El documento describe cómo diseñar y construir fuentes rectificadoras de media onda y onda completa usando diodos. Explica los conceptos teóricos de rectificación y filtrado con condensadores. El estudiante diseñará e implementará estas fuentes rectificadoras, determinando el valor del condensador requerido para una carga dada y comparando los resultados con cálculos y simulaciones.

1. Secretaría de Educación
Subsecretaría de Educación Media
Superior y Superior
MANUAL DE PRÁCTICAS
FO-TESJI-68
Nº. DE PRACTICA: 4
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: DIODO RECTIFICADOR
I.- COMPETENCIAS.
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS.
El alumno diseñará una fuente rectificadora de onda completa..
II.- JUSTIFICACIÓN.
Aplicar diodos semiconductores para construir fuentes rectificadoras para circuitos electrónicos..
III.- MARCO TEÓRICO.
Rectificador de media onda
Del circuito mostrado en la figura 1, se puede obtener un rectificador de media
onda, cuyas formas de onda se muestran en la figura 2. Siendo los valores
característicos de este circuito los siguientes
Fig. 1 R ectificador media onda y factores de forma y rizo.
El factor de forma, F , se define como la relación entre la tensión en valor eficaz y
la tensión en valor medio de una señal.
LUGAR DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA
(LABORATORIO/TALLER/AULA):
AULA
DURACIÓN DE LA
PRÁCTICA No.
(22):
2 HRS.
Elaboró
Representante de la Dirección
Versión
6
Autorizó
Director del Tecnológico de Estudios Superiores de Jilotepec
Fecha de revisión
3 de febrero de 2015
ASIGNATURA:
PRINCIPIOS
ELÉCTRICOS Y
APLICACIONES
DIGITALES
CARRERA: ING. EN SISTEMAS COMP, PLAN: ISIC-2010-284
ALUMNO: FIRMA FECHA: CALIF:

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NOMBRE DE LA PRÁCTICA: DIODO RECTIFICADOR
El factor de rizado, FR, se define como la relación entre la tensión en valor eficaz
de la ondulación residual y la tensión en valor medio. Este factor da una indicación
de las componentes alterna que tiene una señal.
Para el rectificador de media onda:
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NOMBRE DE LA PRÁCTICA: DIODO RECTIFICADOR
Fig. 2 Señal de entrada y salida del rectificador de media onda.
Rectificador de onda completa.
Se puede realizar este rectificador mediante dos circuitos diferentes, los
mostrados en las figura 3 y 4 Varias son las diferencias entre ellos, tanto en
valores característicos obtenidos como en valores que deben soportar durante su
funcionamiento.
Fig. 3 Rectificador onda completa con dos diodos..
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NOMBRE DE LA PRÁCTICA: DIODO RECTIFICADOR
Fig. 4 Rectificador onda completa con puente de diodos
En el primero de ellos, el de transformador con toma media, se aprecia que debe
utilizarse un transformador especial. En realidad, no es un problema, ya que, la
mayoría de los transformadores utilizados en Electrónica poseen esta
característica. Con el conexionado adecuado, estos transformadores pueden
funcionar como dos devanados conectados en serie o en derivación. En el caso
que nos ocupa, se conectarán ambos devanados en serie. El punto de unión de
ambos devanados se conectará posteriormente a la masa del circuito.
Como se aprecia, el problema principal de este montaje es que cada diodo,
durante su funcionamiento en inversa, deberá soportar el doble de la tensión
máxima del transformador. Esto nos obligará a una selección de los diodos a
utilizar con mayor cuidado. Obsérvese que la frecuencia de salida del circuito es
doble que a la entrada. Esto, lejos de suponer un problema, nos facilita el cálculo
de los componentes posteriores, sobre todo si se colocase un condensador de
filtrado.
Para el segundo montaje, el rectificador con puente de diodos, como se aprecia en
la figura 4, está formado por cuatro diodos. A esta conexión especial se la conoce
como puente de Graetz o puente de diodos y, al conectar cuatro diodos en vez de
dos es más costosa que el montaje anterior. Su mejor ventaja sería una tensión
inversa soportada por el circuito mucho mayor
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El factor de Forma y de Rizado para el rectificador de onda completa, se
determina de la siguiente manera:
La forma de onda de la señal de entrada y salida para ambos circuitos, se muestra
en la figura 5.
Fig. 5 Señal de entrada y salida del rectificador de onda completa.
Filtrado por condensador.
La forma de onda del rectificador de media onda o de onda completa, también
llamada, onda pulsatoria, posee un valor medio o de corriente continua bajo. Con
esta etapa de filtrado por condensador se elevará el valor medio de la tensión
obtenida con el rectificador, disminuyendo consecuentemente el valor de la
tensión eficaz de la onda. A la señal eficaz resultante se le conoce como rizado.
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Con etapas posteriores se tratará de disminuir más aún este valor. Idealmente
debería desaparecer por completo, y conseguir de este modo una señal continua
perfecta.
Sabemos que la corriente en un condensador está definida por:
Mediante esta ecuación podemos calcular el valor del condensador adecuado para
un determinado nivel de rizado residual o nivel de tensión pico-pico no rectificada
de una onda alterna, denominado ΔVpp.
El circuito utilizado para el filtrado por condensador es el siguiente. Como se
observa está compuesto de una etapa rectificadora, vista en el apartado anterior,
más la de filtrado.
Fig. 5 Filtrado de rectificación.
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En el gráfico de la figura 6, podemos observar los valores de la señal Vcc y la
tensión en valor eficaz de la señal filtrada por un condensador, que tienen un valor
de:
Fig. 6 Tiempos de carga y descarga de un condensador en un rectificador de onda
completa.
Como se muestra, durante el tiempo t2, es el condensador el que aporta la
corriente a la carga. Como sabemos
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Obteniendo la tensión de rizado, Vr, para el caso extremo en el cual el
condensador sea el único elemento que aporte energía al circuito, es decir, t2 =
T/2 = 1/2f, nos queda
Como se observa en la ecuación, la tensión de rizado es inversamente
proporcional al valor del condensador de filtrado.
Por otro lado, si deseamos observar la dependencia del rizado con la resistencia
de carga, podemos decir
Fig. 7 Aproximación de la curva resultante del rizado residual de un rectificador de
onda completa.
Donde se observa que el factor de rizado es inversamente proporcional al valor de
la resistencia de carga del circuito y al valor del condensador de filtrado.
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NOMBRE DE LA PRÁCTICA: DIODO RECTIFICADOR
MATERIAL EMPLEADO:
Software multisim
Multímetro
4 Diodos 1n4001
Resistencias varios valores
Pinzas de punta y corte
Protoboard
Alambre
Puntas caimán
1 Transformador de 120 Vc.a. a 12 Vca con derivacicn central 500 ma.
Porta baterías.
1 Condensador de 1000 microfarads.
V.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
UNICO. Diseñe una fuente rectificadora de media onda y onda completa, determinando el valor del
condensador a propuesta de una impedancia de carga. Simule la fuente y constrúyala ,
comparando las señales de salida con las calculadas y simuladas.
Anexe los cálculos y figura de las señales obtenidas.
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Porta baterías.
1 Condensador de 1000 microfarads.
V.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
UNICO. Diseñe una fuente rectificadora de media onda y onda completa, determinando el valor del
condensador a propuesta de una impedancia de carga. Simule la fuente y constrúyala ,
comparando las señales de salida con las calculadas y simuladas.
Anexe los cálculos y figura de las señales obtenidas.
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