1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI
Nombre: Angel Javier Guangasi Guanopatin
eva1-2-3@hotmail.com
Tema: Limitadores y sujetadores con diodos
Resumen:
Limitadores son circuitos que permite, mediante el uso de resistencias y diodos, eliminar
tensiones altas para que no lleguen a un determinado punto de un circuito y a su vez no
permitir que le lleguen a un circuito tensiones que podrían ser perjudiciales para el
mismo.
Recortador es un circuito que te levanta ó te baja el nivel de una señal de entrada, es
decir suponiendo que al sujetador se le aplica una señal de onda cuadrada que cambia
entre 0 y 10 volts, entonces el sujetador puede modificar estos niveles de voltaje
subiéndolos ó bajándolos a una cantidad que tu determinas
Abstrac:
Limiters are circuits that allows, through the use of resistors and diodes, to eliminate high
voltages do not reach a particular point in a circuit and in turn will not allow to reach a
voltage circuit that could be harmful for it.
Trimmer is a circuit that will raise or lower the level you input signal, ie assuming that the
fastener is applied to a square wave signal that switches between 0 and 10 volts, then the
bra can modify these voltage levels uploading or lowering them to an amount that you
determine.

2. Objetivo General:
Investigar los limitadores y sujetadores de carga eléctricos mediante la recopilación de
información de fuentes bibliográfica y electrónica para incrementar y facilitar nuestros
conocimientos en el área.
Objetivos Específicos:
 Observar los efectos que produce un simple circuito en el comportamiento del
voltaje.
 Describir las aplicaciones de los diferentes tipos de diodos.
 Distinguir las formas de onda de cada configuración.

3. Marco Teórico: Recortador polarizado
Limitador o Recortador Muchas veces no nos interesa que los diodos recorten
las tensiones de entrada a los 0.7 V o a los -0.7 V. Por
ejemplo, puede que lo que estemos buscando es que a
Es un circuito que permite, mediante el uso de la entrada no le lleguen tensiones superiores a los 10 V
resistencias y diodos, eliminar tensiones que no nos o inferiores a los -10 V (estas tensiones son aleatorias,
interesa que lleguen a un determinado punto de un nosotros elegimos las que más nos interesen), en ese
circuito y a su vez le lleguen únicamente tensiones caso no podemos usar el circuito antes mencionado,
positivas o solamente negativas, no obstante esto ahora necesitamos un limitador polarizado. La única
también puede hacerse con un sólo diodo formando un diferencia respecto al anterior limitador es que en este
rectificador de media onda, de forma que nos vamos a caso vamos a polarizar los diodos con baterías, a fin de
centrar en un tipo de limitador que no permite que a un que sea necesaria una tensión de entrada mayor que
circuito lleguen tensiones que podrían ser perjudiciales 0.7 V para que los diodos se polaricen directamente. Si
para el mismo. lo que buscamos es que la tensión en la carga no sea
mayor de 10 V ni inferior de -10 V, montaremos el
Recortador sin polarizar siguiente circuito.
Imaginemos que en un caso como en el de la figura, no
nos interesa el circuito lo que estamos protegiendo es
la resistencia de carga RL y que no le lleguen tensiones
superiores a 0.7 V, tanto positivos como negativos.
Montando los dos diodos y la resistencia limitadora
como se vé en la figura, nosotros conseguimos que
cualquier tensión que exceda de 0.7 V o disminuya de -
0.7 V, se vea recortada por los diodos.
Estos 0.7 V de los que hablamos son la barrera de
potencial del diodo. Hay que tener en cuenta que la Veamos cómo funciona el circuito:
resistencia limitadora (Rlim) es mucho menor que la
resistencia de carga (RL), de este modo la tensión que • Cuando la tensión de entrada se mantiene dentro de
cae en la resistencia limitadora es prácticamente nula y sus límites normales, esto es, entre 10 V y -10 V,
podemos despreciarla. Aunque la resistencia ninguno de los diodos hace nada.
limitadora pueda parecer innecesaria, es importante
entender que en realidad es parte imprescindible del
limitador, ya que si no estuviera conectada, al • En el momento en que la tensión es superior a los
polarizarse uno de los diodos directamente (los dos 10.7 V (los 10 V de la batería más los 0.7 V de la
diodos no pueden estar polarizados directamente al barrera de potencial del diodo), el diodo D1 queda
mismo tiempo), este comenzaría a conducir la corriente polarizado directamente y empieza a conducir, de esta
eléctrica sin control y se destruiría. Como su propio forma no permite que la tensión en la carga aumente.
nombre indica, la resistencia limitadora tiene como
función limitar la corriente que atraviesa los diodos. De • Si la tensión de entrada disminuye de los -10.7 V, en
este modo, si la tensión de entrada supera por este caso es el diodo D2 el que se polariza
cualquier motivo los 0.7 V el diodo D1 quedará directamente y comienza a conducir, no permitiendo
polarizado directamente y recortará el exceso de que la tensión en la carga disminuya hasta niveles
tensión. De igual forma, cuando la tensión de entrada peligrosos. Hay que destacar que en lugar de baterías,
disminuya de -0.7 V, el diodo D2 quedará polarizado también podrían conectarse diodos zener polarizados
directamente y recortará el exceso de tensión que inversamente cuya tensión zener fuera igual a la de las
podría dañar nuestra carga. baterías que necesitamos colocar. Además las dos
baterías o diodos zener no tienen por que tener el
mismo potencial, todo depende de qué niveles de
tensión queramos proteger el circuito. Es muy
importante tener en cuenta que, en este último caso, en
el que queremos recortar de forma diferente el semi
ciclo positivo y el negativo, se debe tener la precaución
de que la segunda fuente sea mayor que la primera. No
puede ser la primera mayor que la segunda, pues,
llegado el caso en el que ambos diodos se cierren, cosa
que puede ocurrir si (Vi-I.Rlim)>E1 (y por ende si
E1>E2, (Vi-I.Rlim)>E2), con lo que ambos diodos están
en polarización directa, o cortocircuitados, y la E1

4. intentará llevar a E2 al potencial que ella posee, con lo Formas de onda
que se destruirá la batería.
Ahora estudiaremos más a fondo qué es lo que hace el
Recortador serie con fuente adicional limitador estudiando las distintas formas de onda de la
tensión en la entrada y en la carga, en el caso concreto
En el circuito de la figura vemos que se ha intercalado en el que nuestra carga no soporta tensiones mayores
una fuente adicional para modificar el resultado de Vo, de 10 V o menores de -10 V.
analicemos su comportamiento.
Como en el caso anterior consideremos el diodo ideal
para facilidad en el análisis. Imaginemos que alimentamos el circuito con una
tensión de entrada Vi senoidal de 30 V eficaces, en el
Cuando Vi es positivo (5V), Están en serie las
dos fuentes pero en sentido contrario, la
resultante es 3V con el signo de la mayor, El
diodo D1 está polarizado inversamente puesto
que estamos llevando 5V al cátodo y 2V al
ánodo por tanto no conducirá, será un circuito
abierto, como I=0 entonces VR = 0 por lo tanto
Vo = 0 durante este semiciclo de la señal de
entrada.
dibujo es la línea sinusoidal de color verde. Esta tensión
de entrada tiene picos cuyo valor alcanza los 42 y -42 V
respectivamente. El caso es que si estos valores de
tensión llegaran a la carga esta quedaría dañada o se
destruiría. Para evitar que esto ocurra, conectamos la
resistencia limitadora, los diodos y las baterías o diodos
Zener, como hemos visto antes.
• Estudiemos cuando comienza a conducir el diodo D1:
Recortadores paralelo con fuente adicional.
La batería que está conectada al diodo D1 polariza su
Para el análisis de este circuito se debe tener en cuenta cátodo a 10 V, considerando el diodo ideal, comenzará
el momento en el cual el diodo empieza a conducir, a conducir cuando la tensión en su ánodo sea mayor
Como en este caso tenemos una fuente adicional en que en su cátodo, esto ocurre sólo cuando la tensión de
serie con el diodo y está en contraposición, debemos entrada es superior a 10 V.
pensar que el diodo solo comienza a conducir cuando
Vi. Está en el semiciclo positivo y tiene un valor igual o Cuando Vi supera los 10 V, se convierte en una tensión
mayor a 2 V (considerando el diodo ideal), cuando el peligrosa para la carga RL, no obstante en ese mismo
diodo esta conduciendo es como si tuviéramos un Sw momento la tensión en el ánodo del diodo D1 comienza
cerrado por lo tanto se verá en la salida Vo un voltaje a ser superior que la tensión en su cátodo, con lo que el
igual a 2V. diodo D1 queda polarizado directamente y comienza a
conducir la corriente eléctrica, a partir de este momento
la tensión sobrante de la tensión de entrada Vi se ve
recortada y no puede llegar a la carga tal y como se ve
en la figura de la derecha.
• Estudiemos cuando comienza a conducir el diodo D2:
Este caso es igual al anterior. La batería polariza el
ánodo de D2 a -10 V. Cuando la tensión de entrada Vi
es más baja de lo que la carga puede soportar (en
nuestro caso menor que -10 V), el cátodo del diodo D2
queda a un potencial menor que -10 V, con lo que el
diodo se polariza directamente y recorta en este caso,

5. las tensiones negativas de entrada que podrían resultar
perjudiciales para la carga, tal y como se aprecia en la
gráfica.
CIRCUITOS RECORTADORES
Circuito recortador que transmite la parte de la señal de
entrada que es más negativa que VR + Vγ
Aplicación: Recortador o Clipper (III)
Clipper “Double-Ended”
*Circuito muy práctico
*Etapa de salida
*Curva de Transferencia Voutput / Vinput
SUJETADORES DE VOLTAJE O CAMBIADORES DE
NIVEL
Es un circuito que te levanta ó te baja el nivel de una
Aplicaciones: Recortador o Clipper (I) señal de entrada, es decir suponiendo que al sujetador
le aplicas una señal de onda cuadrada que cambia
entre 0 y 10 volts, entonces el sujetador puede
Conocidos también como selectores de amplitud modificar estos niveles de voltaje subiéndolos ó
bajándolos a una cantidad que tu determinas con los
*Definen máximo o mínimo voltaje para la entrada componentes del sujetador. Por ejemplo si subimos los
niveles 5 volts, la onda de salida variará entre 5 y 15
Modelo simple permite fácil comprensión volts, sin perder el valor de su frecuencia. Si bajamos
los niveles 2 volts, entonces la señal de salida variará
de -2 volts a 8 volts. Es un circuito conformado por un
*Útil en análisis de varios recortadores diodo dos fuentes: una que alimenta el circuito y otra
que refiere tu señal de entrada, y por ultimo una
resistencia de carga. La fuente que refiere la señal es la
encargada de cambiar tu eje de referencia, por decir, a
la entrada tienes una señal en que está referida a 0V y
pones una fuente(en serie con el diodo) lograrás mover
tu eje, por ejemplo a 2V. Por ejemplo: si a la entrada
tienes una señal de 10Vpp +10V-10V con referencia a
0V, a la salida tendrás igual 10 Vpp pero +12V-8V, tu
referencia está ahora en 2V. Si el condensador se
encuentra descargado, al aplicar tensión, el se
comportará como un corto (oponiéndose al cambio de
voltaje). Para que exista conducción, se requiere que la
señal inicie su recorrido con un voltaje negativo, esto
hará que el condensador se cargue a un voltaje Vmax.
Una red cambiadora de nivel es la que cambia una
señal a un nivel de DC diferente. La red debe de tener
un capacitor, un diodo y un elemento resistivo, pero
también puede usar una fuente de Dc independiente
para introducir un cambio de nivel de DC adicional. La

6. longitud de R y de C debe elegirse de tal forma que la En la segunda etapa el capacitor es cargado con el
constante de tiempo T = RC es lo suficientemente doble del voltaje de la fuente ya que el diodo se polariza
grande para asegurar que el voltaje a través del inversamente siendo este sustituido por un circuito
capacitor no se descarga de manera significativa, abierto, mostrado en la figura (b). Esta etapa se
durante el intervalo en que el diodo no está encuentra entre un rango T/2 < t < T con un voltaje de
conduciendo. entrada igual a menos dos veces el voltaje de la fuente
PRIMERA ETAPA de acuerdo a la ley de voltaje de Kirchhoft: -V - V - ViN
En esta primera etapa el capacitor se carga con el = 0 quedando ViN = - 2V
voltaje de la fuente a través del diodo que al estar Una regla práctica de diseño es hacer que la constante
polarizado en directo es sustituido por un cortocircuito de tiempo RC tenga al menos cinco veces la duración
(mostrado el la figura (c). Esta etapa se encuentra en del semiperiodo, es decir, t1 - t0 o t2 - t1
un rango de 0 < t < T/2 con un voltaje de entrada igual
al voltaje de la batería ViN = V
En la figura (a) se muestra una onda cuadrada de
entrada. En la figura (b) se ilustra un circuito sujetador SEÑAL DE RESPUESTA
(de fijación) donde la salida se fija a cero, es decir, no
existe batería, por lo que VB = 0. Si el diodo se Si la constante de tiempo
encontrara en dirección opuesta al del circuito previo,
se fijaría el mínimo en lugar del máximo de salida, en
este caso se esta fijando el máximo de salida. Es
importante que la tensión a través del capacitor
permanezca aproximadamente constante durante el
semiperiodo de la onda de entrada.
SEÑAL DE ENTRADA
Figura A
es muy pequeña, la onda se distorsiona, para reducir
ese error se puede incrementar la constante de tiempo,
por ejemplo, 10 veces la duración del semiperiodo.
Ejemplo de un cambiador de nivel "Clipper's"
Figura b Sujetadores de Voltaje -Aplicaciones
Algunas veces es deseable afianzar o sujetar el rango
de una señal, por ejemplo, para evitar que se excedan
ciertos límites de voltaje. Este efecto de afianzar un
voltaje puede ser realizado mediante un circuito con un
solo diodo. Uno de tales circuitos, que se afianza de +5
V, se muestra en el diagrama siguiente:
Figura c
SEGUNDA ETAPA

7. Si suponemos que el condensador se descarga muy
poco, entonces asumimos una tensión permanente de
10V. Hemos subido 10 V el nivel de continua
OFFSET = Nivel de continua. Este es el sujetador de
nivel positivo. Si quisiera cambiar hacia abajo sería el
Hay dos tipos de sujetadores de nivel positivo y sujetador de nivel negativo que es igual cambiando el
negativo. Sujetador de nivel positivo diodo de sentido. Sujetador de nivel negativo. Como
antes, el condensador siempre a 10 V. Se le resta 10 a
Lo veremos con un ejemplo:
la entrada. Es un "OFFSET Negativo".
NOTA: La carga no tiene porque ser solo una
resistencia, puede ser el equivalente de Thévenin de
otro circuito, etc. Se empieza por el semiciclo en el que
conduce un diodo y se carga un condensador. Todo esto es cogiendo el diodo ideal. Si usamos 2ª
Seguimos con el ejemplo. Semiciclo negativo. aproximación, diodo a 0.7V.
Suponemos el diodo ideal. El condensador se carga en
el semiciclo negativo. Una vez cargado, el condensador
se descarga en el semiciclo positivo. Interesa que el
condensador se descargue lo menos posible. Para que
sea la descarga prácticamente una horizontal se tiene
que cumplir:

8. Conclusiones
 Demostramos que los resultados finales no dependen en absoluto del signo de la
carga de prueba empleado en el cálculo.
 Después del análisis de las configuraciones de los circuitos e interpretaciones de
los gráficos llegamos a tener una noción mas clara sobre los temas tratados.
Recomendaciones:
 Obtener información de fuentes actualizadas
 Este tema es de suma importancia ya que recomendaríamos profundizarnos más
acerca de tema, para poderlo entenderlo de mejor manera.
 Realizar un análisis completo acerca del tema mediante los conocimientos del
docente y estudiante para poderlo comprender e interpretarlo de mejor forma.
Bibliografía:
Digital: Hugo chan, Limitadores y sujetadores de carga http://www.wordreference.com/sinonimos/observar