no se
requiere del alto voltaje.
Características de los transistores
Las características de los trarisistores se pueden repr€sentar de manera anáÃoga,
Obséwese que:
La base de un transmisor siempre se denota con el subíndice B.
El colector siempre se denota con el subíndice C.
El emisor siempre se denota con eI subíndice F.
Asl, I, significa corri.ente d,e la base, I" corrícnte iLel colcctor, V", la ilåferenciø
il.e potencìnJ entre el colector g el etnisor, y así párâ. cualquier otro voltaje al cual se
quiera usted ¡eferi¡.
Obsérvese rhora una curva câ,racteústica de un típico transirstûr PNP (su nú-
mero de código civil es OC 203; su número de código de seryicio es CV 7117).
-I"
('ð
so
-2 -3 Vce
40
30
20
o
o
Puede verse que p¿ûa pequeñas corrientes de base (I¡), la corriente del colector
(Ic) oaría muy lígeram.ente aun cuamdo se ll¿aen ø cabo ca¡nbíos bastønte congí-
ilerøbles em lø díferencia. de potencial mtre el colcctor a eI etnisor. Se infiere que el
transistor PNP tiene (como el pentodo) una corriente constânte caracterlstica gue
puede emplearse con buenos resultados para la producción de una buena base de
tieurpo lineal.
oc 203-cv7t17
-rB - ó tA'
ffi
-rB - 3 mA'
-IB lmA.
r
2.22
"tot'*' I
C,¡
IttF
R,l
470K
HT + 200v
Salida
ca
o.lr¡F
V
+200v
-.-.-+
165 v
--t
+200v
+tóov
._ 125 V
+ 30v
RVt
loK
I
I
I
I
t.
I
I
I
I
I
MIN
RVt
I
t$5
de
de Siena
v de
e Diente
de oltaj
Onda v
de a¡iación
Forma de
Pentodo
Constante (Tipo
)
Negativa
C2
o.ooslF loK
R2
vl
cvt33
(ó c4l
v2
cvl38
(er et )
VOLT
ENTRADA
SALIDA DEL
Àñooo oÈ v,
GENERADOR DE VOLTAJE DE DIENTE DE
SIERRA DE CORRIENTE CONSTANTE ( TIPO
PENTODO-FORMA. DE ONDA DE VARIACION
NEGATIVA)
Este circuito suministra el fluio de corriente constante necesario para lograr una
salida-de voltaje en forma de diente de sierra al usar las características de ún bulbo
pentodo. se ha escogÍdo como ejemplo al bulbo cv 13g, estudiaáo en pafina,
"*
teriores.
OPERACION DEL CIRCUITO
El, triodo Vr actria como un irrterruptor operado mediante el impulso de
entrada. El lesistor variable RV, polariza negativamente a la rejilla de con-
trol de vr
-
con resp€cto a su cátodo. v, tiene una impedancia varias veces
-s,uperior
a la de vr.Rry c, so_n las cone{iones normalesie la rejilla ¿e panià-
lla para mantener constantã el voltaje de Ia pantalla. Et capãcito"
""g"f"åo,
ã"
{iemPo C, se encuentra en el circuito del ánodo de V" y la salida se deriva
de este ánodo,
Intervalo de tiempo A-B
- _ La rejilla de v, que_ se encuentra a 165 volts, tiene un voltaje justo arriba
del de su cátodo; el bulbo está conduciendo bastãnt.,
"o*p"tiarräo;ï,
y itt;
como su carga de cátodo,
Instante B
En este instante, la entrada de variación negativa bloquea a v' debido a
que^el cátodo perm¿rnece aproximadamente a 1-60 v, en virtud ¿ié r"
"ã"gã
de Ct
fnbrvalo de tiem¡n B-C
La corriente del ánodo de v, fluye ahora a havés de c, el cual comienza
a.cargarse según una constantè de tiempo que depende áãt valor d. it ¿;
Iggntu que fluye a través de v,
-la
cual, a-su .,r"ã
"r
controlada .j"J;ão
BVr-. Ya se sabe que, muy poco después que un p.r.to¿o comienza a
conducir, su corriente de ánodo perrnanece casi constante en una amplia gama
de voltajes de ánodo siernprc g cuando los aoltajes dc todas ,u,
-n¡illã*
,"
rna,ntengan constantes entre sl. La corriente que circula a través de v, ahora
es casi constante, por lo que también la rapidez de carga de c, es
""íi "orrr_
tante.
_ El flujo de la, corriente que circula por v, (y por consiguiente Ia rapi-
dez de carga de cr) puede,_como ya se tra viito,'"â¡ã"r" ãjustando Bv,.'Er
diagrama que apareco en ra partà inferior ¿e
'ta p¿einr-"d"
-;;;;¿;L;
muestra que se pueden obtener ondas con la fonna dé dienæ de siåna de
variación bastante lineal, en diversas posiciones de RVr.
Inte¡valo de tiem¡n CJ)
En el instante C, la entrada de variación positiva conectada a la rejilla de
vr,.h-ace que éste vuelva a conducir; c, se descarga a través de este-bulbo,
casi instantáneamente, de acuerdo a la
-muy
breve constante de tiempo .R^c-.
Por consiguiente, el-voltaje de sarida vuelvé a ser de,
"p""rar"á¿"-ìir;";-i6ô
v -el valor al cual permaneció durante er intervalo de tiempo Á.-8.
CONTBOL DE III VELOCIDAI)
Al variar el valor de c, se obtiene un control grueso; al variar la cantidad de
polariz-agión de la reiilla åe control de v, se obt"iene ccomo ià se m tirtr>
"i
control fi¡o.
$5¡ 2.23
Corriente
de
de Sierra
Die,nte
de
v
de
Generador
Un oltaje
Positiva
arracron
v
Onda de
de
Pentodo-Forma
(Tipo
t$5
2.2/l
AT + zOOV
V2
cv t38
(erçt)
V3
I cv l¿o
(ó AL s)
ca
2yF
C,
*4 o.lAF vl
cv r33
(óc4)
RV't
5K
C2
O'oosllF
I
I
I
I
I
I
SAIJDA
-20v
HT +2OOV
-.
+193V
+ 72V
-.
+ 3sv
Rl
47cK
RV
MIN
@
FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJ¡
c
EITTRADA
SALIDADEL
CATODO DE V,
$ 5l z.zs
UN GENERADOR DE VOLTAJE DE DIENTE
DE SIERRA DE CORRIENTE CONSTANTE
(TrPo PENTODO-FORMA DE ONDA DE
VARTACTON POSTTTVA)
La salida del último circuito descnito era una onda diente de sier¡a de va¡ia-
ción negativa, A menudo resulta co'nveniente tener una salida de va¿aãiOn positi-
va de tal forma. El ci¡cuito que aparece en la pág. 2.24 produce una onda como
la mencionada.
OPER,ACION DEL CIR,CUITO
C, es el capacitor regulador de tiempo a través del cual se desarrolla el
voltaje de salida.. !r !e comportâ como un internrptor operado porr el impulso
de entrada. El diodo v, y el capacitor c, de valoi arto siwen para mantener
el voltaje de la rejilla de pantalla de v, estable con restræcto
-a
su cátodo y
de esta manetâ se evita que las variacioñes indeseables en la coniente ftuyan
a través-de vr. Las co,ndiciones de polarización de v, (el que tiene un valor
de impedarrcia varias veces mayor que el d_e vr) son 4üstaaai mediante .RV, de
tal rnanera que el bulbo conduzca en todo rnomento. c, se carga hasta åasi
el voltaje de AT, a través de Vr.
Interryalo de tie'r.npo A-B
Tgnto la rejilla como el cátodo de v, están a potencial de tierra; po¡ lo
quo el bulbo conduce bastante. Su ánodo ie encuenira aproximadamente- a B0
V
-siendo
dependiente esto último del vo-ltaje de AT y de la razón Ror: (ßV, f
Eor)-, Por consiguiente, C, se carga también a 30 volis, atrxoximadaäente. '
Intervalo de tiempo B-C
En el instante B, la entrada de variación negativa bloquea a V' A través
de v", c" comienza a cargârse al valor de la AT. sin embargo, coriforme au-
ment-a.el potencial del cátodo, la rejilla de pantalla de v, eleva su potencial
simultáneamente a travée de c.. cuando el voltaje de ia pantalla alcanza
el nivel de la AT, vu se bloquea instantáneamente, permidãndo asl que el
voltaje de la pantarla continúe elevándose por encima del nivel de la AT. Asl.
todos los voltajes de las rejillas de v, (y de su cátodo) se elevan conjunra-
mente y la corriente que circula ø trinés d,el bulbo que estó cargando ø c",
pennønece cùnsta,nte. Po¡ lo tanto, se obtiene a la salida una aceptable elå
vación lineal del voltaje.
Intervalo de tiempo C-D
En el instante C, la entrada vuelve, repentinamente, a potencial de tie-
rra y de nuevo conecta aYr,_C, se descarga rápidamente a trãvés devr<I>
tenicndo así ur,n. caída rd.pidø g brascø dnl aoltøje a traaés de Iø søl,iãa- y
el cÍrcuito vuelve a su estado Ínicial,
Lo esencial del circuito es que la carga en C, permanece prácticamente cons-
tante en todo momento (cualquier pequeño escape es repuesto a través de Vr, tart
pronto comp V" comienza a conducir nuevamente). Asl, todos los aumentos en el
voltaje del cátodo de V, son transferidoa automáticamente a las otras rejitlas del
pentodo.
CONTNOL DE II VELOCIDAI} Y DE LA AMPIJTUD
Alterando el valor de C2, se obtiene el control grueso de la velocidad; el control
9*o se logla variando el ajüste de BV, y, por consiguiente, la polarización de la re
i¡]la de coutrol de Vr.
UN GENERADOR DE
CORRIEI{TE CONST
VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA
ANTE irrpo rRAI{sIsroR PNP)
Rt
CON MINIMÀ
I
K
+ 3% DE CAMBIO
C2
TRa
cv7J17
(oc 20Ð
-30v
SALIDA
ov
- 30v
-155mV
-t60mV
-972mY
-lOOOmV
- l7v
-28V
-30v
"y^*.I o'03
RV't
R3 R4
IK
POLARIZACION 4 2% DE CAMBIO
fr
-1- -
coN MAXIMA POI,ARIZACION
_.t__
-f---
POLARIZACION MÆ(INIÀ I
POI,AnIZACION
MINIMA
òó
15K
R2
27
FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE
ENTRADA
DE
SALIDA DEL
COLECTOR
DE TR,
$51 2.27
UN GENERADOR DE VOLTAJE DE DIENTE
DE SIERRA DE CORRIENTE CONSTANTE
(TIPO TRANSISTOR PNP)
Este circuito emplea un par de idénticos transistores PNP para llevar a cabo
la carga de corriente constante de un capacitor, necesaria para la generación de un¿
onda de voltaje en forma de diente de sierra de forma lineal aceptable.
OPERACION DEL CIRCUITO
El objetivo es el de cargar al capacito,r regulador de tie npo C, por me-
dio de un flujo de corriente constante que circula a través de TRr. La salida
se toma del colector de TR,. R, es el resistor de la base,/colector para TRr, el
cual actúa sólo como un iriterruptor y tiene a TR, ! a Ro cøno su emisor
de carga. La corriente de la base de TR, se controla mediante el resistor va-
riable RV' cuyos límites son marcados por R" y Rr, de tal manera que TR,
conduce durante todo el tiempo en la porción de "corriente constante" de su
característica.
Intervalo de tiempo A-B
TR, se ensuentra conduciendo, y su voltaie del colector emisor (Vor) es
muy pequeño debido a que TR, forma un divisor de potencial con TÊ, y Ro.
C, también está cargado a este bajo voltaje.
Interwalo de tiempo B-C
En el instante B, el brusco impulso de entrada de variación positiva blo-
quea a Tn1, Sin embargo, ?R, continúa conduciendo, cargando además la
placa inferior de C, hasta el potencial de tierra, Como la coriente que carga
a C, es, rrirtualmente, constante, se obtiene una onda de voltaje bastante
lineal.
fnten¡alo de tiernpo C-D
En el instante C, la entrada de variación negativa conecta a TRr. El
transistor conduce y al hacerlo así descarga rápidamente a C, El ci¡cuito
ahora vuelvo a estar como en eu estado inicial.
CONTAOL DE LI VE,OCIDAD Y DE II AMPLIÎUD
Al alterar eI valor de C, se obtiene el control grueso de la velocidad; el control
fino se log¡a (como ya se ha visto) al variar el ajuste de 8Vr.
Obsêraese que los picos g las ond.ulaniones d¿ la ond.a del omisor TR, son pro-
ducid.as por løs cqtacterísticas propiøs èlcl transistor cuando se Ie conecta A se lc
dcsconectø,
Acción del seguidor de cátodo
Se obtiene el circuito seguidor de cátodo cuando la irnpedancia de carga de un
túodo se coloca entre el cátodo y Ia tierra, ilcscopløila ¡nedi'a:r¿te un capøcítot de
paso y cuando la salida se toma a través de este resistor de cátodo.
El circuito básico se reprosenta a Ia
2.2Íl t$5
Otra forma de obtener un fluio de corriente constante
a través de un capacitor
Existen otras formas de obtener el flujo constante de corriente necesaria para
asegurar un crecimiento o una disminución, con buena linealidad, del voltaje que
apaiece a través de un capacitor; a continuación el lector va a estudiar una de
tãles formas, denominada Accí6n de Autoeleaacìtn, Esta acción desempeña una
pafre esencial en la operación del siguiente grupo de dispositivos productores de
õorriente constante, con los cuafes se va usted a enconttar en el presente libro.
Tales dispositivos son muy empleados en los equipos origen estadounidense o
canadiense.
Sin embargo, antes de comenzar a estudiar el concepto de "autoelevación" será
conveniente que el lector recuerde lo que estudió en Electrûnicø Básìcø acerca de
otro efecto conocido como acción del seguidor de cátodo; y después continuar su
estudio con el equivalente con transistores, sobre la acción del seguidor de emisor.
HT+
izquierda de esta página, en donde
no se índica la polarización asociada.
Recordará, de Elecfiónico Básìcø,
Pâte. 2.37, que el propósito de poner
un capacitor de paso en paralelo con
el resistor de cátodo de un bulbo,
es el de suministlat una trayectoria
de baja reactancia Para la compù
nente de c.a. de la corriente del
bulbo, de tal manera que con la se'
ñaI se pueda mantener a través del
resistor de cátodo un voltaje estable
de polarización que no varfe. Sin
embargo, cuando se quita el capa'
cito¡ de paso, se debe desarrollar la
componente de c.a. a través del re-
sistor de cátodo ---con el resultado
de que el ooltøje desarrollado a tra-
vés de este resistor variarâ. en fase
con la señal aplicada.
En otrae palabras, el voltaje del
el nombre del circuito.
cátodo "seguirá" al voltaje de la rejilla de donde se deriva
RAC DEL CIRCUITO
CATODO
SEGUIDO
ttE
Los circuitos seguidores de cátodo se us¿¡n ampliamente en todas las ramas de
la electrónica, en virtud de una o de más de sus propiedades especiales:
Q Co-o, obviamente, existe una caída de voltaje a través de Rur. en el diaglama
anterior, el V"", siempre debe ser menor que el V"n,, siendo la diferencia entre los
dos el valor efectivo del voltaje de la rejilla al cátodo Vr. Por consiguiente, la ga'
nancia de voltaje del circuito geguidor de cátodo siempre será menor que uno; en los
bulbos modernos normalmente es de aproximadamente 0.9.
s
Q ," corriente que circula a través del resistor del cátodo es mucho mayor que
cualquier pequeña corriente en el circuito de entrada (esta coriente es d'erivada
de la qu_e fluye a través-de la carga de la etapa anterior). por consiguiente, la ga-
fiancia de corrìente es alta en el seguido¡ de cátodo y el circuÍto se comporta como
un buen amplificador de potencia. Esta alta ganancia de potencia es, ã menudo,
írtil para evitar una distorsión de la salida cuando la corriente se toma del circuito.
Q co-o la ganancia de voltaje en el seguidor de cátodo está próximo a uno y
su corriente de entrada es baja en comparación con su corriente de salida, se in-
fiere (por la lay de Ohm) que la impedancia de entrada en el seguidor de cÁtodo es
alta en relación a la impedancia de salida. Esa propiedad es útil en extremo, cuando
se desea acoplar una alta impedancia con una baja impedancia. (un caso a pro.
pósito es cuando un amplificador con una alta impedancia de salida tiene que
acoplarse con un coaxial que tiene una baja impedancia de entrada.)
O
""
baia impedancia de salida del ci¡cuito seguidor de cátodo da la buena
regulación del voltaje de salida
-lo
que signifÍca que mantiene con exactitud la
forma de la onda del voltaje de entrada, aun cuandô la corriente se derive de las
terminales de entrada.
O *f efgctos de las capacitancias parásitas y de la capacitancia interelectrfiice
dentro del bulbo sólo se manifiestan profundamente a- muy altas frecuencias,
Por lo que el circuito seguidor de cátodo tiene una excelente respuesta a las frecuen-
cias de banda ancha.
Ahora verá el lecto¡ cuántas de las anteriores propiedades pertenecen también
al ci¡cuito equivalente del seguidor de cátodo con transistores.
$51
Acción del seguidor de cátodo (contirruación)
2.29
Acción del seguidor de emisor
Al circuito del seguidor del emisor
se le ha llamado "circuito con colec-
tor a tierra", también se le cG'
noce ahora como el circuito de "colec-
tor común". En la figura que aparece
a la derecha se muestra su circuito
básico (excepto la polarización aso-
ciada). Recuérdese que el emisor de
un transistor es equivalente al cá-
todo de un bulbo; y que la base de
un transistor PNP (tal como el que
por lo general se emplea en este tipo
de circuito) normalmente es negati-
vo con respecto a su emisor.
El circuito del seguidor de emisor
funciona de la siguiente manera:
Cuando la base del transistor se hace
menos negatiaa con respecto a su
emisor mediante una señal positiva
de entrada, la corriente del emisor
disminuye.
-VE
Cuando fluye una coniente más
!!9ueña a través del emisor, la calda de voltaje a través de la carga del emieor
f{") tambi¿n disminuye y ei propio emisor se Lace menos negativo. En otras pa'
rabras, el ooltaje ilel emíso¡ sígue al ooltøie dc lo base.
ID
?
V
vB
ENTRADA
Rq
2.30 t$ 5
Acción del seguidor de cátodo (contirntøción)
Las propiedades del circuito del seguidor de emisor se pueden resumir b'reve-
mente.
O t" ganancia de voltaie siempre es menor que uno (debido a que V"", es menqr
quãV,.,,, por el valor efectivo de Vs). En la práctica, difiere poco del voltaje del se-
guidoi'rie cátodo y por lo general es de aproximadamente 0.9.
@ e partir del estudio del lector de El¿ctrónícø Básíca, Volumen 6, ya se sabe que
aun pequeñas variaciones en la corriente de la base de un transistor producen va'
riaciones gtandes en su corriente del colector y, por consiguiente, en la corriente del
emisor. En consecuencia, el seguidor de emisor da una buena ganancia de corriente
y constituye un eficaz amplificador de potencia. Sin embargo, la ganancia de
corriente (por lo general de aproximadamente cfurcuenta veces) tiende a ser menor
que la del circuito del seguidor del cátodo.
@ frr"uro que una pequeña variación en la corriente de entrada da por resultado
un cambio grande en la corriente de salida y como el voltaje de salida es un poco me-
nor que el voltaje de entrada, la ley de Ohm dice que la impedancia de entrada de
un circuito emisor de cátodo debe ser mucho mayor que su impedancia de salida. Si
V"o, fuera exactamente igual a V",r, la impedancia de ent¡ada sería, realmente, la
impedancia de salida por la ganancia de corriente.
(O
""
baja impedancia de salida hace posible el tener una buena regulación de
voltaje (aunque a mayores frecuencias se pi,erde un poco de amplificación) y la for-
ma de Ia onda de entrada se mantiene bien cuando la corriente se deriva a través de
las terminales de salida.
@ Sin embargo, las capacitancias interelectródicas de un transistor son mayores
que las de un bulbo, por lo que la respuesta a altas frecuencias de un circuito se-
guidor de emisor es menos buena que Ia correspondiente a un seguidor de cátodo.
Las capacitancias parásitas del circuÍto en el seguidor de emisor son de poca im-
portancia en comparaciþn con sus capacitancias interelectródicas que son mucho
más grandes.
Propledadeg
del CATODO
Slgnlllcallvas del
v del SEGUIDOR
SEGUIDOR
del EMISOR
1. Ambos petmiten que se reproduzca, a la salida, en forma muy aproximadq una
onda de voltaje de entrada.
2. En ambos se obtiene una ganancia de voltaje de un poco menos de uno.
3. En ambos se obtiene una alta ganancia de potencia, con pocâ distorsión en la
onda de entrada a la salida. La ganancia de potencia en el seguidor ds cátodo
es, comúnmente, mayor que en el seguidor de emisor.
rL Ambos tienen alta impedancia do entrada y baja impedancia de salida.
5. Mientras que el seguidor de cátodo tiene una excelente respuesta de voltaie den-
tro dç una ¿mplia banda de frecuencias, el seguidor de emisor se encuentra li-
mitado en este aslrecto, por las gtandes capacitancias interelectródicas.
$ 51 2.sr
Acción de "autoelevación"
.Ahora ya se encuentra usted listo para estudiar lo relativo aI método de ..auto-
elevación" para obtener el flujo constânte de c_orriente que e6 necesario p"""
"*gu-
rar un crecitrniento lineal del voltaje a través de un capacitor.
Cuando un resistor se conecta en un circuito, se lleva a cabo a través de él una
calda de voltaje. supóngase,que se eleva el voltaje en uno de los extremos del re-
sistor' Suponi,end.o que se pu,ed.en hacer los arreglos necesaríos en el otro exfueno ttel
îe9ístor paîa' que el aoltaie se eleae simultdneamente a dc ìguat tnønera, la caída de
voltaje a través del resistor no varla y la comiente que circula por éi p€rrnanece
constânte. Se verá en las siguientes páginas cómo se puede efectuar esto rlitimo, con
l¿ ayuda de un circuito en el cual la acción del seguidor de cátodo tiene una parte
importante,
El efecto obtenido con este método se puede comparâr con la acción de.calzarse
una bota l{ellington o ulra., "bota de gomã ordinaria'. Mient¡as que tauto la paite
superior como el tacón de la bota ascienden po.r su pierna conforme ustea ¡ja ia
bota, Iø distønciø que høg entre la pafte suwníor g- el tacón d¿ la bota ,ir*we
peîrn(nrcce constante, Por esto es que se le dio el nombre de øcci6n de autoeleaanlón,
al circuito básico, en el país donde se originó la idea, o sea, en los Estados Unidos.
AT-IGUAI A 2OO V
5
1
I
v
v I
50v
R=5 l(
¡
I
+4
v
50
I
L
5
tl¡
+ v
. Eu la figura de la izquierda, hay 5 volts en la parte inferior del reoistor de 5 K
mientras qge 9n la parte superior existen 55 volts.bn
"otr""rr"o.ia,
la caldã de vol-
taje a través deL resistor es de 50 v; y la co¡riente que circula pot él e. (por la r"v
de Ohm) F;j-: 10 mitiampor.es.
5xr0B
,, -Etl
la figura de la derecha. aho_ra b'ay 45 v en la paxte inferiû del resistor y g5
v en Ia parte superior de é1. Pero la caída de voltaje a través de él sigue siendô de
50 v; y la corrie¡rte que circula *r t (r]f* )
rr€rmanece consta¡to con r n valor
de t0 mA.
un Generador Básico de voltaie de Diente de sierra de
- Autoelevación (Bulbo TiPo 1)
2;32
ETITRÀDA
t$5
SALIDA
CORlE I
AT
AT
Y2
R1
vl
AT
AT
FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE
ENTRADA
CATODO DE Vs
DE
DE
v,
CATODO %
$ 5l 2'33
EL GENERADOR BASICO DE VOLTAJE DE
DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION
(BULBO-TIPO 1)
El circuito contiene tres bulbos. V, (un triodo) se comporta como un internrp.
"n
, V- lotro triodo) se encuentra conectado como un seguidor de cátodo. La acción
î"i aiËr¿b a" aislaniento V, se describe a continuación. El capacitor de regulación
äã-ti"*po (Cr) tiene muchã menos capacitancia que C'
OPEBACION DEL CIRCUITO
Intervalo de tiemPo A-B
Cuando el impulso de entrada se encuentra a potencial .de -tierra, Vr_ co-n-
duce totalmente y la corriente se halla fluyendo dèsde su ánodo a través de
B, y V, hasta la AT. Como V, está conduciendo, su resistencia es pesle¡a
ï'sú ,e¡íoao ie encuentra tan sôlo unos cuantos volts arriba del potenc,ial de
áerra. En consecuencia, C, æ carga hasta este voltaie. La rejilla de Vr
-y,
mediante la acción del' seþúdor de cátodo, el cátodo de v.r- se encuentrâ
también â este Potencial.
---
Sin i-Uargo, ya que V, está conduciendo, -sø cátodo se encuentra casi al
potencial de lJ ÁT; poì lo q:ue C, se carga casi hasta la AT.
Instante B
La ent¡ada de variación negativa es suficiente para bloquear el fluio de
la corriente a través de Vr. El ánodo de V, comienza a elev?rse hasta le-lT'
ã""""ao à h. re" lø parte nfer¡o¡ fu B, y a la rejilla dg Vo El gáødg de V' si-
gue a su rejilla y el incremento se transmite a _trales de L; (er cual no pueqe
ãftãrã" initä"táíeamente su carga) al cátodo de V,, en Qõn_þ tønbién se en-
lrn"lrø la pørte superbr dc R,.As(, conforme el _voltaie de_Vrse eleva en am-
bos extremõs de R,, se eleva'simultáneamente el potencial. Por consiguiente'
cualquier fluio de cbrriente a través de R, se mantiene constante'
Intervalo de tiempo B-C
Durante el intervalo de tiempo A-B, c2 se cargó hasta..casi la AT, como
r"*iaãia.-- l""go, conforme la
-
elevación- d.e yollqje de _
"autoelevación" se
transfiere a traléi de C,, el voltaie del cátodo de Vl se eleva por encima de
1. If. D" in-è¿iáto, V""ie bloqueä y la única trayecioria de descarga para pz
lo es ahora por R, bäsfa C,. Cdmo cïatquier corriénte que circula- por_ R, debe
ser constantõ. C,'se carga-de acuerdo a un flujo constante y el voltaie que
aparece a través-de él se eleva en forma lineal.
-'-Èn-el Cirò,rito aparece incluido Yr, para evitar que C, se descatgue en la
Uneã ãe ta Ãt ¿uraite el tiempo que-êl-cátodo de V, se eircuentra por encima
de la AT.
Instante C
El impulso de entrada de variación positiva hace que nuevamente conduz-
"a
V, iCrËiJscaú" iápiãamente a trävés de este bulbo. Conforme el voltaie
¿ãf ¿iró¿oie V, desciiende-, la reiilla de Vu
-y,
por la acción del seguidor de cá-
todo, eI cátodo^ de V"- también descieride. Este descenso se transfiere a tra-
vés âe C, al cátodo âe V,
En el mome;;; ;; qíe este voltaie de cátodo desciende por ,abaio de la
AT- v,, vuelve a côt¿.t"ir,- v C' reculira el pequeño porcentaje de su carga'
1¿ óual había sido perdida ai suñrinistrar corriente a Cr. Ahora el circuito vuel-
ve a su estado inicial.
La acción esencial del circuito es la de que cuando eI cátodo de v, se eleva por
encirna de la ÀT el capacitor C, totalmente cargado, suministra corriente a Cl (uD
capacitor regulador de tiempo que al principio de la acción eetaba sólo a unos cuan'
toJ volts poi arriba del poiencial de tierra) a través de un resistor (Rr), el cual
habla sidô condicionado por la acción de autoelevación para deiar pas-ar sólo una
coriente constante. Comó C, dene que suministra¡le corriente a C, durante cael
todo el periodo del barrido dä la base de tiempo, y además 1o {ebe
per{er nr¡nca
tanta caiga como para que se altere la ltneaüdãð de la base de tiempo, obvia¡nent¿
C, debe tener mucha mayor capacitancia que Cr.
Un Generador Práctico de Voltaje de Diente de Sierra de
Autoelevación (Bulbo
-
TiPo 1)
2.U t$5
HT + 2OOV
V3
cv r33
(6c4)
SALIDA
?
w
.-20v
+200v
+r20v
+ 35V
R¡
47K
250
R2
47K
ENTRADA
RVr
mln
-.1.-..-
-J-
v
R5
47
c3
3
c
foooPF
(óc4)
2.5M
o.rFF
C¡
F
R4
470K
C4
o'
c2
2ltE
R3
too
V1
hcvt¿o
(óAL5)
FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE
EITRADA
DEV
SALIDA DEL
. i:
UN GENERADOR PRACTICO DE VOLTAJE DE
DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION
(BULBO-TrPO 1)
La principal diferencia entre este circuito y el básico mostrado en la página
a1terior consiste en que el ánodo de V, no está conectado directamente a la
-ÀT,
sino más bien a un voltaje (V) cuyo valo¡ está determinado por el eiuste de RV,.
I.os valores de R, y R, determinan los valores límites del vollaje RV, ---en dondê
B, es de particular Ímportancia debido a que determina el nivel máximo aI que
se puede elevar el voltaje de salida-. (Arriba de este nivel, 1rcr supuesto, la ele-
vación del voltaje comenzaria â ser no lineal.)
El propósito del capacitor Co (el cual, como se recordará, tiene mucha más
capacitancia que el capacitor regulador de tiempo C,) es el de acoplar el cátodo
de V" con el extremo superior de Ro. El propósito de C, es el de atenuar las fluc-
ftraciones del voltaje del ánodo de Vr. Rn y RY" forman la cadena de resisto¡es
nor Ia cual circula una corriente constante.
' Las trayectorias para la carga y la descarga que aparecÆn durante la acción
se pueden apreciar en la ilustración siguiente.
V¡ V,¡
R4
I
2
RV
I
T
INTERVALO A a B
OPERACION DEL CIßCUITO
Intewalo de tiempo A-B
INTERVALO B a C
AI estat la entrada a potencial de tierra, V, conduce y la corriente
su ánodo a través de RVr, Rn ! V,. Cn está cargado hasta casi V volts
ci¡cuito básico para comprender lâ acción del seguidor. de éátodo que
a este proceso) mientras que hay poca carga en C..
Intervalo de tiempo B-C
La entrada de variación negativa bloquea a Vr. Ahora la corriente fluye_{e
Co a C"; sin embargo, como ambos extremos de la-caden¿ de ¡esistores n4-RV2
se ven ãfectados por la acción del seguidor de cátodo de V,, Cn se descarga
a través de los resistores segrin una corriente constante, La elevación de volta-
je a través de C" será, por consiguiente, lineal,
CONTROL DE II VELOCIDAD Y DE II AMPLITT]I)
.Al alterar el valo¡ de C., se obtiene un control grueso de la velocidad; el con-
trol fino se logxa al variar el ajuste de RV, (alterando asl el valor de la resistencia
a bavés de la cual debe fluir la corriente-constante que catga a C",)
Aunque la velocidad también se podría controla¡ aivariar-el ajusié de RV, (ele-
vando _o disminu_yendo asÍ el.vo_ltaje-máximo al cual_se_puede cargar C" en. un ¡re
riodo determinado de tiempo), la función principal de ßV, consiste en servlr como
l¡¡ control de a:nplitud de la manera desciit¿ en la Pág. 2.11.
fluye por
(véase el
da origen
Un Generador Básico de Voltaje
Autoelevación (Bulbo
de Diente de Siena de
-
Tipo 2)
V1
Y2
Rl
V3
AT
SALIDA
AT
V
V
C2
ENTRADA
v
CORTE
AT
ö
FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE
EI{TRADA
ANODO DE V,
QUE USA SONDA
DE ALTA
Il,fPEDANCIA
DE
SALIDA DEL
0 5l 2.37
EL GENERADOR BASICO DE VOLTAJE DE
DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION
(BULBO
-
TIPO 2)
El circuito que se ilustra en la página antenor muestra otro tipo básico de "auto
elevación". Su iatida es semejante a la del úItimo circuito visto pero su método de
opetación es algo diferente.
OPERACION DEL CIRCUITO
Ahora C, es el capacitor regulador de tiempo y la finalidad consiste en cat-
garlo por medio de un flujo de corriente constante que circrrla a través de Rr.
C, es un capacitor de acoplamiento, que tiene un valor grande de resistencia
(n,), la cual se encuentra colocada en paralelo con é1. V, es un diodo de ais'
laniiento, el cual tiene su ánodo conectado a un voltaje pocitivo de referencia
(V) cuyo valor generalmente se puede variar a voluntad y cuya función se
explica a continuación.
Intervalo de tiempo A-B
El impulso de entrada se halla a potencial de tierra. V, se encuent¡a con-
duciendo totalmente y, por consiguiente, hay poca carga en Cr. Cuando el vol'
taje del cátodo V" se encuentra al principio casi a potencial de tierra y V es
¡rositlvo, la co¡rie-nte de rejilla de V" fluye y tanto el cátodo como la ¡eiilla se
estabilizan rápidamente hasta casi el voltaie de referencia.
La cantidad de carga que se encuentra en C, depende del valor dado a V.
Si este voltaje se hace más positivo, entonces fluirá más corriente de reiilla
en V. y se elevará el nivel del voltaje de la salida. Si se ¡educe el voltaie de
referilncia, entonces la carga que existe en C, hará que el cátodo de V, sea más
positivo que su ánodo, cuyo voltaie desciende, y V, se bloqueará. Entonceg
C, sólo podría descargarse a través de V' según una constante de tiempo
re-lativamente grande y la salida decrecefa con lentitud hasta el nuevo nivel
deseado. Por consiguiente, R, está conectado en paralelo con C, para sumi'
nistrar una trâyectoria de dèscarga más rápida y por lo tanto acelerar la
calda requerida en el nivel de salida durante este periodo de inactividad.
Inten'alo de tiempo B-C
En el l¡rstante B, eI impulso de variación negativa bloquea a Vr. Su ánodo
comienza a elevarse hasta la Nl, elcoánilose sírrultánea.mente el potencíal
aplícado øI exfiemo ínferior de R' Sin embargo, cualquier ascenso en el áno-
do de V, se transfiere a través de C, a la reiilla de Vr, donde Ia acción del
seguidor de cátodo asegura que el uoltaie øplícød.o al extremo ile R" tambíén
se eleae hasta ese aalor. Cuando los extremos de R, e'stán sometidos perma-
nentemente, de esta manera, a la acción de "autoelevación", la corriente que
fluye a través de ft., y de V, siempre es constante (cargándose así Cr). En
consecuencÍa, se obtiene una elevación de voltaje bastante lineal en la ter-
minal de salida.
Instante C
Cuando el impulso de entrada se eleva bruscamente hasta el potencial de
tierra una vez más, V, conduce y C, se descarga rápidamente a través de é1.
El voltaje aplicado a lâ reiilla de V, baja hasta que nuevâmente éste alcanza
el valor de V y con ello el circuito se encuentra en su condición inicial.
Obsé¡vese que, compârado con el circuito de autoelevación de bulbo del primer
ti'po, la constante de carga del capacitor regulador de tiempo ha sido obtenida me-
diante la "acción de autoelevación", realizada por distintos medios' La principal dl'
fe¡encia práctica que existe entre 106 dos circuitos consiste en que en el tipo 1,
la co¡riente de carga para el capacitor regulador de tiempo, se mantiene mediante la
descarga de otro capacitor, mucho mayor, durante el periodo de operación; mientras
que en el de tipo 2, la corriente de carga fluye a través de un resistol, que se er¡-
cuentra sometido a la acción de "autoelevací6n", y por un bulbo.
Un Generador Práctico de Voltaje de Diente de Sierra de
Autoelevación (Bulbo
-
TiPo 2)
R2
IM
RVt
250K
AT + 2OOV
SAI;IDA
47K
-20 v
+ 200v
RV2= o-. try
_RV2 =
1M 75V
ANODODEVl
"31
o'rpF
I
I
t-
30v
l-
rl
v
cv 140
(o nus)
VI
h
V¡
cv r33
Gc4
C3
c2 o'!¡F
zlF
cv 133
(oc ¿)
R4
K
27OpF
c4
1M
Rvz
I
oK
IR
iro
FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTÄJE
ENTRADA
(Rv AT MAX. POS.
CATODO DB V,
ANODO DE V
REJILLA DE V
CON SONDA
DEV
SALIDA DEL
(RVr A TIERRA)
UN GENERADOR PRACTICO DE VOLTAJE DE
DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVEÕTON
(BULBO
-
TrPO 2)
Bste circuito es tân parecido_ al circuito básico del mismo tipo que fue explica-
do anteriormente, que requiere de poca explicación detallada.
Ahora el circuito regulador de tiempo es c' y nn-Rv2 es la cadena de re-
sistores a través de la- cual se hace circular unà corriènte ãonstante. V, continúa
eiendo un diodo de aislarnie_nto_-gu.e resguarda a c. de la fuente-ãJ *ttj¡ä Ë'öË:
rizacíón para la rejilla de !0. El ánodo de V, está"protegido contra fluctuacionås de
voltaje mediante_el -alto valor del capacitor'Cr.
El valor de R, -determin4 el límite superior del voltaje sobre el cual se puede
variar .a RV,- s,rn afectar ta linealidad de lä salidà; mienüãs
-s*
"ipr;;ö
hï:;;:
rrola el nivel del voltaje aI cual comienza a elevarse ta onãã ä;-di;tiË-ã;.iäri"]î"
¿ún se comporta como.un inrenup-tor operado por eL lr"pir"-aã ã;ar"d;;-C, ; n;
constituyen el acoplamiento normal de êntrada]
. . La acción del se_guidor 4e cátodo se lleva a cabo en el triodo vr. cuando el vol-
taie del .aqoa9 a9 v, se
-eleva
(y simultáneamente lo hace el voitaje aplicado al
extremo inferior de la cadena de resistores R.-BV2), tal elevación es tiansierida me,
diante el cap-acitor de acoplamiento c., a ta re¡iila I il c¿toao de t-t-ã;i;-"ü;tó;;
superior de la cadena de resistores. De esta manera se aseguran'tàs 'conãiðioneã
necesar¡as para la carga con corriente constante de cn, sienäo
"i
n"¡o-ããË-ã;
rriente, durante los dos intervalos de tiempo, tal y com.d'a continuación se muestra:
::j:i...
'';:'. :
V3'
vl
V3
V¡ ¡.
¿
'1
I t
!(
C3
C3
Y2
RVe
R¿
ì¡.'
I
".t
'.:r _
a... .
-.1'.
,.:'-.):
I
àu, :;,;*l.i
FLUJO DE
COAnIENTE
r c4
tr
'..
,:
INTERVALOA a B INTBRVALO B aC
Para asegurar una protección adicional para que la coriente sea constante
a través de. Ro-RVr,_durq¡rte el periodo del barrido de la base de tiempo, se coloca a
tls en paralelo con .R'-RV, como la carga de cátodo de v". como R. tiéne un valo¡
(le resistencia mucho menor que el de la combinación .R,"-Íiv", sólo una pequeña
Porción de la coniente del bulËo es la que fluye a tr.i¿s ã,i lã cé'mUinación pärâ cai-
ga a.ca, cualqgier cambio en el porcentøje'de la corri,ente del bulbo produce, por
consiguiente, sólo un muy pequeñ'o cambiô øbsoluto en el valor de la iorrienie'de
carga para Ca,
4l çottt{gl grueso
-de la velocidad se obtÍene en este circuito, medÍante el método
I!u{ dç coloc_ar en el mismo un capacitor de mayor o menor valor que C+. BV, efec-
tua la doble función de control finã de la velociâad y de control dä la âmpliiud.
Un Generador Práctico de Voltaje de Diente de Sierra de
Autoelevación (Tipo Transistor PNP)
R1
- 30v
TRz
cv7t17
(oc2o3)
S.ALIDA
47
C1 251 C3
o'O5¡F
"-l
ENTNÂDA
l-.- I
.-Corte
-tv
t
R
-T lto4V
L V
@
oA95
Dt
c2
2lF
5
TRt
cv7ll7
(oc2o3)
R4
IOO¡¡.
RVa
5
R2
47R
RVt
R3
1K
DE
DE
ENTRADA.
BASE DE Tnz
COLECTOR DE
SALIDA DEL
EMISOR DE TRs
$õl 2.4t
UN GENERADOR PRACTICO DE VOLTAJE DE
DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION
(TIPO DE TRANSISTOR PNP)
Este circuito funciona de forma muy parecida al generador de autoelevación
(Bulbo tipo 2) descrito anteriormente. El capacitor regulador de tiempo es C", y
n4-RV2 es lacadena de resistores a través de la cual fluye una corriente constahte.
TR, es un i¡rterruptor, acoplado mediante et capacitor C, a la base de TRr. Este rll-
timo está conectado como un eeguidor de emisor; de hecho el emisor seguirá a la
forma de la onda de la base durante todo el periodo que dure la aplicación del
voltaje.
D. es un diodo de aislamiento. Cr y 8, son las componentes normales de ace
plamiento y polarización para TRr, respectivanente.
OPERACION DEL CIRCUITO
Intervalo de tiempo A-B
TR, está conduciendo totalmente y, en consecuencia, su colector 6e encuen-
tra a casi potencial de tierra. El voltaje de la base TR, (V, por consiguiente, el
voltaje del emísor T8r) se controla mediante el ajuste del resistor variable ßV,
en la cadena de resistores Rr-ßVr-Rs, en la cual, R, y R" determinan los
llmites superior e inferior de voltaje, respectivamente. C, se carga hasta casi el
mismo voltqie
Intervalo de tiempo B-C
En el instante B, la entrada de variación positiva bloquea a Tß1, donde el
voltaje del colector trata de caer hasta el voltaje de la fuente de alimentaclón,
haciendo lo mismo simultáneamente la parte inferior de la cadena de lesistc
res Rn-RVr. La calda en el voltaie del colector de TR, se transfiere mediante
C, (el cual no puede variar su carga instantáneamente) a la base de TBr, y por
la acción del seguidor de emisor al emisor. Asl, tanto las partes superior e infe
rior de la cadena de resistores R4-nV2 caen en forma si¡nultánea, y la corrien-
te que catg,a a C, a travée de la cadena se mantiene constânte. Por supuesto
que D, se bloquea tan pronto como el voltaje del colector de TB, desciende por
debajo del nivel del voltaje determinado por RVr.
Intervalo de tiempo C-D
En el instante C, el impulso de entrada (de variación negativa nueva-
mente) orasiona que T8, conduzca totalmente una vez más y C, se descarga
con rapidez a través de este transistor. El voltaje del colector de ?R, se eleva.
Este aumento es transferldo por c, a la base de TB, (segnido por el emisor).
D, conduce nuevamente y el circuito vuelve rápidamente a su estado inicial,
CONTROL DE LA VELOCIDAD Y DE III AMPIITT]D
La rapidez con la que se carga C" está gobernada por la cantidad de coriente
constante que fluye a través de Rn-RVr, y ésta, a su vez, está controlada por la
posición del resistor variable .RVr.
_ La amplítud de la onda de salida se puede variar dternando la poeición de RV'
el cual determina el valor inicial del voltaje de salida.
- Pequeños cambios en los voltajes de sstado estable en el colector de TR, y en la
base y en el emisor de Tß, se observaJr cuando se altera la posición de Ritr. Estoo
canbios son causados por diferencias de resistencias en la cadena de resietores ?ßr-
n -8Vr-1n1 cu¿urdo se altera el valor de cualguiera de estas ¡esistenclas.
circuitos_basicos_de_la_electronica_2.pdf
circuitos_basicos_de_la_electronica_2.pdf
circuitos_basicos_de_la_electronica_2.pdf
circuitos_basicos_de_la_electronica_2.pdf
circuitos_basicos_de_la_electronica_2.pdf
circuitos_basicos_de_la_electronica_2.pdf
circuitos_basicos_de_la_electronica_2.pdf
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  • 3. CIRCUITOS BASICOS DE LA ELECTRONICA Volumcn 2 COMMON-CORE Unmanualbásicodeenseñanzadesanollado.porlDequipo especial ¿u ir.vurtiä"äOl-1" f"-**1""^ en el-ectrónica de la E()YALEI,ECTBICAL&ItIEcHAl{IcALENGINEEaS en colaboración con IrECHNICALTßAININGcoMMAl.IDofthen,()YALAIßFoBcE v DECCA AADAB LIIItrTED MIGUEL fff,fti"*t"to Técnico en Comunicaciones Eléctrlcas ns".r"la é;purior de Ingeniela nfec-áni11,v.Eléctrica Instituto Polttécnico Nacional * Me'croo COMPAÑIA EDITORIAL CONTINENTAL, S' A' MÐgCO _ ESPAÑA _ ARGENTINA - CHILE SUCURSALES, DEPOSITOS Y REPRESENTACIONES EN: Bolivia - Braell - Colort¡bla - Costa Rlca -- Doml¡icana - Ecuador - El S¡Ivedor E8tado¡ U¡t¡Iog - ""*uåäî'l- ¡forã*." - Nfcar-eÃã---'pa¡¿m6- - Pargsuav - Petú ""ttiîå - p"ãto-nr"o - utuguev - ve¡ezuele tHe ñLpr PREss, New York
  • 4. Tftulo de la versión BASIC EI,ECTRONIC inglesa: CI.RCUITS-PaIr Two @ Copyright 1964 by Van Valkenburgh, Nooger & Neville, Inc New York, U.S.A. Todos los derechos reservados Primera edición mexicana: mayo de 1978 @ Copyright 19ZB by Van Valkenburgh, Nooger & Neville, Inc. New York, U.S.A. El lema coMMoN-coRE, y el diseño que lo acompa.ña, es marca registrada de exclusiva propiedad de Van Valkenburgh, Nooger and Neville, Inc. New York, U.S.A. Dqechos Reseîaa¿l.os @ en l*ngua Españolø-1928, primera publícøclón COMPAÑIA BDITORIAL CONTINENTAL, S. A. Cllr-2. DE TLaLpaN Núrvr. 4620, Múx¡co ZZ,D,F. MTEMBRo DE LA CAMAEARX""JSî#E3LA rNDUsrRrA EDrroRraL Á,v. R¡púnlrca AR.ENTTNA Núrvr. 16g, BencnLoNA 6, Espeñ¡, Sorfs Núu. 1262, Bun¡{os ArREs, Ancnxrrxe Avu¡lÁrncur Nútvr. 458, Sewuaco DE CHu,E, Cr¡r,n IMPRESO EN ME)UCO PRINTED IN MEXICO Todos los derechos de este libm están reservados de acuerdo con las convenciones Internacional y Panamericana, No puede usarse ni reproducirse, bajo ningún concepto, parte algunâ del mismo, sal- vo autorización escrita del propietario del copyright.
  • 5. PREFACIO AL VOLUMEN 2 LaseriedemanualessobreCIRCUIToSBAsIcosDELAELECTRoNICA'de la cual ésta es ta p"iã tãs"ïa" y fittd,-originalmente fue el resultado de una soliclud de entrenami"it"""iîii"té gliq'-Eñela de Ingenierla Electrónica de la RoyAL ELECTRICAI, -¡Ño -ivrEcu¡'r.ucAl ENGINEERS en Arborfield en Berk' shire y del comando ¿" n;t ""r*i"-"to r¿""i* de la RoYAL AIR FORCE. Después äää ã"ìaãããiä pl"rrá""iott inicial con la R.A.F., comprobada posteriorrnente con la DECCA RADAR r,rol, 'ä-¿"rqrrylló el trabaio de escribir y de ilustrar la serie, Dot un Equipo de Investigación de Entrenamiãn"to Electrónico àspecial en Arborfield ffiäil'"ìó^äìrt""t" ããrät"r.óiór, "on el cuerpo editorial de TtfE TECHNICAL pnrss r,m. Los anteproyectos oúginales de ambas partes de Ia serie' fueron escritos al me' oorËr*ïåiãr-ã1". d;'il; 1"s t'""tiott". iin"let se enviaran a los impresores' en consideración . 1", ,rrö"åi-"åî ae "p-"-.im"d"*unt" media docena de expertoe tróc' nicos e instructores p"-á.ti"o, "n v..i.r-"amas de la ingeniería electrónica a quie' ;äî.; fr;;;;;"å#;ü;;;yiâã ir"ltr"ciones p_ara su crltica. En la prepara- ción del Vol. 2, ¡esultaioi .L-'-d"'g"-d v"lor ias detauadas meio¡a¡- sugeridas por el Sr. G. W. ALDERMAN, Jäfã-ã"-et"Ulicaciones. Técnicas' DECCA RADAR LTD" v por ãi'cã*""¿o de Entrenamiento Técnico, R'A'F' Casitodaslasilustracior¡esdelVol'z4elaserie,fuet-onpreparadaspof.drÞu- ¡"rrtãJï""i"ïrõ*lã a" ä.ií.ni.r- ã"¡iu"rti"ld, con_ta-ayuda en la parte no técnica ä"ï ó"p"ttt*ento de Arte de TTIE TECHNICAL PRESS' El objetivo de la ser:íe qs el !e 'n*U" , *onü""t "1" '"1î9i-ó" re¡nresentatiwa de las princip"f"u ..t-liiir., ãã io, .ircnitoi que son más comúnmente utilizados en todas las ramas d;'h;;C."ierla etãcnOnicá. Sin embargo, _se ha tenido el cui' dado de formalizar, .i"-prä-ã"ã ha ,sido_ posible, la presentación de cada circuito ä;t". nî ãl p.ttO"' *"il;"i;_*oei¿o, ¿"tp"é" de u1a página que ilustra el die- ä"-äî.1ãit*itãï¿.iãã-ã" L;t"tiiliá" y f". ondas de voltaie que el circuito pro- ã;;;;-ãt.'" ¿"r"tiñið" a"t¡f"¿.,cle"cómo funciona el ci¡cuito y,eq 11 malq rla de los casos, âpareõ-;; ã *ãt p¿g"as que ilustr-an los circuitoé prácticos--del Ap"ir cqestión. i. -"vóJ. de los ôircuitos plesentados han sido descritos e ilus- ;;;á; en sus formas "ãáp.cti'tn.. de bulbo y de transistor. Toilos lns cãrcuítos mat- ï"aõl "*" "prdct¡"orì áï A æ*to, "n orobøt p-ar-tcs iLe CIRCUITOS BÁSICOS DE ¿Ã- W.tCfnO¡VfCe, nai i6o consí¡wíîIos g,pr6bados, con los oalores ihøilos en lns iomeoncntes ¿lcl c¡icu¡io,-iøro pro¿ucir rãal'mente løs omdøs dc los aoltaies dc sa' líila^e íntermzilíos que opoìr""n'"n las ílustraciones' (Sin embargo, deberá obsenrar- se que en los casos "r äoã s" arigr"n niveles do voltaie específico-s a las ondas, ya sea en eI texto o en lasbropias iústraciones, los niveles de los volta¡es en-cuestión .ó" ait"õt"-ente aplicabies-sólo a los cilcuitos reales descritos. Estos pueden muy bien diferir en otros circuitoe, aun dentro del mismo "gru¡ro familiar".) La introducción de cada nueva familia de circrritos y otros puntos apropiados de la serie, se hace a través de páginas que confirman y que se basan en el conoci- mie¡rto teórico básico que;t ñ-t* ã"b" haber obtenido al estudiar una serie pre-
  • 6. cedente de manuales intitulados ELECTRONICA BASICA, también publicados (en 6 vohlmenes) por THE TECHNICAL PRESS. Ciertamente, CIRCUITOS BASICOS DE LA ELECTRONICA conviene leerlo como una continuación directa de la serie ELECTRONICA BASICA; aunque también ha sldo escrito pata ocupar un lugar lô gico dentro de otra serie intitulada RÄDAR BASICO. Junto con una serie intcial en 5 partes sobre ELECTRfCIDAD BASICA (común- mente usada ahora como libro de texto en las escuelas de Inglaterra, por grandes empresas industriales y comerciales britá¡ricas e interracionales, y por las fuerzas armadas de la comunidad británica), todo el progxruna COIWIION-CORE, corno se le conoce, constituye un CURSO ILUSTRADO DE ENTR^ENAMIENTO TECNICO ELE- MENTAL de un tipo radicalmente nuevo, que const¿urtemente va creciendo para cu- brir los elementos de las técnicas más recientes, +*t Lø ftnaltdtd etùncieal ilc la señc CIRCUffOS BASICOS DE LA ELECTRONICÀ es la de ayu-dar a entrenar al aprendiz o aficionado que pretenda llegar a ser un técnico en electrónÍca a nivel de reparadoroperador. Pero e:dste ot¡a finalidad, casi igualmente important€. Aun el ingenlero en electrónica calificado hallará diflcil el memoriza¡ los funcionamientos detallados de cada una de las dos docenas, más o menos, de circuitos básicos que la serie cubre. El ingenieno conoce los principios sobre los que se basa el funõionamiento del circulto; pero habrá f¡ecuentes ocasiones en el curso de su trabajo en lar que necesitará un recordatorio rnás fiel -quizá de algunos de las courponentes esencia- lee de_loe circuitos, o.bien, del ,valor tlpico de ðsa componente {ue necesita para incluirla en r¡na función particular-. Es de esperañê que las caiactelsticas ðspe- ciales de la serie la convertirán en una obra de refererrcia de gran utilidad tanr,blén para los hombres que trabajan a est€ rdvel su¡rerio,r.
  • 7. CONTENIDO Sncc¡óx Prefacio al Volurnen 2 PÁ,c. 3 2.1 2.2 2.7 2.14 2.t8 2.22 2.32 2.43 2.60 2.65 2.70 1. Introducción al Volumen 2 BASES DE TIEMPO 2. Lo que son las Bases de TlemPo 3. Controles de Ia Base de TiemPo Circuitos de base de tiempo con deflexión electrostática cómo se Genefa r¡na Base de Tiempo: Deflexión Electros- tática 4. b. Dispositivos de Carga de Corriente Constante ' . ' ' çaj Un Generador de Voltaje de Diente de Sierra de Ce rriente constante (b) Un Generador Básico de Voltaie de Diente de Siena de "Autoelevación' 6. Generadores Miller de Bases de Tiempo circuitos de base de tiempo con deflexión electromagnética 7. cómo se Genera una Base de Tiempo¡ Deflexión Electro 8. magnética Circuitos de Deflexión Electromagnética 9. 10. Corriente de il;; de Siena con Escalón SEÑALES DE IMPUI,SOS ESTßOBOSCOPICOS Lo que son las Señales Estroboscópicas . ' Generadores de Impulsos Bstroboscópicos (a) Un Generador Básico de Impulsos Estroboscópicos con "pax de Persistencid' . . . (b) Ún Generador Básico Multiar de Impulsos Estrobos- cópicos (c) Un Generador Básico Tipo Fantastrón de Impulsos es' troboscópicos. .... 11. Acción Estroboscópica por Desfasamiento ' ' GEI{EBADORESDEIMPULSOSESTRoBoScoPIcoS 12. Circuitos de AcoPlamiento . INDICE (a) Circuito Básico RCR . (b) Un Generador Miller Práctico de 2.76 2.77 2.82 2.88 2.94 2.98 2.106 2.114
  • 8. [o Serie COÍYIM0N C0Rt COMMON.CÓRE de manuales de Entrenamiento Básfco incluye hasta ahora los siguientes títulos: ETECTRICIDAD BASICA ETECTRONICA BASICA stsÏElttAs slNcRoNlc0s Y stRvoMEcANlsfylos BAslcoS clRculÏos BAslcos Dt tA tttcÏRol{lcA RADAR BASICO TTECTRICIDAD INDUSTRIAT BASICA IttEvrsloil BAslcA
  • 9. Sl' INTRODUCCION AL VOLUMEN 2 2't Este volumen, correspondiente a Ci¡cuítos Básícos d.e la ¡,' :ctrhrinø, estâ, dividi- do en dos porciones desiguales -l¿ p¡i¡¡s¡¿, y la más Sraldg de ellae, trata de las gases de tiempo y de los circuitos que generan las formas de las ondas de coriente J de voltaje capaces de dar bases de tiempo satisfactonas; la segUnda, y la más úreve, explica la naturaleza y el propósito de las señales estroboscópicas y el funcio ãr-ié"tt de los diversos tipos de circuitos empleados para generarlas. Tanto las bases de tiempo como las señales estroboscópicas ison ampliamente .tr"¿"r "t electrónica. Por eiemplo, las bases dz tíempo son esencralee para los os- ãfãgr"fo^ de rayos catódicos. En el tubo de rayoe catódicos..que forrna parte eser1- ãi¿-1" "" equifo de televisión, de una unidad de obsewación rada¡ y de muchos ótros dispositivos de equipos electrónicos, tanto civiles como milita¡es, siempre en' contra¡á-un circuito incorporado cuya finalidad es la de producir un voltaje o una ãã¡aiortu que será la cauJa de que el punto barra rápidamente la pantalla y gue después reþese de nuevo, muy rápido en realid¿d, a su punto de-partida' -- ^efgotta! veces el circuito que produce este voltaje, o esta corriente, sumi¡dstre¡á oo" rã"iu de señalee de deflexión de barrido y de retorno sin requerir en sl mis' -" ,ro" ent¡ada Tal generador de bases de tiempo se conoce como ínestøbl'e. Pefienece a la familia de circuÍtos conocidos como oscilaÅ'ores dz relaiaeíÚn' - Oãos tipos de generadores de bases de tiempo producen solamente una simple señal de de?lexión ãe barrido y de retorno, la que se origina cuando se le-aplica, al generador, una señaJ. de excitación llamada un ímpulso ilíspørad,or o imwlso eÚc¿to- aot la diferencia que existe entre estos dos tipos de generadores tiene importantes consecuencias prácticas. l)na seña| istroboscÚpic¿¿ es un impulso que se usa para investigar en detdle, o p*" indicar, una paxie precisa de '¡n_ ciclo recurrente de eventos. Por eiemplo' et' el caso de un eqùipo dã radar, tal "cicl,o lecrulente de er¡entos" podrla ser la fioducción de una serie de ondae de base de tiempo. Un irnpuls-o generalo en 7m -nä*rti eipeclfuo clura.nte el período d.e cado una. de estøs onilas recu'r¡entns & Uase ac ü*ìnpo', puede ser empleado para Índicar un alcance de un blanco eolæclfíco en la pantallä áel tnC sobre la cual, comúnmente, se muestxa una imagen de radar' Diãho impulso recibe el nombre de señal estroboscópica de alcance. Normalmente está asociadã con uu control, el cual, al ser ajustado por el operador, oaríø I'a regutací1rt de tíempo dcl irnpulso estroboscópìno relnthto al comienzo dc la bose ilc tÍi*po. Este retardo se convieurte después en (por ejemplo) metros de alcance del objeio y se indÍca como tal en alguna ãscala de alcances convenientemenæ calibrada. Las señales estroboscópicas se pueden usa¡ con otras muchas fÍnalidadeo -por e¡emìto, para deæctar La îrecuencià así como eL alcønce de una señal de enEada, o pät" -édir cualquier ftecuer¡cia individual en una señal de entrada que contitne inuchas ft*,r"tr.i.r diferentes-. Ta¡nbién se pueden usal para medir la cantidad en que se desvla una ftecuencia de una señal deszués de un det€rminado lapso. 'Si¡x "mUãtgo, eI estudio de las señales estroboscópicas debe espe.lar a que usted prinero estudi-o ias bases de tiempo, ya que no es posible comenzar 'la investigacióu õ |¿ indicación" de alguna parte de una onda si no exist€ antes una base de tiempo sobre la cual pueda ùa¡ecãr la onda. Por consiguiente, se deberá investiga¡ ahora to qne son tas-bases ài tiu-po, para qué se usar¡, cómo se pueden cont¡olar y qué clase de circuitos se necesita¡¡ para generÍrrlír8. "ffm "f#å3þ DE QUE I.A RÀDAR BASICO ICÀBASICA ON CT EL ELECTRICIDADBÂSICA
  • 10. 2.2 52' I-O OUE SON LAS BASES DE TIEMPO En el Volumen 4 de Electtónínø Básìca usted estudió que eta posible mostrar en la pantalla de un tubo de rayos catódicos, _una imagen exacta de la onda de la co- rriånte o del voltaje tomada en un punto determinado de un circuito electrónico. Primero ee vio que si una de las placas deflectoras Y de un TRC electrostático se conectaba a tierra, y se aplicaba un voltaje de c.d. a la otra placa Y, entonc€s el punto se movla verticalmente hasta una nueva posición en la pantalla -hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad del voltaj+ y que eso era todo. Después se consideró lo que sucedla al aplicarse un voltaie de c.a. a la placa Y. Como la amplitud de un voltaje de c.a. varla progresivamente desde cero hasta un máximo positivo y luego baia hasta un máximo negativo antes de volver a cero, ,se enconfó que el punto en el TRC se movfa verticalmente hasta un ¡náximo positivo, luego bajaba hasta un máximo negativo, paxa regresar deszués a celo <ontÍnua¡r- do este proc€so mientras el voltaje de c.a. estuviera aplicado-. Lo que debla apa' ¡ecer en la pantalla eta unâ lf¡rea recta vertical abarcando desde abaio hast¿ arriba a la nitad de la pantalla, con una long¡tud que dependía de los máximos valo¡es ¡rositivo y negativo del voltaje aplicado. '.r:T,í,-;.iì::¡¡ ji:F;l:. .T.iú:.*ïl¡r Cómo te Yo una Onda de ..rï$iiiiililiiiffi c.a. en la Pantalla de un TRC SIN UNA BASE DE TIEMPO Esta inagen sela bastante satiefactoria si usted estuviera interesado sólo en los valores de pico de la amplitud; pero no serfa adecuada si usted quisiera estu- dia¡ la foma general de la onda, o si deseara medí¡ su amplitud en cualquier punto determinado del ciclo. Para hactr esto, se tendrla que evitar que el punto sólo brlncara hacia arriba o hacia abajo en el mismo lugar, haciendo que se moviera hacia loe lados a lo largo de toda la pantalla de una manera relacionada con otra dimeneión -la del ticmpo. La eut¡ada que causa que eI punto se desvle hacia loo lados de la cara de la pantalla del TRC, cuando se define en relación aI tiempo, se conoce como uua baco de tiempo. La lfnea ftaz,ada po,r el punto cuando se desvla de esta mÍ¡rrera se co¡roc€ como barrido o hazo. Al superponerse a lo largo del barrido los mov¡mien tos hacia arriba y hacia abajo gue muestra¡r variaciones en el nÍvel del voltaie de la señal de ettrada, se produce lo que ee lla.ta Ia presentación do l¡ onda.
  • 11. $21 Linealidad de Ia base de tiempo Ya se sabe que la manera más fácil de mostrar cómo varla un determi¡rado vol- taje o bien-una coriente en el transcurso del tiempo consiste en dibujar una gráfica con el eje horizontal (o eje æ) calibrado en unidades de tiempo y el eje vertical (o eje y) calibrado en unidades de (digamos) voltaie. Así, el voltajé se mide en inter- valos sucesivos de tiempo, los resultados son marcados sob¡e la grâhca, y los puntos se unen hasta producir una curva. También se sabe que en la gran mayoría de los casoÊ es más fácil de interpretar la curva o la onda resultante cuando la calibración del eje r y del eje gr es lineal (esúo es, no logarlt¡nica o de algln otro tipo). se deduce que, aI aparecer una onda sobre un oRC, se requerirá normalmente, que la- dgflex!ón vertical del punto esté en proporción directa lespecto a la amplitud del voltaje o de la corriente bajo investigación y que su deflexión lateral se encuentre en p¡oporción directa al ticmpo. supóngase que el método empleado para desviar el haz electró_nico es tal que la cantidad de deflexión sea directamìnte prõporcional a la emplitud deì voltaje o de la corriente de control. Entonces, pa"a ã.r" la deflexión a lo largo-del eje æ sea lineal con respecto al tiempo, el vollaje o la corriente de deflexión deberá âumentar (o disminuir) linealmente con reepeèto al tiernpo. El voltaje o la corriente de deflexión que produce tal resultado se conocte como una base de tiempo lineal. "r,iälþ¡iiir;:iiir.lij;i l¡ii:ltÌ,,, ,r¿iì;:,,¡;l1ç lr,l,]- Una BASE de, ì:i;ï:r¡ì;'.:,i::riiÌ;ri !.+;ii :¡'ilili. j::iiti:;jlt,:.li.j,ì::.¡.!|. TIEMPO Lineat 2.3 . TTEMPO Las bases de tiempo lineales se emplean en muchas aplicaciones electrónicas, aunque la más importanæ es la de movet al punto lateralmente a través de la pantalla de un TRC con una rapidez de deflexión que es constante a lo largo de todo el barrido. Esta rapidez constante de deflexión es de irnportancia prirnordial. Una deflexión variable, con el punto desplazándose primero con rapidez y después cou lentitud a través de la pantalla, obviamente producirla un trazo ¡toco satisfactorio para sobreponer en él alguna onda que tuviera que ser medida o examinada. Ahora recordemos los dos métodos diferentes para la deflexión del punto a través de la cara en la pantalla de un TRC, los cuales se estudia¡on en el Volumen õ de Elecfiónìtø Bó,sicø: DeÍIerión WE C rßO S TAT I C A En la cual se aplican, simultáneamenta, ooltøþs variables de fase opuesta a las dos placas X horizontales que se encuenhan en el cuello del TßC; y D efLæí6n ELEC T ßOIul AGN E T lC A En la cual, u.na ootfut te dc amplihrd variable se hace circr¡Iar a través de dos bobinas de deflexión vertical que se encuentran opuestas una a la otra. En la primera parte de este libro obsewará cómo se pueden producir buenas bases de tiempo lineales mediante estos dos métodos. Confo¡me aumente su expe' riencia en radar y en electrónica, con seguridad se encontrará con que las bases de tiempo no lineal¿s (por ejemplo, espirales) tienen un buen uso, Sin embargo, tales bases de tiempo no pertenecen a las finalidades del presente Manual,
  • 12. 2.4 La onda 'dieute de sierra" t$2 Las ca¡acterlsticas deseables de una onda capaz de servir como una base de tiempo lineal se pueden listâl de la siguiente manela: l. Máxima linealidad de la porción creciente de la onda (para producir una base de tiempo estable); 2. Muy corto tiempo de retorno (fly-back) hasta la línea de voltaie igual a cero (para renovar la base de tiempo tan pronto como seå posible); y 3. Uniformidad máxima de un ciclo al siguiente. En realidad, la onda ideal se vería como a continuación se muestra: VOLTAJE I --r TIEMPO DE RETORNO þrmnaro DEt rRAzol þ- TIEMPO (t) I --ì Extienda esta onda, eri su imâginación, en muchos más cicloe que los que con- uu"i""æ*é"te cabrlan'en estâ págna y obsewará que se asemeja en forma a los dñ¡6g õ una sierra de carpintèro. En consecuencia, una onda con esta forma (ya ã d" voltaje o de co:riente) se conoce como diente de sierra; y los circuitos elec- trónicos capä."s de producirla se con(rcen corno generadores de voltaje (o de co' rriente) de diente de sierra. Otro nombre que se da a la misma familia de circuitos es la de generadores de bases de tiempo de diente de sierra (por razones que resultan obvias)' Tenga en meûte, lo que realmente significa una onda det tipo que obsewó co_n anterioãdad. Es una imagen de cómo un voltaie aumenta y luego decae. La lineali- dad de la porción creciente es el resultado de la unión de un cierto número de puntos de lo que ãt voltaje hø sì.ilo realmente en ciertos instantes. El hecho de que sea una llnea recta significa que el voltaje se estaba elevando con una rapidez uniforrne- rãUtà "l p"¿oão de tiempo most¡ado. Por ejemplo, se _alcanzaba un voltaje de 1O- V u¡ milisËgundo después'que la corriente se trá¡la aplicado; 2O V dos milisegundos después; 30 V tres milisegundos después, y así sucesivamente' Ahora usted debe observar cómo es que una onda de esta forrma puede mover al punto con una rapidez uniforme a AavéJ de la pantalla de un TRC y después- cómo, en un momento ãeterminado, regresa muy rápidamente a su punto de pa¡tida' LA ONDA DIEI..IIE DE SIENR,A
  • 13. $ 21 z.s Cómo se obtiene la linealidad del trazo Ya se sabe que la deflexión horizontal del haz de electrones emitido desde el cañón electrónico en un TRC conforme se desplaza hacia la superficie "uuertiaã aã la pantalla, se obtiene (en el método de deflexión electrostática) mediantà la apligación d9 un voltaje a una de las placas deflectoras que se encuentran en el cuello del IRC, y que dicho voltaje varía con respe,cto al voìtaje aplicado a ta piaca deflectora horizontal opuesta a la anterior. considérese con -.v* detalle lo que sucede. El diag¡ama siguiente muestra (a la derecha) una onda de voltaje tfptca de diente de sierra que sirve como entrada a la placa x, (a la izquierãa¡ iituaaa flsicamente detrás de una paritalla de un TRC, La placa x, se encuentra conectada a tier¡a, X¡ Ë*- - f D D +V Tiempo En el instante A, ambas placas X se encuentran a potencial de tiera; el haz elec- trónico no se desvía en lo absoluto y el punto perm¿rnece en el centro de la pantalla en el punto A. Sin embargo, en el instante B, la placa X, se hace ligerameñte más positiva ,que la placa X' Se ejerce una fuetza de atracción sobre loJ elgctrones del haz, y éste se mueve -hacia el punto B. En el instante c, el voltaje creciente ejerce un jalón más fuerte y el punto se mueve aún más hacia x2; en el insta¡rte P Tát aú¡r -v luego, repentinamente, el voltaje positivo se suspénde totalmente, la fuerza de atracción deja de existir y el punto vuelve al punto A, Sin embargo, obsérvese que las distancias entre los puntos A, B, C y D qúe arya. recen _en. lø pøntalJa, no son iguales, En otras palabrai, a pesar del hecho- de que un voltaje de diente de sierra lineal haya sido ãphcado a la placa x, el trazo ìn sí no es lineal. La raz6n consiste en que no sólo la fuerza de at¡acción que el voltaje ejerce sobre el haz electrónico âumenta conforme el propio voltaje ." h""" mayor, sino que además esta fuerza a.urnenta. conforme In distancìa, entre e:L haz y lø cørga posí- tiaø dc Iø placa x se hace r,cnoî, En otras palabras, entre más ceica de lã piaca se.encuentxe el haz, mayor será la fuerza de atracción de un determinado voltaje aplicado a la placa; y mayor será la deflexión del punto. , Por consiguiente, es claro que se requiere algo más antes de creet gue una ouena entrada en forma de diente de sierra dará por resultado un buen barrido de base de tiempo lineal.
  • 14. 2.6 Cómo se obtiene la linealidad del trazo (cøntìnntaxi6n) t02 Ahora supóngase que la placa X, se desconecta y se aplica a tierra y que en su lu- gar se aplica a la placa X, un buen voltaje de entrada de diente de siena de aariø- cìón negati!ø, Lo que sucede se ilustra en seguida. !- En este caso, la entrada de variación negativâ ejerce una fuerza de repilsíún sobre los electrones del haz y los aleja de esta placa hacia la placa X' Más arln, cuando el haz se encuentra en el punto À, está más próxÍmo a la en- trada negativa que el punto D y la fuerza de repulsión es, en consecuencia, más fuerte. Por consiguiente, la distancia entre los puntos A y B que âparecen en el día- gr4rra anterior es ma,gor que la distancia entre los puntos C y D. Como verá, ésta es una disto¡sión exactamente opuesta a la que se obtuvo en el caso anterior, cuando la distancia entre los puntos A y B era apreciablemente ,nenor que la distancia entre C y D, Si se pudiera encontxar una manera de hacer que las dos distorsiones opuestas se cancelaran entre sí, se obtendrla un trazo mucho más lineal. Esta cancelación de distorsiones es bastante simple de hace¡ mediante la apli- cación de un voltaje de diente de siera de variación positiva a la placa X, gr un voltaje de diente de sierra de variación negativa, de igual amplitud y en sÍncroniza- ción con é1, a la placa Xr. En otras palabras, si se desea obtener un buen trazo lineal sobre la pantalla del TRC, se deberán aplícar a las respectivas placas X dos voltajes de diente de sierra en sínnroníza,ción y en føse øWesta, uru) cøn îesp,ecto aJ otro. Un circuito a pro- pósito para lograr esto es eI que 6e muestra en seguida -ya le es familiar a usted el funcionanr.iento del inversor de fase, debido a su estudio del Vol. 2 de ElccttL níca Bósíco, --TIEMPO V tl, + ixfl* É ;t,# X¡ -v "-TIEMPO Obsérvese que al encontrarse las placas X de un TRC flsicameute próximas a la cara del tubo, los efectos de la distorsión obeervados anterionnente pueden set aceptables sin la necesidad de la acción correctora; asl que algunas vec€s se e¡t- conrará un voltaje de diente de eierra aplicado a sólo una de las placas X. Pero para uDa representación exacta de la base de trempo. debe aplicarse un voltaje en fase opuesta a las placas X; y se supondrá que en todoe los ci¡cuitos que en seguida apa¡ecerán se ha llevado a cabo esto colrectamente. DEFI,EXION DE PASE
  • 15. S 3, coNTRoLEs DE LA BAsE DE TtEMpo 2.7 Habrá observado en lag ilustraciones de la última sección que el barrido de la base de tiempo siempre se muestra partiendo del centro de la pantaua del TRC. Esto es conveniente para una instalación, aunque es raro que en la práctica usted lo desee. Para la mayor parte de- los_pro¡r,ósitoe o¡reracionales, Io que se desea es obtener el trøzo ez sí centrado s9br9 la pantara der tubo y, por "'orr.igui"nte, que el co- mieo,p del mismo parra del borde correspondienre ; il td;;äiel tubo. Teóricamente, existen dos ma¡xeras para hacer q.r" ui t"azo Be desplace hacia la izquierda, y a continuacÍón se indican. 1. se puede conectar a la placa x, un voltaje poêitivo de c.d. con la entrada d.e diente de siena de_ c.a. aplicada ã la placa, sobrepuesta a tal voltaje. Esto at¡ae a los electrones del haz hacia la izquierda y ãn el instante A, cuando co_ '¡ienza su trazo, el punto está en el borde izquierdo de la pantalla. 2. se puede apHcar un voltaje negativo de c,d. a la placa x, antes de sobreponer a la entrada de diente de sie¡ra. Esto da el ¡nismo terúlt"do rcpeliendo, en lugar de afiaer, a los electrones, En la práctica, generalrnente se emplea una combinación de los dos métodos, aplicando a la placa x, ua nivel de c.d. positivo y a la placa x, un nivel negativo de c,d. El voltaie se aplica en e'nbos casos, a través de un potenciómetro, de tal ma. nera que el comienzo del trazo se pueda ajustar con precisión. ' TïEMPO E +VE POTENCTA.L X +VE POTENCIAL + v E- -v .VE POTENCIAL E -vE PO(IENCIAT -TIEMPO +TïEMFO v + E I fl -v Cómo se centra el trabajo de la base de tiempo
  • 16. 2.8 Los controles del desplazamiento X y del desplazamiento Y Los potenciómetros que están acoplados entre sí, segrln se vio en la ultima pá- gina, usados para cenh;; el trazo eñ Ia pantalla del TRC mediante la aplicación t-oirrulu, porìtiuo y negativo (respectivamente) a las placas {1 Y.Xz-9ue se enc-u€n- ;;;;ã';uelo dLI iñC, tott lo-s co-mponentes del conttol del desplazamienio X' pero, en mr¡chas ;pli"il;";-i"-¡i?tt ut necesano hacer que el trâzo altere su p""¿;;; õ*a"aü ta'paniaua del tubo. por eiemplo, puede ser conveniente hacer que er rrazo necorra r, í;,ä;JJ*u" a*¿" lä pãtté s-uperior, en rugar de hacerlo desde la mitad de la J;;;u": il;; Ñ"ãe tog"ar anrican{g niveles similares de c.d. positivo y ,r"g"utãîLÇctivamente) a las pta"tJY' v Y' del TRC; los poten- :iä.ä;;;pí;ãäË"ä"ä¡o ã"1* ",rá1", ,, hacen los'aiustês necesarios, son los ãã*p"tt"ttt"t ãel control del desplazamiento Y' Aplicación de la base de tiempo y de la señal sobre tos rúveles de c,d. aplicados a las.placas x mediante,el control de despla- zamiento X existen, ";i";;;t;-t;b;Ñ".tot <ãã-o ya se sabe) los voltaies de diente u" i:iå.f;åffi ffrÏå5l'å; ent¡ada_ _et voltale que usted.quiere medir o exalni- nar- generalmente .ä-ã""o"ot" 'o¡t"pt'"'i" l" åi-"iu"t dá c'd' de una de las placas y. De esta maneta, conforme_el.p""ioi" äurøa horizontalrnente a través de ia panralla del tubo ;;di"rt"-;l-voltaie "Jf;t*;ütealmente creciente del diente de sierra, el punto ," ã".ui" verticalrnento -f,dñ;; J vouaie variable de la señal de entrada a la placa Y' Asl entonces' oeo'""îîî'àí 'ào'"a*l"nto'rluorescente de Ia supefiínìc intÊîíor a. ti^e**ïiu'i ¿eí rhc ";t";;*;;;;;;tTiîa" t'i t*'i ;yrtrffi t$3 -vE vr l+ - Âw- d 'f 'E X¡ Doflexión del Punto TiemPo X2 t- X¡ { X2 h I t¿L - Tiempo v Deflexiór¡ del Punto v SEÑAL APLICADA +v v -vE CON BASE DE TIEMPO v SiN SEÑAL APLICADA ,/,ñ. SIN BASE DE TTEMPO Y -côÑ spr¡er, APLIcADA Yr r.- I +TiemPo ww X¡ *f x2 l* +vE Deflexión del Punto I --r.Tiempo ,tr CON BASE DE TIEMPO Y SEÑAL APLTCADA
  • 17. $ 31 2.e controles de la velocidad y de la amplitud de la base de tiernpo supóngase que la señal de entrada que usted desea Ínspecciona¡ es r¡na muy senci-lla -un voltaje regular senoidal co¡¡ una frecuencia aã t tcls-. Ef tiempo que se lleva un ciclo completo de esta onda (s', ticmpo perí.óihåco) es de, exactamenà, t milisegundo. si el tiempo que se tarda su base de tiãmpo p*â qrr. el punto banã urta vez en la pantalla del TRC es también de, exactamente, I miliseg.rrrdo, entonces se obtiene una imagen exacta de un ciclo completo de la onda de entrada. sin embargo, si su base de tiempo se tarda sólo 0.5 milisegundos para completar un solo barrido, la imagen que se obtiene es la siguiente: /ß. DEFLEXION DEL PUNTO Yr t* - SEÑAL APLICADA mS. mS L-hmSr v lv *i X2 þ x2 f* xr *l +V Recíprocamente, si el banido de su base de tiempo se tarda 2 milisegundos, en- tonces se obtiene una imagen de dos ciclos completos de la onda de entrada, SEÑAL APLICADA 'It DEFI,EXION DEL PUNTO 'f '[, - -v 2mS. Io esencial es comprender la importancia de poder variar la rapidez del ba:rido de^la base de_tiempo, ãe t¿ *"r"rá qr'r" ," puedan observar voltajes de dÍfe¡entee rrecuencias. una vez_ que se hace esto, es posible examinar a placer cualquier señal oe enhada en la cual apa¡ezcan los detalles que a uno le interesen. El control que hace posibre el que re ,räú" r" ""pi¿""-ã"-i. u"r. de tiempo se conoce como el control de la velocidad. Generalmente tiene dos formas: url cøìt- trol gntnso, obtenido al reemplazar .,rr. "o*porrente por otra de valor diferente, y un cøntrol fãno logrado por medio de un potenciómetro,
  • 18. Y 2.ro t$3 Controles de la velocidad y de la amplitud do la base de tieenpo (corúinunsi6n) cuando 8e aumenta la rapidez de la base de tiempo, se aumenta la taz6n iLe øechníento, o el ángulo itc inctinatìln, de la onda diente de sierra' Esto se puede apreciar en el siguiente diagrana. vc o Tiernpo Obsérvese que el voltaje al cual se eleva la onda diente de sierra (eeto es, su mplitud) no c-rìmbia; aunque sí varía la rapi.ilcz ø lø cual se el¿aø hastø este vob tøje, N aplicar la onda diente de sier:ra a la pantalla del TRC, la ilistancía gue lec{> rrä el purio a lo largo de la pantalla es la misma, aunque varla la røpi,ilcz con Ia cual hace el recorrido. Observe con cuidado, en el diagrama anterior, las líneas punteadas. Mientras la amplitud del voltaje permanece constante, cualquier alteración en el ángulo de in- clÍn-ación de la onãa dienø de sierra debe hacer cambiar la frecuencia de repetición de la base de tiempo. En otras palabras, aI variar la rapidez de la base de tiempo manteniendo invariãble la amplitud, el efecto consiste en hacer que se repita máB o menos frecuentemente en uri determinado intewalo de tiempo. (Siø embørgo, obséruese que en muchos rnodernos equiçtos de rød,at, cuanila lø frecu¿ncíø dc repetìcíûn se oaîía, tømbí.én se hace oaríør Iø base ilc tíempo, cøn el objeto ilc proteger o los bulbos ile lø bøse ilc tìcmpo contra' una excesíoø conìcnte ') No obstante, supóngase que Ia frecuencia de repetición de la base de tlempo zro pucde variar, y Que está controlada mediante un imPulso de entrada de una frecuencia fija. Lo que sucede ahora cuando se al' tera el control de la velocidad, se Puede apreciar en la ilustración que aparece aquí a la derecha, donde la llnea pun- teada muest¡a la forma de la onda dien- te de sierra cuando se ilìsmínuge la ta- pidez de la base de dempo. Con una frecuencia de repetición fija el tiempo durante el cual el voltaie se puede ele' var, también es fiio. Como se eleva más lentamente gue ante8, es claro que no ¡n¡ede elevarse más antes de lbgar al õorte, es decir, su amplitud será menor. En la prácdca, lo que significa lo an- æriomenæ discuddo es que si usted altera el control de la velocidad que ge bierna cualquier base de dempo dispa- DE III DEL
  • 19. $ 31 2Jt Controles de [a velocidad y de la amplitud de la base de tiem¡n (contin"uaciûn) rada, entonces eI efecto consiste en altera¡ la longitud del barrido de la base de tiempo. Conside¡emos ahora lo que sucede cuando se varÍa el md"rìtno talor al cual pueile eleaarse eI aoltaje (o al cuøl çruedc il.escendcr), al ajustar Io que se conoce como el c.ontrol de la amplitud. El diag¡ama que aparece en seguida (en el cual se supone que la rapidez de la base de tiempo se ha mantenido constante mediante el control de la velocidad de tal manera que el ángulo de Ínclinación de la onda diente de sierra no puede variar) muestra lo que sucede, vc o Tiempo Cuando se aumenta el máximo valor al cual se está elevando un voltaje a raz6n constante, es evidente que tal voltaje ta¡dará más para Ilegar a este máximo. En otras palabras, la longitud de la base de tiempo es aumentadâ y su frecuencia es disminuida. (Por supuesto, reclptocamente, si se disminuye eI valor máximo al cual se puede elevar el voltaje, entonces la longitud de la base de tiempo se ve dis- minuida y su frecuencia aumentada. ) Cuando la longitud de la base de tiempo que crece linealmente varla de esta manera, la frecuencia de repetición de la base de tiempo varía, obvi4mente, en pto. porción inversa -suponiendo que la base de tiempo puede variar libremente. Pør consiguìnnte, con, tntø base ile tìcmpo d.e oariøción lùbre, øI aaríør eI control dc lø amplìtud. no sola:¡nente se alterø Ia annplitud ile Ia base d.e tícmpo, sino también su freøtencía dc repetici.ón, Sin embargo, cuando se dispara la base de tiempo con un impulso de entrada de frecuencia fija, la frecuencia de repetición se ajusta con ese impulso; y la altera' ción del control de la amplitud sólo gobierna la amplitud de la base de tiempo -+n otras palabras, la longitud del trazo a lo largo de la pantalla del TRC. IESUMEN de lo visto hasta ahora sobre las bases de tiempo La entrada del voltaje o de la corriente que ocasiona que se desvíe el haz elec' trónico hacia los lados a travós de la pantalla del TRC, cuando se define en relación al transcurso del tiempo, se oonoce como una bøse ile tiem'po, Cuando se utiliza un voltaje o una corriente que aumenta o disminuye a una razén constante con respecto al tiempo, con el objeto de producir una base de tiempo, la base de tiempo así pro' ducida es tín¿al. La aplicación más importante de u¡a base de tiempo lineal es la de mover al haz electrónico hacia los lados a través de la pantalla del TRC, con una rapidez de defler<ión que es constante durante el barrido. Alteración del Control de la Ampli
  • 20. 2.12 t$3 Resumen de lo visto hasta ahora sobre las bases de tiempo (contirru'ación) La línea trazada por el punto cuando es desviado hacia los lados a través de la pu"tuffr-ããi inC po" la basõ de tiempo, se conoce como ba¡ti'ila o t'fazo. Cuando hay ã.ti"p""tt"" ur, "i ttt"o movimientoJ hacia arriba y hacia abajo que reflejan varia' ;il;ó;; el nivel ilel voltaie o de la corriente de la señal de entrada, se produce Ia presentatión ile la forma ile lø onda, Las características de una onda capaz de servir ccmo una base de tiempo satis' factoria, son: 1. Máxima linealidad de la porción cre' ciente (o decreciente) de la onda; 2. Un muy tápido tiemPo de retorno; 3. Máxima uniformidad de un ciclo a otro. Tales características las posee una onda con la forma parecida a la del diente de una sierra de catpintero. Los circuitos capaces de producir tal tipo de onda se conocen, por consiguiente, como ge¡wra- :TIEMPO I.TIEMPODEL'I TR-AZO þ- TTEMPO (t) iln¡es ile tsoltaje (o iln conúertte) típo ile ili'ente iLe sí'erto' Cø1t¡oles ile lø bøse d,e tíempo. E! control ilnl iles,plozomíento X, que usualmente consiste en un paÍ de potenciómetros acoplados, se emplea para dejar en posición ho- rizontal al trazô sobre -la pantalla del TßC, ßl control ilel ilespluzømíen'to f, también consiste, generalmente, de ìn par de potenciómetros acoplados y se utiliza para ajus' tar la poiición vertical del trazo sobre la pantalla del TRC. fi control d,e la oelocíilcd se emplea para alterar la rapidez del trazo (esto is, la rapidee a li cual se desplaza el vc punto a través de la pantalla del Tß,C). Alterar la rapidez de la base de tiempo equivale a alterar el ángulo de inclina' ción de la porción creciente (o decre' ciente) de la entrada en forma de dien- te de sierra. fl cotúrol d.e la am'plítud se emplea o para alterar la longitud del trazo (esto es, la distancia que recorre el punto a través de la pantalla del TRC). Esto se lleva a cabo al alterar el valor máximo al cual se puedo elevar (o disminuir) el voltaje (o la corriente). Con una base de tiemPo de variación libre, la variación del control de la am' plitud no sólo altera la longitud del tra' zo a través de la pantalla del TRC, sino también su frecuencia de repetición. Al disparar a una base de tiempo con una entrada de frecuencia fiia, la variación del control do la amplitud sólo altera la longitud del trazo. DEL Tiempo o DEL CONTROL DELA AMPLTTUD Tiempo ONDA EN FORMA DE DIENTE DE
  • 21. crnc tlrT0s Dr BAsr Dr TIEtUlPO Olt 0tF[txt0l|l fl"tcTR0$TATtcAi Barido de la base de tiem¡¡o Haz I Placas de deflexión
  • 22. S 4, COMO sE GENERA UNA BASE DE TIEMPO: DEFLEXION ELECTROSTATICA En las próximas tres secciones, usted va a estudiar el método de d.eflexi'ón elnc' ï',lostótica, para mover aI haz de electrones a lo largo de la pantalla del TRC' I¡s ;;;1";;r-;ro"i"¿or con el método de deflexión electromagnética serán tratadog posteriomrente. -*-ir ru r"Ue que la forma de onda ideal para que una base de tiempo lineal tenga "" rapi¿o-Ul*po A" rui*o, es la onda diente de sierra. La mayoría de los siste- -r. ãïì"nàrCdn electrostátióa obtienen una base de tlempo de es_ta clase a partir ¿"i-"rÃtio de voltaje que se produce en un capacitor cuando se está cargando o des' ;;;c;;ã a l"rvés ã" .rlr ruti3tor. Si se puede-lograr que la rapidez de carga o de ã;;äõ .u ãt"oá o decaiga en forrna constante durante el periodo de cargaldescar- ;;;-;;;"¿;r se ¡ndrá obltener, a través del capacitor, una buena forma de onda diente de sierra. 'r vi c vc Obsérvese eI sencillo circuito que apa' rece en esta página a la izquierda. Cuan- do eI interrupto'r $, se encuentra en la posición (ø), la carga del capacitor se eleva hasta V y el voltaje que aparece a txavés de él (V") asciende en la fol- ma descrita en la Þág. 1.11 de esta serie. El tipo de curvas trazãdas por V,7-Y por V*, que aparecen en la ilustración inferior de esta página' se conoce como curvas exponenciales. Es claro que no son lÍneales -y a primera vista palece que un circuito que produce tal salida es øi¿menæ inädecuado palâ la produc- ción de una buena onda en forma de (se muestra amPlifica- página), puede ver que una línea rect¡. I R VR diente de sierra, Pero si usted observa con más detenimiento la curva Vn da en la ilustración que aparece abaio, a la izquierda, en esta el primer t|Vo de la constante de tiempo BC es vittualmente tv '6V .4V .2V / T lJ I I t!: o o.2cR cR 2CR 3CR acR Entonc,es, ei la onda de voltaje produgida-pqr r¡n caplgitq-1Ï:-.8e e8tô carg¿¡ndo ilurante eI yìn¿er loTo ile t/l--"ätiont" de t¡Åmpo se-pudieraaplicar a lae placas X ãà ". fnC, ui ¡"t ido dlp""tr ;t"avès ae la pantallã del tubo serfa, virtualment€' lineal. L--J O.ICR O'2CR 2oolor _ _ f--- - -t
  • 23. El circuito que aparece en seguida muestra una foma simple de tomat qna sa- lida, a través de un capacitor, durante el primer lOVo sola:m¿nte de su constante de tiempo. $41 Empleo del primer lïVo de la constanto de tiempo 2.15 Recuérdese que la constante de tiem- po que gobierna la rapidez a la cual se cârga un capacitor, depende de los res- pectivos valores de B y C en el circuito. Por consiguiente, si en el diagtama que aparece a la derecha, se varlan los va- lores de RV o de C, entonces la rapidez de carga (y, en consecuencia, el ángu' lo de inclinación de la primera porción del c¡ecimiento exponencial de la onda) también varían. En la práctica, se varla solamente a C para producir un cambio grande en el ángulo de inclinación. Con el objeto de producir la rapidez de carga deseada exactamente se hacen cambios menores en el ángulo de inclinación mediante el ajuste del resisto¡ variable RV. El circuito funciona como se indica a continuación: Recuerde usted que el diodo de gas, que se encuenha conecta- do a través del capacitor, neceslta de un voltaje de encendido que es conside- RV ¡ablemente más alto que el voltaje de- bajo del cual está bloqueado, o opagoilo. En otras palabras, el diodo continúa condu' ciendo aun cuando el voltaie que aparece a trevéB de él caiga bastânt€ abaio del voltaje necesario para hacer que cotnìctrce a conductr. Apllquese ahora el voltaje de alimentación (V) al circuito; C comenzará a cargarse hasta V, de acuerdo a la constante de tiempo RV{, la cual es relatíaamente granilc. El diodo no conduce y, po¡ lo tanto, aparece como un circuito abierto' Con- iorme el capacitor llega al voltaje de encrendido (V") del diodo -'-en el instønte t, del diagrama que aparece abajo- el diodo comienza a conducir y asl se llega a comportar entonces como un resistor de bajo valor. De inmediato, C comienza a descargarse a través del diodo, haciéndolo de acuerdo a la constante de tiempo ßoC que es relatíoøtnente Wqueña. Por consiguiente, su rapidez de descarga es grande. La descarga continúa hasta que el voltaje del capacitor ha disminuido hasta el voltaje de apagado (Ve) del diodo, momento en el cual -ìnstan- úe ú¿ según el diagrama de la dere" cha- el capacitor comienza a recargar- se de acuerdo a la constante de tiempo RY4,la cual es más grande, y asl se re- pite el ciclo. Falta únicamente un diodo que tenga DE I.A FUEIVTE DE ALIMENTACION RV-C SALIDA c Vc RoC o rt ta un V" igual al lOVo, aproximadamente, del vältaje de la fuente, y un Vo aproxiinadamBnte igual a celo, para obtenel una onda en forma de diente de- sierra aproximadamente lineal, que tenga un tiempo de retorno bastante rápido.
  • 24. 2.16 cómo so puede obtener una onda diente de sierra de variación positiva À partir de una entrada de disparo El lecto¡ habrá observado que el sencillo circuito que aparece en la página an- rcrig].;;ãi tipo inesiabte *n el sentido de que no se_ necesi_ta entrada alguna para õüË-i,"-iãt*e ï efã"trr.r su acción esencial-. Sin embargo, la mayoúa de los equi- p';; ã;;;ã; usan bases de tiempo n'" '*,lf;liå:t:iååïi"rii:: trffif;Jå: t$4 corta duración, o bien, una onda cua- drada) que determina el momento exac' to en el que empieza la base de tiempo, y (en el caso de una onda cuadrada) también cuando terrnina. En seguida se muestra un ci¡cuito que produce una onda diente de sierra de variación po" sitiva a partir de una entrada de dis- paro o de onda cuadrada. Obsérvese que se ha reemplazado con un triodo, que opera como un internrp tor, al diodo de gas. Su ánodo se en- cuentra conectado a la AT a través del resistor do carga del ánodo (R). Cuan- do se conecta la AT, el triodo conduce, su rejilla y el cátodo se encuentran a potencial de tierra. La resistencia del triodo, en esta condición (ßr), es ba- ja comparada con R. ß y Ro forman e¡r' tre las dos un dÍvisor de Potencial, cuyo punto central (X) siempre se en- cuentra a un voltaje igual aI que apa- rece a través del caPacitor C. ¡i;:;:jtiiiÌ' - ü¿ffi EL CIRCUITO R'lOO K c Ra '5K Entrada Entrada 1,ffi ti,,_i;ìri.'.,L,'-! HTr2lO V Salida [i'ildt* b1 io' ò*"^:ri$ __CORTE ----T Roc Salida El voltaie inicial en x depende de las resistencias relativas de R-y Ro. D-ados.los valores mostrados en el diagrama que aparece en el diagram-a- adjunto, el voltaie ;ÏËÑ¿ãã-ã.t"t-in"" tñ"aiante la eðuación de la lev de ohm: Y;g¡x Ro 210 x 5 0(X) - rn r¡ r : -ÍLTFI : iõõmTm - ¡u ' En el instante A, un Ímpulso de entrada de variación negativa lleva al bulbo a pot;¿iJ de corre. ée interrumpe lâ cadena del divisor de potencial y C se carga L""tr ¿ valor de la AT, de acu-e¡do a la constante de tiempo RC' la cual es ¡elati- vamef¡te grande, Sin embargo, en el instânte B, la entrada de variación positiva lleva a la rejilla r¿piããmãntã a tioten"ial-Ae tierrá. El triodo conduce, rgap-?reci la cadena del di- ;Ë"" j; potenciãI. Et capacitor se descarga a través del bulbo hasta su valor origi- "ã,-aã.t".t¿o a la c-oristante de tiempo RoC,la cual es relativamente pequeña' La duración de la base de tiempo (esto es, la carga. parcial de c a través de R) se controla, por consiguiente, mediante el ancho ¿sl impulso de entrada. Si este ancho se ajrrÃta a tto ñtá" aei tOVo del valor de la constante de tiempo RC, se ob* tiene una salida en forma de diente de sierra bastante lineal.
  • 25. En el circuito que aparece a la de- recha, el ánodo del triodo y la placa su- perior del capacitor C, est:in conecta- dos directamente a la AT. Al aplicar una entrada positiva y de valor alto (véase la forma de onda que ap¿¡xece en la figura), la rejilla del triodo se en- cuentra a un alto voltaje positivo y el bulbo conduce fuertemente, Cuando la corriente de la rejilla fluye, el voltaje del cátodo es casi igual aI de la rejilla. El punto X se encuentra al mismo vol- taje (V) que el cátodo, y, en consecuen- cia, C se cargará a (Vor - V). Mien- tras fluye la corriente, el triodo forma un divisor de potencial, junto con R, aunque su resistencia (Ro) sea mucho menor que la de R. $ 11 2J7 Cómo se puede obte'ner una onda diente de siera de variación negativa a partir de una entrada de disparo El lector ya sabe que una onda en forma de diente de sierra puede ser de cual- quier polaridad. Asl que habiendo estudiado cómo se puede obtener una onda dienæ de sierra de variación positiva, ahora debemos estudiar al circuito que prod.uce unÀ onda de aariaci.ún negatíaa. i.ri.:: r.lij:ii +i: . '..,f . :rr:.î i r: tì'i.l.iirlJi ri .'ì:i;ij,:i:lli Rq '5K Entrada Salida EL CIRCUITO c R=IOOK DE a .2lOV Salida i:1.¡:FORMA .r..: :. ., -,.... ., __9 Roc T AT T RC El valor de v se determina, ahora, mediante la ecuación de Ia ley de ohm: v : Y{R: ,?10ìlmi99= : 2rn v R+Ro 100000+5000 - -"" ' - . - En el instante A, la rejilla del tÌiodo se hace, repentinamente, más negativa, de- bido a la onda cuadrada de entrada. Pero debido a la carga que hay en c çla'cual no, puede desaparecer de manera instantánea) el cátodo peûnanece a v voits y el bulbo se encuentra en corte, Ahora c trata de ca¡garse hasta el voltaje total de AT -lo que significa (con su placa.superior conectada directamente a Ia AT), que su placa inferiõr debe caer lo ¡nás. "Qi{o posible hasta el potencial de tierra-. Èsto sóio puede llevarse a cabo a través de ß, dependiendo de la relativamente grande constanie de tiempo RC. . . En el instante B-, la rejilla del bulbo de nuevo llega hasta un alto potencial po- sitivo por la entrada, y una vez más, el bulbo conáuce. La placa iiferÍor de- c nuevamente se eleva muy rápidamente hasta v volts, de acuerdo a la pequeña constante de tiempo RoC. Obsérvese que, suponiendo que el ancho del impulso (intervdo de tiempo A-B) se resþinja a no más del tovo de la constante do tiempo RC, sólo la primera porcióri casi lineal del decrecimiento exponencial de la placa i¡ferior de C sL toma¡ã como la salida del ci¡cuito.
  • 26. S 5, DISPOSITIVOS DE CARGA DE CORRIENTE CONSTANTE La eiguiente ta¡ea deù lector se¡á la de estudia¡ acerca de un grupo de circuitos gue han iiao ¿isenados con el objeto de hacer que las curvas de carga y de descar' ga de un capacítor pernanezcan ltneales du¡ante una mayot porción de su longitud' Recué¡dese que en EtectrbüIail Básicø se estudió lo que ocunla cuando un ca- pacitor se está cargando. Se vio que se requerla de una f. e.m. para impulsar a los electrones hacia una de las placas del capacitor; y que, entr€ mayor era la acumu' lación de electrones que ya existlan en la placa, mayor era la f.e.m. que se requerla para impulsarlos y de esa manera aumental la carga. En otras palabras, si se fuera a dibujar Ia gráfica del crecimiento de la carga de la placa del capacitoæ con reslrecto al tiempo, Be obtendrla una curva de crecimiento expo¡rencial' Exactamente por las mismas razones, la corrisnte gue fluye hacia el capacitor comienza en un alø nivel al transportar electrones, sin mucha resistencia, hacia la placa de descarga, pero empieza a dec¡ece¡ exponerrcialmente conforme la ca¡ga exiÁtenæ en la placa se hace mayor y su otr¡ooición a aceptar electrones se hace más alta, Si¡ embargo, si se pueden hacer arreglos pâra que la corriente gue circula hacia el cepacitot pÊrttuuwzca, constante durante una parte apreciable del periodo de carga, entonces el capacitor se carga (duranæ ese periodo) a una razón constante y que' dan satisfechae las condiciones teóricas para la producción de una buena base de dempo lineal. El diagrama que aparece a la tz' guierda mue€tra, de manera gráfica, lo que se obtiene idealmente --+uando Ia corriente permanece constante, y el cre' cimiento del voltaje es lineal, durante casi el SOVI de la constante de tiempo. carga adicional (o bien, reclproca¡oente, zu creciente reluctanci¿ ¿ distribuir rtás y mál electronea). Por consiguiente, debe aceptarse que la co¡riente de carga,/descar- ga comeû¿ará, más ta¡de o más templaao, a decaer. Sin embargo, la ta¡ea, que usted encontr¿rrá en las próxirnas páginas, será la de eeh¡diar.lgrr* circuitos gu" re han dlseñado con el objeto de retarda¡ el momento en que la ãorriente comiedza a decaer hasta Ia riltima etapa posÍble del periodo de carga/descarga. vc Por del aplicado o RC o'5 Recuérdese que las mismas conside- raciones se aplican a la d.escarga de un capacitor; ya que se puede obtener igual- mente bien una buena base de tierqpo lineal de un capacitor que 8e ilescatga según una corriente constante y, en cort- secuencia, a una razón constante. Nin- gún dispositivo de carga de corriente constante hubiera sido posible inventa¡ que, por supuesto, fuera capaz de ven- cer indefinidanente la creciente oposi' ción del capacitor a la aceptación de
  • 27. $ 51 z.te El oircuito de ooriente constante con cátodo de ,,¡rersistencia" El dispositivo productor de coriente constante más serrcillo posible consi¡t€ en 'n circuito que cantiene un valor grande de resistencia, uno de cuyos extremos está conectado a un voltaje negativo grande. Si el lector realiza algunoe "á["]ã; eencillos, complenderá el porqué del nombre cóto¿lo dc persåstenci¿, ãebido " rà *: lativamente alta resistencia conectada al cátodo de estã bulbo, Poiteriortn"nt", ãn este mismo manual se podrá hallar un desarrollo práctico del circuito, R¡e5'O5M f'*a' ot * tRo'sx {**'"' 5000v +200v -4SOOV Obsérvese que el bulbo triodo que aparece en la figura tiene una resistencia de coldu.c3ió.n (Rr) isual a 3 K, una carga de ánodo (Rrf de 47 K y un resistor de cá- todo (fir() ta¡r glande como 5 M. Por consiguiente, la t€sistencia total a través de Ia cadena de resistoree es_5050 kilohms (o sea,5.o5 M). El voltaje del circuito es tgual a la muy considerable cantidad de 5 000 volte. . .celculsse primero, mediante la ley de ohm, la corrlente (r) que q¡rcula a travég de la cadena de t€Bistores: , = (ç,: )#6A: o'eemA. Calcúlese ahora la calda-de voltaie a través del resistor grande R, -llaménoele Vnx-,Mediante la ley de Ohm, de la e:rpresión I X ßr se fuede det'èrmina¡. usted sabe que esto es igual . o:99 x (5 x 190¡ -lo que da por resultado 1$ 4-950_ v-. El voltaie del cátodo (v*) es igual, por consiguiente, a (5 0oo - 4 gso - ) 5l) volts abaio ile t¡ AT (*). _ Ahora supóngaso un voltaje de cátodo de tan sóIo 25 volb abaio de la AT (+). ¿Cuál será el efecto sobre- _la coriente que cirrcula a través del resistor grande R"? El voltaje ahora es de 4975 v. sustitúyage este valor en la ecuación aé la tey äe Ohg I : V¡/R., y encontrará que la coriente (4976/5 000 : 0.995 mA) ha va- riado muy poco. Ciertament€, un asc€nso de 25 volt¡ en el voltaje del cátodo ha oca- sionado que la corriente que clrcula a txavés del bulbo se eleve sólo 0.005 mA. FácÍlmente se puede calcular que u¡r furcremento de r0o volts (por ejemplo) produce una variación en la corriente de sólo 0.02 mA, lo cual representa una ¡fluc- tuación del valor inicial de la corriente (0.99 mA) de no ¡nás ae z7o aproximada- mente. As(, aun cuanèlo el aoltøie del cátoilo larlê en, grøndcs eøntí.d.ødas, La conícnte qu¿ clrcalø ø fiaaés d¿I bulbo en este círcuílo, larfiranece cosí constønte. - Por supuesto, en la práctica, a menudo resulta conveniente tener un voltaje de alimentación de 5 OoO volts. Pero antes de continuar viendo cómo se pueden obiene¡ reeultados similares mediaute cÍ¡cuitos más económicoe, el lector-debe recorda¡ ciertas ca¡actelsticas de los pentodos y de los transistores. EL CATODO DE PERSISTENCIA
  • 28. 2.20 t$5 Características de los Pentodos En el Volumen 2 de ElectrÚnica Brisíca, el lector estudió cómo se puedgn- übl¡ig lr* *ãficas de la corriãnte del ánodo con respecto al voltaje -del ánodo y del voltaie ;Ëff;'jilil;;Jt"t. ãã il.*tt"" las propieãades de un bulbo; mientras que en-el irf"-"lO vio cómõ rã puea"tt dibujarìurvas similares para jlusttar las propiedades de u; hansistor. En está volumen se verá qué tan útiles puede-n -ser estas curvas ca- "ã"t"?rtió"r para ilustrar ciertos puntos de1 comportamiento de los bulbos (particu- lars¡ente los þntodos) y de los transistores' -_--òon el obieto a" "vitt" confusión alguna en las ilustraciones, recuérdese que u.r.rrrì""toaä tr "ejina-de control, la rãjila de pantalla y la reiilla supresora se denomiiran, normalmente , gt, Ez y g. respectivarnente. Rejilla supresora (gr) -!-n"jilta de pantâIa (&) Rejilla de control (gr) Teniendo en cuenta esta nomenclatura pala las rejillas, obsérvese el siguiente ¿¡agrää-ãã i., ""r""l""6titr* ¿" u¡1 tipo þaticular de pentodo. Uno de sus nú' ;;ñr d;.ódigò civil "r "ïill-sr. El número de código de servicio es el CV 138, en l. pt¿"U"" lo-podrá encontÍar rápidamente' Io (r.A) o loo 200 300 El puato Í¡teresanto de esta gcâHíca aP¿üece descrito en la siguient€ página' o Vq vg¡ = O, Vg2- 25OV' EF 9l-CV 138 =Q. V - -lv. v Vn,- -3V.
  • 29. $ 51 z.zt Características de los pentodos (conti.rruacíótt) El lector habrá observado que la gráfica que aparece en Ia página anterior re- presenta la corriente (en miliamperes) del ánodo con respecto al voltaje del mismo para tres valores dife¡entes del voltaje de la rejilla de control -manteniendo cons- tante a un valor de cero volts el voltaje de la rejilla supûesora y a un voltaje de 2S0 volts a la rejilla de pantal-la-. El punto interesân"te a obsewar es que, siempre que los uoltajes ilc lns otros electrodos se rnantengan consta'¡¿tes con respecto aI- cótod.o, el pentodo (después de un ascenso inicial brusco) entrega una corri,ente casi constante dentro de una amplia gama de voltajes de ránodo. Por consiguiente, un pentodo pue- de ser sustituto del ¡esistor de alto valor de 5 M en el circuito teórico y ya no se requiere del alto voltaje. Características de los transistores Las características de los trarisistores se pueden repr€sentar de manera anáÃoga, Obséwese que: La base de un transmisor siempre se denota con el subíndice B. El colector siempre se denota con el subíndice C. El emisor siempre se denota con eI subíndice F. Asl, I, significa corri.ente d,e la base, I" corrícnte iLel colcctor, V", la ilåferenciø il.e potencìnJ entre el colector g el etnisor, y así párâ. cualquier otro voltaje al cual se quiera usted ¡eferi¡. Obsérvese rhora una curva câ,racteústica de un típico transirstûr PNP (su nú- mero de código civil es OC 203; su número de código de seryicio es CV 7117). -I" ('ð so -2 -3 Vce 40 30 20 o o Puede verse que p¿ûa pequeñas corrientes de base (I¡), la corriente del colector (Ic) oaría muy lígeram.ente aun cuamdo se ll¿aen ø cabo ca¡nbíos bastønte congí- ilerøbles em lø díferencia. de potencial mtre el colcctor a eI etnisor. Se infiere que el transistor PNP tiene (como el pentodo) una corriente constânte caracterlstica gue puede emplearse con buenos resultados para la producción de una buena base de tieurpo lineal. oc 203-cv7t17 -rB - ó tA' ffi -rB - 3 mA' -IB lmA. r
  • 30. 2.22 "tot'*' I C,¡ IttF R,l 470K HT + 200v Salida ca o.lr¡F V +200v -.-.-+ 165 v --t +200v +tóov ._ 125 V + 30v RVt loK I I I I t. I I I I I MIN RVt I t$5 de de Siena v de e Diente de oltaj Onda v de a¡iación Forma de Pentodo Constante (Tipo ) Negativa C2 o.ooslF loK R2 vl cvt33 (ó c4l v2 cvl38 (er et ) VOLT ENTRADA SALIDA DEL Àñooo oÈ v,
  • 31. GENERADOR DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE CORRIENTE CONSTANTE ( TIPO PENTODO-FORMA. DE ONDA DE VARIACION NEGATIVA) Este circuito suministra el fluio de corriente constante necesario para lograr una salida-de voltaje en forma de diente de sierra al usar las características de ún bulbo pentodo. se ha escogÍdo como ejemplo al bulbo cv 13g, estudiaáo en pafina, "* teriores. OPERACION DEL CIRCUITO El, triodo Vr actria como un irrterruptor operado mediante el impulso de entrada. El lesistor variable RV, polariza negativamente a la rejilla de con- trol de vr - con resp€cto a su cátodo. v, tiene una impedancia varias veces -s,uperior a la de vr.Rry c, so_n las cone{iones normalesie la rejilla ¿e panià- lla para mantener constantã el voltaje de Ia pantalla. Et capãcito" ""g"f"åo, ã" {iemPo C, se encuentra en el circuito del ánodo de V" y la salida se deriva de este ánodo, Intervalo de tiempo A-B - _ La rejilla de v, que_ se encuentra a 165 volts, tiene un voltaje justo arriba del de su cátodo; el bulbo está conduciendo bastãnt., "o*p"tiarräo;ï, y itt; como su carga de cátodo, Instante B En este instante, la entrada de variación negativa bloquea a v' debido a que^el cátodo perm¿rnece aproximadamente a 1-60 v, en virtud ¿ié r" "ã"gã de Ct fnbrvalo de tiem¡n B-C La corriente del ánodo de v, fluye ahora a havés de c, el cual comienza a.cargarse según una constantè de tiempo que depende áãt valor d. it ¿; Iggntu que fluye a través de v, -la cual, a-su .,r"ã "r controlada .j"J;ão BVr-. Ya se sabe que, muy poco después que un p.r.to¿o comienza a conducir, su corriente de ánodo perrnanece casi constante en una amplia gama de voltajes de ánodo siernprc g cuando los aoltajes dc todas ,u, -n¡illã* ," rna,ntengan constantes entre sl. La corriente que circula a través de v, ahora es casi constante, por lo que también la rapidez de carga de c, es ""íi "orrr_ tante. _ El flujo de la, corriente que circula por v, (y por consiguiente Ia rapi- dez de carga de cr) puede,_como ya se tra viito,'"â¡ã"r" ãjustando Bv,.'Er diagrama que apareco en ra partà inferior ¿e 'ta p¿einr-"d" -;;;;¿;L; muestra que se pueden obtener ondas con la fonna dé dienæ de siåna de variación bastante lineal, en diversas posiciones de RVr. Inte¡valo de tiem¡n CJ) En el instante C, la entrada de variación positiva conectada a la rejilla de vr,.h-ace que éste vuelva a conducir; c, se descarga a través de este-bulbo, casi instantáneamente, de acuerdo a la -muy breve constante de tiempo .R^c-. Por consiguiente, el-voltaje de sarida vuelvé a ser de, "p""rar"á¿"-ìir;";-i6ô v -el valor al cual permaneció durante er intervalo de tiempo Á.-8. CONTBOL DE III VELOCIDAI) Al variar el valor de c, se obtiene un control grueso; al variar la cantidad de polariz-agión de la reiilla åe control de v, se obt"iene ccomo ià se m tirtr> "i control fi¡o. $5¡ 2.23
  • 32. Corriente de de Sierra Die,nte de v de Generador Un oltaje Positiva arracron v Onda de de Pentodo-Forma (Tipo t$5 2.2/l AT + zOOV V2 cv t38 (erçt) V3 I cv l¿o (ó AL s) ca 2yF C, *4 o.lAF vl cv r33 (óc4) RV't 5K C2 O'oosllF I I I I I I SAIJDA -20v HT +2OOV -. +193V + 72V -. + 3sv Rl 47cK RV MIN @ FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJ¡ c EITTRADA SALIDADEL CATODO DE V,
  • 33. $ 5l z.zs UN GENERADOR DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE CORRIENTE CONSTANTE (TrPo PENTODO-FORMA DE ONDA DE VARTACTON POSTTTVA) La salida del último circuito descnito era una onda diente de sier¡a de va¡ia- ción negativa, A menudo resulta co'nveniente tener una salida de va¿aãiOn positi- va de tal forma. El ci¡cuito que aparece en la pág. 2.24 produce una onda como la mencionada. OPER,ACION DEL CIR,CUITO C, es el capacitor regulador de tiempo a través del cual se desarrolla el voltaje de salida.. !r !e comportâ como un internrptor operado porr el impulso de entrada. El diodo v, y el capacitor c, de valoi arto siwen para mantener el voltaje de la rejilla de pantalla de v, estable con restræcto -a su cátodo y de esta manetâ se evita que las variacioñes indeseables en la coniente ftuyan a través-de vr. Las co,ndiciones de polarización de v, (el que tiene un valor de impedarrcia varias veces mayor que el d_e vr) son 4üstaaai mediante .RV, de tal rnanera que el bulbo conduzca en todo rnomento. c, se carga hasta åasi el voltaje de AT, a través de Vr. Interryalo de tie'r.npo A-B Tgnto la rejilla como el cátodo de v, están a potencial de tierra; po¡ lo quo el bulbo conduce bastante. Su ánodo ie encuenira aproximadamente- a B0 V -siendo dependiente esto último del vo-ltaje de AT y de la razón Ror: (ßV, f Eor)-, Por consiguiente, C, se carga también a 30 volis, atrxoximadaäente. ' Intervalo de tiempo B-C En el instante B, la entrada de variación negativa bloquea a V' A través de v", c" comienza a cargârse al valor de la AT. sin embargo, coriforme au- ment-a.el potencial del cátodo, la rejilla de pantalla de v, eleva su potencial simultáneamente a travée de c.. cuando el voltaje de ia pantalla alcanza el nivel de la AT, vu se bloquea instantáneamente, permidãndo asl que el voltaje de la pantarla continúe elevándose por encima del nivel de la AT. Asl. todos los voltajes de las rejillas de v, (y de su cátodo) se elevan conjunra- mente y la corriente que circula ø trinés d,el bulbo que estó cargando ø c", pennønece cùnsta,nte. Po¡ lo tanto, se obtiene a la salida una aceptable elå vación lineal del voltaje. Intervalo de tiempo C-D En el instante C, la entrada vuelve, repentinamente, a potencial de tie- rra y de nuevo conecta aYr,_C, se descarga rápidamente a trãvés devr<I> tenicndo así ur,n. caída rd.pidø g brascø dnl aoltøje a traaés de Iø søl,iãa- y el cÍrcuito vuelve a su estado Ínicial, Lo esencial del circuito es que la carga en C, permanece prácticamente cons- tante en todo momento (cualquier pequeño escape es repuesto a través de Vr, tart pronto comp V" comienza a conducir nuevamente). Asl, todos los aumentos en el voltaje del cátodo de V, son transferidoa automáticamente a las otras rejitlas del pentodo. CONTNOL DE II VELOCIDAI} Y DE LA AMPIJTUD Alterando el valor de C2, se obtiene el control grueso de la velocidad; el control 9*o se logla variando el ajüste de BV, y, por consiguiente, la polarización de la re i¡]la de coutrol de Vr.
  • 34. UN GENERADOR DE CORRIEI{TE CONST VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA ANTE irrpo rRAI{sIsroR PNP) Rt CON MINIMÀ I K + 3% DE CAMBIO C2 TRa cv7J17 (oc 20Ð -30v SALIDA ov - 30v -155mV -t60mV -972mY -lOOOmV - l7v -28V -30v "y^*.I o'03 RV't R3 R4 IK POLARIZACION 4 2% DE CAMBIO fr -1- - coN MAXIMA POI,ARIZACION _.t__ -f--- POLARIZACION MÆ(INIÀ I POI,AnIZACION MINIMA òó 15K R2 27 FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE ENTRADA DE SALIDA DEL COLECTOR DE TR,
  • 35. $51 2.27 UN GENERADOR DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE CORRIENTE CONSTANTE (TIPO TRANSISTOR PNP) Este circuito emplea un par de idénticos transistores PNP para llevar a cabo la carga de corriente constante de un capacitor, necesaria para la generación de un¿ onda de voltaje en forma de diente de sierra de forma lineal aceptable. OPERACION DEL CIRCUITO El objetivo es el de cargar al capacito,r regulador de tie npo C, por me- dio de un flujo de corriente constante que circula a través de TRr. La salida se toma del colector de TR,. R, es el resistor de la base,/colector para TRr, el cual actúa sólo como un iriterruptor y tiene a TR, ! a Ro cøno su emisor de carga. La corriente de la base de TR, se controla mediante el resistor va- riable RV' cuyos límites son marcados por R" y Rr, de tal manera que TR, conduce durante todo el tiempo en la porción de "corriente constante" de su característica. Intervalo de tiempo A-B TR, se ensuentra conduciendo, y su voltaie del colector emisor (Vor) es muy pequeño debido a que TR, forma un divisor de potencial con TÊ, y Ro. C, también está cargado a este bajo voltaje. Interwalo de tiempo B-C En el instante B, el brusco impulso de entrada de variación positiva blo- quea a Tn1, Sin embargo, ?R, continúa conduciendo, cargando además la placa inferior de C, hasta el potencial de tierra, Como la coriente que carga a C, es, rrirtualmente, constante, se obtiene una onda de voltaje bastante lineal. fnten¡alo de tiernpo C-D En el instante C, la entrada de variación negativa conecta a TRr. El transistor conduce y al hacerlo así descarga rápidamente a C, El ci¡cuito ahora vuelvo a estar como en eu estado inicial. CONTAOL DE LI VE,OCIDAD Y DE II AMPLIÎUD Al alterar eI valor de C, se obtiene el control grueso de la velocidad; el control fino se log¡a (como ya se ha visto) al variar el ajuste de 8Vr. Obsêraese que los picos g las ond.ulaniones d¿ la ond.a del omisor TR, son pro- ducid.as por løs cqtacterísticas propiøs èlcl transistor cuando se Ie conecta A se lc dcsconectø,
  • 36. Acción del seguidor de cátodo Se obtiene el circuito seguidor de cátodo cuando la irnpedancia de carga de un túodo se coloca entre el cátodo y Ia tierra, ilcscopløila ¡nedi'a:r¿te un capøcítot de paso y cuando la salida se toma a través de este resistor de cátodo. El circuito básico se reprosenta a Ia 2.2Íl t$5 Otra forma de obtener un fluio de corriente constante a través de un capacitor Existen otras formas de obtener el flujo constante de corriente necesaria para asegurar un crecimiento o una disminución, con buena linealidad, del voltaje que apaiece a través de un capacitor; a continuación el lector va a estudiar una de tãles formas, denominada Accí6n de Autoeleaacìtn, Esta acción desempeña una pafre esencial en la operación del siguiente grupo de dispositivos productores de õorriente constante, con los cuafes se va usted a enconttar en el presente libro. Tales dispositivos son muy empleados en los equipos origen estadounidense o canadiense. Sin embargo, antes de comenzar a estudiar el concepto de "autoelevación" será conveniente que el lector recuerde lo que estudió en Electrûnicø Básìcø acerca de otro efecto conocido como acción del seguidor de cátodo; y después continuar su estudio con el equivalente con transistores, sobre la acción del seguidor de emisor. HT+ izquierda de esta página, en donde no se índica la polarización asociada. Recordará, de Elecfiónico Básìcø, Pâte. 2.37, que el propósito de poner un capacitor de paso en paralelo con el resistor de cátodo de un bulbo, es el de suministlat una trayectoria de baja reactancia Para la compù nente de c.a. de la corriente del bulbo, de tal manera que con la se' ñaI se pueda mantener a través del resistor de cátodo un voltaje estable de polarización que no varfe. Sin embargo, cuando se quita el capa' cito¡ de paso, se debe desarrollar la componente de c.a. a través del re- sistor de cátodo ---con el resultado de que el ooltøje desarrollado a tra- vés de este resistor variarâ. en fase con la señal aplicada. En otrae palabras, el voltaje del el nombre del circuito. cátodo "seguirá" al voltaje de la rejilla de donde se deriva RAC DEL CIRCUITO CATODO SEGUIDO ttE Los circuitos seguidores de cátodo se us¿¡n ampliamente en todas las ramas de la electrónica, en virtud de una o de más de sus propiedades especiales: Q Co-o, obviamente, existe una caída de voltaje a través de Rur. en el diaglama anterior, el V"", siempre debe ser menor que el V"n,, siendo la diferencia entre los dos el valor efectivo del voltaje de la rejilla al cátodo Vr. Por consiguiente, la ga' nancia de voltaje del circuito geguidor de cátodo siempre será menor que uno; en los bulbos modernos normalmente es de aproximadamente 0.9. s
  • 37. Q ," corriente que circula a través del resistor del cátodo es mucho mayor que cualquier pequeña corriente en el circuito de entrada (esta coriente es d'erivada de la qu_e fluye a través-de la carga de la etapa anterior). por consiguiente, la ga- fiancia de corrìente es alta en el seguido¡ de cátodo y el circuÍto se comporta como un buen amplificador de potencia. Esta alta ganancia de potencia es, ã menudo, írtil para evitar una distorsión de la salida cuando la corriente se toma del circuito. Q co-o la ganancia de voltaje en el seguidor de cátodo está próximo a uno y su corriente de entrada es baja en comparación con su corriente de salida, se in- fiere (por la lay de Ohm) que la impedancia de entrada en el seguidor de cÁtodo es alta en relación a la impedancia de salida. Esa propiedad es útil en extremo, cuando se desea acoplar una alta impedancia con una baja impedancia. (un caso a pro. pósito es cuando un amplificador con una alta impedancia de salida tiene que acoplarse con un coaxial que tiene una baja impedancia de entrada.) O "" baia impedancia de salida del ci¡cuito seguidor de cátodo da la buena regulación del voltaje de salida -lo que signifÍca que mantiene con exactitud la forma de la onda del voltaje de entrada, aun cuandô la corriente se derive de las terminales de entrada. O *f efgctos de las capacitancias parásitas y de la capacitancia interelectrfiice dentro del bulbo sólo se manifiestan profundamente a- muy altas frecuencias, Por lo que el circuito seguidor de cátodo tiene una excelente respuesta a las frecuen- cias de banda ancha. Ahora verá el lecto¡ cuántas de las anteriores propiedades pertenecen también al ci¡cuito equivalente del seguidor de cátodo con transistores. $51 Acción del seguidor de cátodo (contirruación) 2.29 Acción del seguidor de emisor Al circuito del seguidor del emisor se le ha llamado "circuito con colec- tor a tierra", también se le cG' noce ahora como el circuito de "colec- tor común". En la figura que aparece a la derecha se muestra su circuito básico (excepto la polarización aso- ciada). Recuérdese que el emisor de un transistor es equivalente al cá- todo de un bulbo; y que la base de un transistor PNP (tal como el que por lo general se emplea en este tipo de circuito) normalmente es negati- vo con respecto a su emisor. El circuito del seguidor de emisor funciona de la siguiente manera: Cuando la base del transistor se hace menos negatiaa con respecto a su emisor mediante una señal positiva de entrada, la corriente del emisor disminuye. -VE Cuando fluye una coniente más !!9ueña a través del emisor, la calda de voltaje a través de la carga del emieor f{") tambi¿n disminuye y ei propio emisor se Lace menos negativo. En otras pa' rabras, el ooltaje ilel emíso¡ sígue al ooltøie dc lo base. ID ? V vB ENTRADA Rq
  • 38. 2.30 t$ 5 Acción del seguidor de cátodo (contirntøción) Las propiedades del circuito del seguidor de emisor se pueden resumir b'reve- mente. O t" ganancia de voltaie siempre es menor que uno (debido a que V"", es menqr quãV,.,,, por el valor efectivo de Vs). En la práctica, difiere poco del voltaje del se- guidoi'rie cátodo y por lo general es de aproximadamente 0.9. @ e partir del estudio del lector de El¿ctrónícø Básíca, Volumen 6, ya se sabe que aun pequeñas variaciones en la corriente de la base de un transistor producen va' riaciones gtandes en su corriente del colector y, por consiguiente, en la corriente del emisor. En consecuencia, el seguidor de emisor da una buena ganancia de corriente y constituye un eficaz amplificador de potencia. Sin embargo, la ganancia de corriente (por lo general de aproximadamente cfurcuenta veces) tiende a ser menor que la del circuito del seguidor del cátodo. @ frr"uro que una pequeña variación en la corriente de entrada da por resultado un cambio grande en la corriente de salida y como el voltaje de salida es un poco me- nor que el voltaje de entrada, la ley de Ohm dice que la impedancia de entrada de un circuito emisor de cátodo debe ser mucho mayor que su impedancia de salida. Si V"o, fuera exactamente igual a V",r, la impedancia de ent¡ada sería, realmente, la impedancia de salida por la ganancia de corriente. (O "" baja impedancia de salida hace posible el tener una buena regulación de voltaje (aunque a mayores frecuencias se pi,erde un poco de amplificación) y la for- ma de Ia onda de entrada se mantiene bien cuando la corriente se deriva a través de las terminales de salida. @ Sin embargo, las capacitancias interelectródicas de un transistor son mayores que las de un bulbo, por lo que la respuesta a altas frecuencias de un circuito se- guidor de emisor es menos buena que Ia correspondiente a un seguidor de cátodo. Las capacitancias parásitas del circuÍto en el seguidor de emisor son de poca im- portancia en comparaciþn con sus capacitancias interelectródicas que son mucho más grandes. Propledadeg del CATODO Slgnlllcallvas del v del SEGUIDOR SEGUIDOR del EMISOR 1. Ambos petmiten que se reproduzca, a la salida, en forma muy aproximadq una onda de voltaje de entrada. 2. En ambos se obtiene una ganancia de voltaje de un poco menos de uno. 3. En ambos se obtiene una alta ganancia de potencia, con pocâ distorsión en la onda de entrada a la salida. La ganancia de potencia en el seguidor ds cátodo es, comúnmente, mayor que en el seguidor de emisor. rL Ambos tienen alta impedancia do entrada y baja impedancia de salida. 5. Mientras que el seguidor de cátodo tiene una excelente respuesta de voltaie den- tro dç una ¿mplia banda de frecuencias, el seguidor de emisor se encuentra li- mitado en este aslrecto, por las gtandes capacitancias interelectródicas.
  • 39. $ 51 2.sr Acción de "autoelevación" .Ahora ya se encuentra usted listo para estudiar lo relativo aI método de ..auto- elevación" para obtener el flujo constânte de c_orriente que e6 necesario p""" "*gu- rar un crecitrniento lineal del voltaje a través de un capacitor. Cuando un resistor se conecta en un circuito, se lleva a cabo a través de él una calda de voltaje. supóngase,que se eleva el voltaje en uno de los extremos del re- sistor' Suponi,end.o que se pu,ed.en hacer los arreglos necesaríos en el otro exfueno ttel îe9ístor paîa' que el aoltaie se eleae simultdneamente a dc ìguat tnønera, la caída de voltaje a través del resistor no varla y la comiente que circula por éi p€rrnanece constânte. Se verá en las siguientes páginas cómo se puede efectuar esto rlitimo, con l¿ ayuda de un circuito en el cual la acción del seguidor de cátodo tiene una parte importante, El efecto obtenido con este método se puede comparâr con la acción de.calzarse una bota l{ellington o ulra., "bota de gomã ordinaria'. Mient¡as que tauto la paite superior como el tacón de la bota ascienden po.r su pierna conforme ustea ¡ja ia bota, Iø distønciø que høg entre la pafte suwníor g- el tacón d¿ la bota ,ir*we peîrn(nrcce constante, Por esto es que se le dio el nombre de øcci6n de autoeleaanlón, al circuito básico, en el país donde se originó la idea, o sea, en los Estados Unidos. AT-IGUAI A 2OO V 5 1 I v v I 50v R=5 l( ¡ I +4 v 50 I L 5 tl¡ + v . Eu la figura de la izquierda, hay 5 volts en la parte inferior del reoistor de 5 K mientras qge 9n la parte superior existen 55 volts.bn "otr""rr"o.ia, la caldã de vol- taje a través deL resistor es de 50 v; y la co¡riente que circula pot él e. (por la r"v de Ohm) F;j-: 10 mitiampor.es. 5xr0B ,, -Etl la figura de la derecha. aho_ra b'ay 45 v en la paxte inferiû del resistor y g5 v en Ia parte superior de é1. Pero la caída de voltaje a través de él sigue siendô de 50 v; y la corrie¡rte que circula *r t (r]f* ) rr€rmanece consta¡to con r n valor de t0 mA.
  • 40. un Generador Básico de voltaie de Diente de sierra de - Autoelevación (Bulbo TiPo 1) 2;32 ETITRÀDA t$5 SALIDA CORlE I AT AT Y2 R1 vl AT AT FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE ENTRADA CATODO DE Vs DE DE v, CATODO %
  • 41. $ 5l 2'33 EL GENERADOR BASICO DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION (BULBO-TIPO 1) El circuito contiene tres bulbos. V, (un triodo) se comporta como un internrp. "n , V- lotro triodo) se encuentra conectado como un seguidor de cátodo. La acción î"i aiËr¿b a" aislaniento V, se describe a continuación. El capacitor de regulación äã-ti"*po (Cr) tiene muchã menos capacitancia que C' OPEBACION DEL CIRCUITO Intervalo de tiemPo A-B Cuando el impulso de entrada se encuentra a potencial .de -tierra, Vr_ co-n- duce totalmente y la corriente se halla fluyendo dèsde su ánodo a través de B, y V, hasta la AT. Como V, está conduciendo, su resistencia es pesle¡a ï'sú ,e¡íoao ie encuentra tan sôlo unos cuantos volts arriba del potenc,ial de áerra. En consecuencia, C, æ carga hasta este voltaie. La rejilla de Vr -y, mediante la acción del' seþúdor de cátodo, el cátodo de v.r- se encuentrâ también â este Potencial. --- Sin i-Uargo, ya que V, está conduciendo, -sø cátodo se encuentra casi al potencial de lJ ÁT; poì lo q:ue C, se carga casi hasta la AT. Instante B La ent¡ada de variación negativa es suficiente para bloquear el fluio de la corriente a través de Vr. El ánodo de V, comienza a elev?rse hasta le-lT' ã""""ao à h. re" lø parte nfer¡o¡ fu B, y a la rejilla dg Vo El gáødg de V' si- gue a su rejilla y el incremento se transmite a _trales de L; (er cual no pueqe ãftãrã" initä"táíeamente su carga) al cátodo de V,, en Qõn_þ tønbién se en- lrn"lrø la pørte superbr dc R,.As(, conforme el _voltaie de_Vrse eleva en am- bos extremõs de R,, se eleva'simultáneamente el potencial. Por consiguiente' cualquier fluio de cbrriente a través de R, se mantiene constante' Intervalo de tiempo B-C Durante el intervalo de tiempo A-B, c2 se cargó hasta..casi la AT, como r"*iaãia.-- l""go, conforme la - elevación- d.e yollqje de _ "autoelevación" se transfiere a traléi de C,, el voltaie del cátodo de Vl se eleva por encima de 1. If. D" in-è¿iáto, V""ie bloqueä y la única trayecioria de descarga para pz lo es ahora por R, bäsfa C,. Cdmo cïatquier corriénte que circula- por_ R, debe ser constantõ. C,'se carga-de acuerdo a un flujo constante y el voltaie que aparece a través-de él se eleva en forma lineal. -'-Èn-el Cirò,rito aparece incluido Yr, para evitar que C, se descatgue en la Uneã ãe ta Ãt ¿uraite el tiempo que-êl-cátodo de V, se eircuentra por encima de la AT. Instante C El impulso de entrada de variación positiva hace que nuevamente conduz- "a V, iCrËiJscaú" iápiãamente a trävés de este bulbo. Conforme el voltaie ¿ãf ¿iró¿oie V, desciiende-, la reiilla de Vu -y, por la acción del seguidor de cá- todo, eI cátodo^ de V"- también descieride. Este descenso se transfiere a tra- vés âe C, al cátodo âe V, En el mome;;; ;; qíe este voltaie de cátodo desciende por ,abaio de la AT- v,, vuelve a côt¿.t"ir,- v C' reculira el pequeño porcentaje de su carga' 1¿ óual había sido perdida ai suñrinistrar corriente a Cr. Ahora el circuito vuel- ve a su estado inicial. La acción esencial del circuito es la de que cuando eI cátodo de v, se eleva por encirna de la ÀT el capacitor C, totalmente cargado, suministra corriente a Cl (uD capacitor regulador de tiempo que al principio de la acción eetaba sólo a unos cuan' toJ volts poi arriba del poiencial de tierra) a través de un resistor (Rr), el cual habla sidô condicionado por la acción de autoelevación para deiar pas-ar sólo una coriente constante. Comó C, dene que suministra¡le corriente a C, durante cael todo el periodo del barrido dä la base de tiempo, y además 1o {ebe per{er nr¡nca tanta caiga como para que se altere la ltneaüdãð de la base de tiempo, obvia¡nent¿ C, debe tener mucha mayor capacitancia que Cr.
  • 42. Un Generador Práctico de Voltaje de Diente de Sierra de Autoelevación (Bulbo - TiPo 1) 2.U t$5 HT + 2OOV V3 cv r33 (6c4) SALIDA ? w .-20v +200v +r20v + 35V R¡ 47K 250 R2 47K ENTRADA RVr mln -.1.-..- -J- v R5 47 c3 3 c foooPF (óc4) 2.5M o.rFF C¡ F R4 470K C4 o' c2 2ltE R3 too V1 hcvt¿o (óAL5) FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE EITRADA DEV SALIDA DEL
  • 43. . i: UN GENERADOR PRACTICO DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION (BULBO-TrPO 1) La principal diferencia entre este circuito y el básico mostrado en la página a1terior consiste en que el ánodo de V, no está conectado directamente a la -ÀT, sino más bien a un voltaje (V) cuyo valo¡ está determinado por el eiuste de RV,. I.os valores de R, y R, determinan los valores límites del vollaje RV, ---en dondê B, es de particular Ímportancia debido a que determina el nivel máximo aI que se puede elevar el voltaje de salida-. (Arriba de este nivel, 1rcr supuesto, la ele- vación del voltaje comenzaria â ser no lineal.) El propósito del capacitor Co (el cual, como se recordará, tiene mucha más capacitancia que el capacitor regulador de tiempo C,) es el de acoplar el cátodo de V" con el extremo superior de Ro. El propósito de C, es el de atenuar las fluc- ftraciones del voltaje del ánodo de Vr. Rn y RY" forman la cadena de resisto¡es nor Ia cual circula una corriente constante. ' Las trayectorias para la carga y la descarga que aparecÆn durante la acción se pueden apreciar en la ilustración siguiente. V¡ V,¡ R4 I 2 RV I T INTERVALO A a B OPERACION DEL CIßCUITO Intewalo de tiempo A-B INTERVALO B a C AI estat la entrada a potencial de tierra, V, conduce y la corriente su ánodo a través de RVr, Rn ! V,. Cn está cargado hasta casi V volts ci¡cuito básico para comprender lâ acción del seguidor. de éátodo que a este proceso) mientras que hay poca carga en C.. Intervalo de tiempo B-C La entrada de variación negativa bloquea a Vr. Ahora la corriente fluye_{e Co a C"; sin embargo, como ambos extremos de la-caden¿ de ¡esistores n4-RV2 se ven ãfectados por la acción del seguidor de cátodo de V,, Cn se descarga a través de los resistores segrin una corriente constante, La elevación de volta- je a través de C" será, por consiguiente, lineal, CONTROL DE II VELOCIDAD Y DE II AMPLITT]I) .Al alterar el valo¡ de C., se obtiene un control grueso de la velocidad; el con- trol fino se logxa al variar el ajuste de RV, (alterando asl el valor de la resistencia a bavés de la cual debe fluir la corriente-constante que catga a C",) Aunque la velocidad también se podría controla¡ aivariar-el ajusié de RV, (ele- vando _o disminu_yendo asÍ el.vo_ltaje-máximo al cual_se_puede cargar C" en. un ¡re riodo determinado de tiempo), la función principal de ßV, consiste en servlr como l¡¡ control de a:nplitud de la manera desciit¿ en la Pág. 2.11. fluye por (véase el da origen
  • 44. Un Generador Básico de Voltaje Autoelevación (Bulbo de Diente de Siena de - Tipo 2) V1 Y2 Rl V3 AT SALIDA AT V V C2 ENTRADA v CORTE AT ö FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTAJE EI{TRADA ANODO DE V, QUE USA SONDA DE ALTA Il,fPEDANCIA DE SALIDA DEL
  • 45. 0 5l 2.37 EL GENERADOR BASICO DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION (BULBO - TIPO 2) El circuito que se ilustra en la página antenor muestra otro tipo básico de "auto elevación". Su iatida es semejante a la del úItimo circuito visto pero su método de opetación es algo diferente. OPERACION DEL CIRCUITO Ahora C, es el capacitor regulador de tiempo y la finalidad consiste en cat- garlo por medio de un flujo de corriente constante que circrrla a través de Rr. C, es un capacitor de acoplamiento, que tiene un valor grande de resistencia (n,), la cual se encuentra colocada en paralelo con é1. V, es un diodo de ais' laniiento, el cual tiene su ánodo conectado a un voltaje pocitivo de referencia (V) cuyo valor generalmente se puede variar a voluntad y cuya función se explica a continuación. Intervalo de tiempo A-B El impulso de entrada se halla a potencial de tierra. V, se encuent¡a con- duciendo totalmente y, por consiguiente, hay poca carga en Cr. Cuando el vol' taje del cátodo V" se encuentra al principio casi a potencial de tierra y V es ¡rositlvo, la co¡rie-nte de rejilla de V" fluye y tanto el cátodo como la ¡eiilla se estabilizan rápidamente hasta casi el voltaie de referencia. La cantidad de carga que se encuentra en C, depende del valor dado a V. Si este voltaje se hace más positivo, entonces fluirá más corriente de reiilla en V. y se elevará el nivel del voltaje de la salida. Si se ¡educe el voltaie de referilncia, entonces la carga que existe en C, hará que el cátodo de V, sea más positivo que su ánodo, cuyo voltaie desciende, y V, se bloqueará. Entonceg C, sólo podría descargarse a través de V' según una constante de tiempo re-lativamente grande y la salida decrecefa con lentitud hasta el nuevo nivel deseado. Por consiguiente, R, está conectado en paralelo con C, para sumi' nistrar una trâyectoria de dèscarga más rápida y por lo tanto acelerar la calda requerida en el nivel de salida durante este periodo de inactividad. Inten'alo de tiempo B-C En el l¡rstante B, eI impulso de variación negativa bloquea a Vr. Su ánodo comienza a elevarse hasta la Nl, elcoánilose sírrultánea.mente el potencíal aplícado øI exfiemo ínferior de R' Sin embargo, cualquier ascenso en el áno- do de V, se transfiere a través de C, a la reiilla de Vr, donde Ia acción del seguidor de cátodo asegura que el uoltaie øplícød.o al extremo ile R" tambíén se eleae hasta ese aalor. Cuando los extremos de R, e'stán sometidos perma- nentemente, de esta manera, a la acción de "autoelevación", la corriente que fluye a través de ft., y de V, siempre es constante (cargándose así Cr). En consecuencÍa, se obtiene una elevación de voltaje bastante lineal en la ter- minal de salida. Instante C Cuando el impulso de entrada se eleva bruscamente hasta el potencial de tierra una vez más, V, conduce y C, se descarga rápidamente a través de é1. El voltaje aplicado a lâ reiilla de V, baja hasta que nuevâmente éste alcanza el valor de V y con ello el circuito se encuentra en su condición inicial. Obsé¡vese que, compârado con el circuito de autoelevación de bulbo del primer ti'po, la constante de carga del capacitor regulador de tiempo ha sido obtenida me- diante la "acción de autoelevación", realizada por distintos medios' La principal dl' fe¡encia práctica que existe entre 106 dos circuitos consiste en que en el tipo 1, la co¡riente de carga para el capacitor regulador de tiempo, se mantiene mediante la descarga de otro capacitor, mucho mayor, durante el periodo de operación; mientras que en el de tipo 2, la corriente de carga fluye a través de un resistol, que se er¡- cuentra sometido a la acción de "autoelevací6n", y por un bulbo.
  • 46. Un Generador Práctico de Voltaje de Diente de Sierra de Autoelevación (Bulbo - TiPo 2) R2 IM RVt 250K AT + 2OOV SAI;IDA 47K -20 v + 200v RV2= o-. try _RV2 = 1M 75V ANODODEVl "31 o'rpF I I t- 30v l- rl v cv 140 (o nus) VI h V¡ cv r33 Gc4 C3 c2 o'!¡F zlF cv 133 (oc ¿) R4 K 27OpF c4 1M Rvz I oK IR iro FORMAS DE LAS ONDAS DE VOLTÄJE ENTRADA (Rv AT MAX. POS. CATODO DB V, ANODO DE V REJILLA DE V CON SONDA DEV SALIDA DEL (RVr A TIERRA)
  • 47. UN GENERADOR PRACTICO DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVEÕTON (BULBO - TrPO 2) Bste circuito es tân parecido_ al circuito básico del mismo tipo que fue explica- do anteriormente, que requiere de poca explicación detallada. Ahora el circuito regulador de tiempo es c' y nn-Rv2 es la cadena de re- sistores a través de la- cual se hace circular unà corriènte ãonstante. V, continúa eiendo un diodo de aislarnie_nto_-gu.e resguarda a c. de la fuente-ãJ *ttj¡ä Ë'öË: rizacíón para la rejilla de !0. El ánodo de V, está"protegido contra fluctuacionås de voltaje mediante_el -alto valor del capacitor'Cr. El valor de R, -determin4 el límite superior del voltaje sobre el cual se puede variar .a RV,- s,rn afectar ta linealidad de lä salidà; mienüãs -s* "ipr;;ö hï:;;: rrola el nivel del voltaje aI cual comienza a elevarse ta onãã ä;-di;tiË-ã;.iäri"]î" ¿ún se comporta como.un inrenup-tor operado por eL lr"pir"-aã ã;ar"d;;-C, ; n; constituyen el acoplamiento normal de êntrada] . . La acción del se_guidor 4e cátodo se lleva a cabo en el triodo vr. cuando el vol- taie del .aqoa9 a9 v, se -eleva (y simultáneamente lo hace el voitaje aplicado al extremo inferior de la cadena de resistores R.-BV2), tal elevación es tiansierida me, diante el cap-acitor de acoplamiento c., a ta re¡iila I il c¿toao de t-t-ã;i;-"ü;tó;; superior de la cadena de resistores. De esta manera se aseguran'tàs 'conãiðioneã necesar¡as para la carga con corriente constante de cn, sienäo "i n"¡o-ããË-ã; rriente, durante los dos intervalos de tiempo, tal y com.d'a continuación se muestra: ::j:i... '';:'. : V3' vl V3 V¡ ¡. ¿ '1 I t !( C3 C3 Y2 RVe R¿ ì¡.' I ".t '.:r _ a... . -.1'. ,.:'-.): I àu, :;,;*l.i FLUJO DE COAnIENTE r c4 tr '.. ,: INTERVALOA a B INTBRVALO B aC Para asegurar una protección adicional para que la coriente sea constante a través de. Ro-RVr,_durq¡rte el periodo del barrido de la base de tiempo, se coloca a tls en paralelo con .R'-RV, como la carga de cátodo de v". como R. tiéne un valo¡ (le resistencia mucho menor que el de la combinación .R,"-Íiv", sólo una pequeña Porción de la coniente del bulËo es la que fluye a tr.i¿s ã,i lã cé'mUinación pärâ cai- ga a.ca, cualqgier cambio en el porcentøje'de la corri,ente del bulbo produce, por consiguiente, sólo un muy pequeñ'o cambiô øbsoluto en el valor de la iorrienie'de carga para Ca, 4l çottt{gl grueso -de la velocidad se obtÍene en este circuito, medÍante el método I!u{ dç coloc_ar en el mismo un capacitor de mayor o menor valor que C+. BV, efec- tua la doble función de control finã de la velociâad y de control dä la âmpliiud.
  • 48. Un Generador Práctico de Voltaje de Diente de Sierra de Autoelevación (Tipo Transistor PNP) R1 - 30v TRz cv7t17 (oc2o3) S.ALIDA 47 C1 251 C3 o'O5¡F "-l ENTNÂDA l-.- I .-Corte -tv t R -T lto4V L V @ oA95 Dt c2 2lF 5 TRt cv7ll7 (oc2o3) R4 IOO¡¡. RVa 5 R2 47R RVt R3 1K DE DE ENTRADA. BASE DE Tnz COLECTOR DE SALIDA DEL EMISOR DE TRs
  • 49. $õl 2.4t UN GENERADOR PRACTICO DE VOLTAJE DE DIENTE DE SIERRA DE AUTOELEVACION (TIPO DE TRANSISTOR PNP) Este circuito funciona de forma muy parecida al generador de autoelevación (Bulbo tipo 2) descrito anteriormente. El capacitor regulador de tiempo es C", y n4-RV2 es lacadena de resistores a través de la cual fluye una corriente constahte. TR, es un i¡rterruptor, acoplado mediante et capacitor C, a la base de TRr. Este rll- timo está conectado como un eeguidor de emisor; de hecho el emisor seguirá a la forma de la onda de la base durante todo el periodo que dure la aplicación del voltaje. D. es un diodo de aislamiento. Cr y 8, son las componentes normales de ace plamiento y polarización para TRr, respectivanente. OPERACION DEL CIRCUITO Intervalo de tiempo A-B TR, está conduciendo totalmente y, en consecuencia, su colector 6e encuen- tra a casi potencial de tierra. El voltaje de la base TR, (V, por consiguiente, el voltaje del emísor T8r) se controla mediante el ajuste del resistor variable ßV, en la cadena de resistores Rr-ßVr-Rs, en la cual, R, y R" determinan los llmites superior e inferior de voltaje, respectivamente. C, se carga hasta casi el mismo voltqie Intervalo de tiempo B-C En el instante B, la entrada de variación positiva bloquea a Tß1, donde el voltaje del colector trata de caer hasta el voltaje de la fuente de alimentaclón, haciendo lo mismo simultáneamente la parte inferior de la cadena de lesistc res Rn-RVr. La calda en el voltaie del colector de TR, se transfiere mediante C, (el cual no puede variar su carga instantáneamente) a la base de TBr, y por la acción del seguidor de emisor al emisor. Asl, tanto las partes superior e infe rior de la cadena de resistores R4-nV2 caen en forma si¡nultánea, y la corrien- te que catg,a a C, a travée de la cadena se mantiene constânte. Por supuesto que D, se bloquea tan pronto como el voltaje del colector de TB, desciende por debajo del nivel del voltaje determinado por RVr. Intervalo de tiempo C-D En el instante C, el impulso de entrada (de variación negativa nueva- mente) orasiona que T8, conduzca totalmente una vez más y C, se descarga con rapidez a través de este transistor. El voltaje del colector de ?R, se eleva. Este aumento es transferldo por c, a la base de TB, (segnido por el emisor). D, conduce nuevamente y el circuito vuelve rápidamente a su estado inicial, CONTROL DE LA VELOCIDAD Y DE III AMPIITT]D La rapidez con la que se carga C" está gobernada por la cantidad de coriente constante que fluye a través de Rn-RVr, y ésta, a su vez, está controlada por la posición del resistor variable .RVr. _ La amplítud de la onda de salida se puede variar dternando la poeición de RV' el cual determina el valor inicial del voltaje de salida. - Pequeños cambios en los voltajes de sstado estable en el colector de TR, y en la base y en el emisor de Tß, se observaJr cuando se altera la posición de Ritr. Estoo canbios son causados por diferencias de resistencias en la cadena de resietores ?ßr- n -8Vr-1n1 cu¿urdo se altera el valor de cualguiera de estas ¡esistenclas.