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REPORTE DE PRÁCTICA
Práctica 1
Instituto Tecnológico de Querétaro
Electrónica Analógica
Álvarez Melgar José Francisco
Noguez Cruz Héctor
Iñiguez Lomelí Francisco Javier:
Pecina González Eduardo
CONTENIDO
Introduccion ....................................................................................................................................................... 2
Marco teórico..................................................................................................................................................... 2
Circuitos Recortadores ................................................................................................................................... 2
Circuitos sujetadores...................................................................................................................................... 3
Desarrollo del proyecto...................................................................................................................................... 5
Pruebas y analisis de resultados......................................................................................................................... 9
Simulacion en Multisim .................................................................................................................................. 9
Circuito A .................................................................................................................................................... 9
Circuito B .................................................................................................................................................. 10
Mediciones fisicas......................................................................................................................................... 11
Bibliografía........................................................................................................................................................ 13
Anexos.............................................................................................................................................................. 14
Circuitos.................................................................................................................................................... 14
INTRODUCCION
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite
la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.
Este término generalmente se usa para referirse al diodo
semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de
cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de
vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta
potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como
ánodo, y un cátodo.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta
diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un
circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele
denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal,
como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento
está basado en los experimentos de Lee De Forest.
MARCO TEÓRICO
CIRCUITOS RECORTADORES
Los circuitos recortadores o limitadores de voltaje tienen, como su nombre lo indica, la función de impedir
que un voltaje no sobrepase de cierto valor preestablecido, o en su defecto, que a partir de cierto voltaje se
permita alimentar a alguna carga, siendo este tipo de recortador complementario al otro como se muestra en
la Figura. Los recortadores pueden ser tipo paralelo y tipo serie.
Recortadores de voltaje tipo paralelo
En general, los circuitos recortadores utilizan una fuente de voltaje de corriente directa, un diodo y un resistor;
los de tipo paralelo, no modifican el eje de simetría de la señal, porque la red de recorte se conecta en paralelo
con la carga, mientras que los de tipo serie, agregan o restan el voltaje de la fuente de DC a la señal recortada,
ya la red de recorte se conecta en serie con la carga. Para que un circuito recortador paralelo lleve a cabo su
función, es necesario utilizar una fuente de directa cuya magnitud sea menor que el voltaje máximo de la
señal que se desea recortar, en este caso se utilizará, una señal senoidal.
La Figura ilustra un recortador de voltajes de cresta tipo paralelo, el cual tiene dos etapas de funcionamiento
que dependen de la polarización del diodo.
1. Si el voltaje de entrada es mayor que VX, el diodo se polariza en directo haciendo que el voltaje de
salida sea Vx mas el voltaje de conducción del diodo, el cual idealizado se considera de cero volts. El
resistor Rs limita el valor de la corriente para que el voltaje de entrada no produzca una alta corriente
en VX que pudiese dañarla, por tal motivo se recomienda que el valor de RS sea mucho mayor que la
resistencia interna de la fuente que se desea recortar (RS>>Rint). El circuito equivalente de esta etapa
se presenta en la Figura 5.2b
2. Cuando el voltaje de entrada es menor que VX, el diodo se polariza en inverso aislando la fuente de
directa del circuito constituido por el voltaje de entrada y los resistores Rs y RL los cuales forman un
divisor de tensión en la carga por lo que se requiere que RL sea mucho mayor a RS para que el voltaje
de salida tienda a ser el voltaje de entrada.
CIRCUITOS SUJETADORES
En el campo de la electrónica es común que se requiera que a las señales se les modifique su nivel de directa
positiva o negativamente para poderlas procesar como se muestra en la Figura 5.11. Para solventar ésta
necesidad, la solución no es tan simple como conectar en serie una fuente de directa con la fuente de señal,
puesto que existirán instantes en que ambas fuentes se encuentren con polaridad opuesta forzando la fuente
de mayor magnitud a que circule corriente por la otra en sentido opuesto utilizándola como carga con las
consecuencias de sobrecalentamiento o daño esperados. En la práctica se recurre a circuitos sujetadores de
voltaje en los que se utiliza un capacitor, un diodo y una fuente de directa para realizar el desplazamiento del
nivel. El capacitor tiene como función permitir que la señal que depende del tiempo circule hacia la carga y al
mismo tiempo, bloquea la directa para impedir que ésta llegue a la fuente de señal, el diodo y la fuente de
directa tienen como función desplazar el nivel de directa hasta el valor deseado. Eventualmente existen otras
alternativas de solución como el amplificador cascode o el uso de amplificadores operacionales que no se
analizarán de momento.
DESARROLLO DEL PROYECTO
Obtener las formas de onda de voltaje y corriente de los circuitos:
Se inicia el análisis de fuentes
0 - T/2 T/2 – T
CA Polarización directa CA Polarización directa
CD Polarización indirecta CD Polarización indirecta
 Análisis semi-ciclo positivo y negativo
−𝑣𝑖 + 10𝑘(𝑖) + 0.7 + 5.3 = 0
Despejando la corriente
𝑖 =
𝑣𝑖 − 6
10𝑘
Tomando esto en cuenta tenemos que las curvas de V0, Vi e i son:
Señal de entrada al circuito
Dando los valores siguientes, para el semi-ciclo positivo:
𝑖(𝑚𝑎𝑥) =
(10 − 6)
(10𝑥103)
= 0.4𝑚𝐴
𝑣0(𝑚𝑎𝑥) = 0.7 + 5.3 = 6𝑣
Y para el semi-ciclo negativo:
−𝑣𝑖 + 10𝑘(𝑖) − 0.7 − 7.3 = 0
Despejando la corriente
𝑖 =
𝑣𝑖 + 8
10𝑘
Dando las curvas de valor antes mostradas y los siguientes valores:
𝑖(𝑚𝑎𝑥) =
(−10 + 6)
(10𝑥103)
= −0.2𝑚𝐴
𝑣0(𝑚𝑎𝑥) = −0.7 − 7.3 = 8𝑣
Ejercicio b):
Se inicia el análisis de fuentes
0 - T/2 T/2 – T
CA Polarización directa CA Polarización indirecta
CD Polarización directa CD Polarización directa
 Análisis semi-ciclo positivo
−𝑣𝑖 − 5 + 0.7 + 3𝑘(𝑖) = 0
Despejando la corriente
𝑖 =
𝑣𝑖 + 4.3
3𝑘
Las formas de onda son las siguientes:
Dando las curvas de valor antes mostradas y los siguientes valores:
𝑖(𝑚𝑎𝑥) =
(10 + 4.3)
(3𝑥103)
= 4.76𝑚𝐴
El voltaje es en la resistencia
𝑣0(𝑚𝑎𝑥) =
14.3
(3𝑥103)
((2𝑥103)) = 9.53𝑣
PRUEBAS Y ANALISIS DE RESULTADOS
SIMULACION EN MULTISIM
CIRCUITO A
Configuración del generador de funciones
Lecturas del osciloscopio, la onda de voltaje es la de mayor amplitud, la onda de corriente es la de menor
amplitud, la escala de esta onda es de 1 V/mA.
CIRCUITO B
Configuración del generador de señales
Lecturas del osciloscopio, la onda de voltaje es la de mayor amplitud, la onda de corriente es la de menor
amplitud, la escala de esta onda es de 1 V/mA.
MEDICIONES FISICAS
Circuito A
Circuito B
BIBLIOGRAFÍA
Microelectronics; Circuit Analysis and Design
Donal A. Neamen, McGraw Hill, 3rd Edition, 2007
Electronic Devices
Thomas L. Floyd, Prentice Hall, 6th Edition, 2002
Electronic Circuits; Analysis, Simulation, and Design
Norbert R. Malik, Prentice Hall, 1995
Electronic Devices and Circuits
Robert T. Paynter, Prentice Hall, 7th Edition, 2006
ANEXOS
CIRCUITOS
Circuito A
Circuito B

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  • 1. REPORTE DE PRÁCTICA Práctica 1 Instituto Tecnológico de Querétaro Electrónica Analógica Álvarez Melgar José Francisco Noguez Cruz Héctor Iñiguez Lomelí Francisco Javier: Pecina González Eduardo
  • 2. CONTENIDO Introduccion ....................................................................................................................................................... 2 Marco teórico..................................................................................................................................................... 2 Circuitos Recortadores ................................................................................................................................... 2 Circuitos sujetadores...................................................................................................................................... 3 Desarrollo del proyecto...................................................................................................................................... 5 Pruebas y analisis de resultados......................................................................................................................... 9 Simulacion en Multisim .................................................................................................................................. 9 Circuito A .................................................................................................................................................... 9 Circuito B .................................................................................................................................................. 10 Mediciones fisicas......................................................................................................................................... 11 Bibliografía........................................................................................................................................................ 13 Anexos.............................................................................................................................................................. 14 Circuitos.................................................................................................................................................... 14
  • 3. INTRODUCCION Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest. MARCO TEÓRICO CIRCUITOS RECORTADORES Los circuitos recortadores o limitadores de voltaje tienen, como su nombre lo indica, la función de impedir que un voltaje no sobrepase de cierto valor preestablecido, o en su defecto, que a partir de cierto voltaje se permita alimentar a alguna carga, siendo este tipo de recortador complementario al otro como se muestra en la Figura. Los recortadores pueden ser tipo paralelo y tipo serie. Recortadores de voltaje tipo paralelo En general, los circuitos recortadores utilizan una fuente de voltaje de corriente directa, un diodo y un resistor; los de tipo paralelo, no modifican el eje de simetría de la señal, porque la red de recorte se conecta en paralelo con la carga, mientras que los de tipo serie, agregan o restan el voltaje de la fuente de DC a la señal recortada, ya la red de recorte se conecta en serie con la carga. Para que un circuito recortador paralelo lleve a cabo su
  • 4. función, es necesario utilizar una fuente de directa cuya magnitud sea menor que el voltaje máximo de la señal que se desea recortar, en este caso se utilizará, una señal senoidal. La Figura ilustra un recortador de voltajes de cresta tipo paralelo, el cual tiene dos etapas de funcionamiento que dependen de la polarización del diodo. 1. Si el voltaje de entrada es mayor que VX, el diodo se polariza en directo haciendo que el voltaje de salida sea Vx mas el voltaje de conducción del diodo, el cual idealizado se considera de cero volts. El resistor Rs limita el valor de la corriente para que el voltaje de entrada no produzca una alta corriente en VX que pudiese dañarla, por tal motivo se recomienda que el valor de RS sea mucho mayor que la resistencia interna de la fuente que se desea recortar (RS>>Rint). El circuito equivalente de esta etapa se presenta en la Figura 5.2b 2. Cuando el voltaje de entrada es menor que VX, el diodo se polariza en inverso aislando la fuente de directa del circuito constituido por el voltaje de entrada y los resistores Rs y RL los cuales forman un divisor de tensión en la carga por lo que se requiere que RL sea mucho mayor a RS para que el voltaje de salida tienda a ser el voltaje de entrada. CIRCUITOS SUJETADORES En el campo de la electrónica es común que se requiera que a las señales se les modifique su nivel de directa positiva o negativamente para poderlas procesar como se muestra en la Figura 5.11. Para solventar ésta necesidad, la solución no es tan simple como conectar en serie una fuente de directa con la fuente de señal, puesto que existirán instantes en que ambas fuentes se encuentren con polaridad opuesta forzando la fuente de mayor magnitud a que circule corriente por la otra en sentido opuesto utilizándola como carga con las consecuencias de sobrecalentamiento o daño esperados. En la práctica se recurre a circuitos sujetadores de voltaje en los que se utiliza un capacitor, un diodo y una fuente de directa para realizar el desplazamiento del nivel. El capacitor tiene como función permitir que la señal que depende del tiempo circule hacia la carga y al mismo tiempo, bloquea la directa para impedir que ésta llegue a la fuente de señal, el diodo y la fuente de directa tienen como función desplazar el nivel de directa hasta el valor deseado. Eventualmente existen otras alternativas de solución como el amplificador cascode o el uso de amplificadores operacionales que no se analizarán de momento.
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  • 6. DESARROLLO DEL PROYECTO Obtener las formas de onda de voltaje y corriente de los circuitos: Se inicia el análisis de fuentes 0 - T/2 T/2 – T CA Polarización directa CA Polarización directa CD Polarización indirecta CD Polarización indirecta  Análisis semi-ciclo positivo y negativo −𝑣𝑖 + 10𝑘(𝑖) + 0.7 + 5.3 = 0 Despejando la corriente 𝑖 = 𝑣𝑖 − 6 10𝑘 Tomando esto en cuenta tenemos que las curvas de V0, Vi e i son: Señal de entrada al circuito
  • 7. Dando los valores siguientes, para el semi-ciclo positivo: 𝑖(𝑚𝑎𝑥) = (10 − 6) (10𝑥103) = 0.4𝑚𝐴 𝑣0(𝑚𝑎𝑥) = 0.7 + 5.3 = 6𝑣 Y para el semi-ciclo negativo: −𝑣𝑖 + 10𝑘(𝑖) − 0.7 − 7.3 = 0 Despejando la corriente 𝑖 = 𝑣𝑖 + 8 10𝑘 Dando las curvas de valor antes mostradas y los siguientes valores: 𝑖(𝑚𝑎𝑥) = (−10 + 6) (10𝑥103) = −0.2𝑚𝐴 𝑣0(𝑚𝑎𝑥) = −0.7 − 7.3 = 8𝑣
  • 8. Ejercicio b): Se inicia el análisis de fuentes 0 - T/2 T/2 – T CA Polarización directa CA Polarización indirecta CD Polarización directa CD Polarización directa  Análisis semi-ciclo positivo −𝑣𝑖 − 5 + 0.7 + 3𝑘(𝑖) = 0 Despejando la corriente 𝑖 = 𝑣𝑖 + 4.3 3𝑘 Las formas de onda son las siguientes:
  • 9. Dando las curvas de valor antes mostradas y los siguientes valores: 𝑖(𝑚𝑎𝑥) = (10 + 4.3) (3𝑥103) = 4.76𝑚𝐴 El voltaje es en la resistencia 𝑣0(𝑚𝑎𝑥) = 14.3 (3𝑥103) ((2𝑥103)) = 9.53𝑣
  • 10. PRUEBAS Y ANALISIS DE RESULTADOS SIMULACION EN MULTISIM CIRCUITO A Configuración del generador de funciones Lecturas del osciloscopio, la onda de voltaje es la de mayor amplitud, la onda de corriente es la de menor amplitud, la escala de esta onda es de 1 V/mA.
  • 11. CIRCUITO B Configuración del generador de señales Lecturas del osciloscopio, la onda de voltaje es la de mayor amplitud, la onda de corriente es la de menor amplitud, la escala de esta onda es de 1 V/mA.
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  • 14. Circuito B BIBLIOGRAFÍA Microelectronics; Circuit Analysis and Design Donal A. Neamen, McGraw Hill, 3rd Edition, 2007 Electronic Devices Thomas L. Floyd, Prentice Hall, 6th Edition, 2002 Electronic Circuits; Analysis, Simulation, and Design Norbert R. Malik, Prentice Hall, 1995 Electronic Devices and Circuits Robert T. Paynter, Prentice Hall, 7th Edition, 2006