Circuito Sujetador

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN. Chicaiza Allauca Edison Marcelo (Integrante 1)

e-mail: [email protected] Apellidos y nombres (Integrante 1) e-mail: integrante2@institución (email Institucional)

Carrera a la que pertenecen, Nivel al que pertenecen, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE - Sede Latacunga, Márquez de Maenza S/N Latacunga, Ecuador.

Fecha de presentación: dd/mm/aa RESUMEN: Hacer

el análisis de un circuito recortador, así como de los sujetadores en los cuales se involucran diodos, o resolverlo, significa determinar el voltaje y la corriente en cada uno de sus elementos. Este trabajo proporciona un resumen del análisis de estos circuitos, así como algo de contexto sobre las diversas herramientas y métodos que utilizamos para este fin. El resumen no debe de exceder de 200 palabras y debe establecer una síntesis de lo que fue hecho (propósito del trabajo), como fue hecho (procedimiento o métodos), los resultados principales y sus conclusiones. No citar referencias en el resumen. PALABRAS CLAVE: Circuitos, diodos, recortador, sujetador. Se sugiere no más de cuatro palabras o frases cortas en orden alfabético, separadas por comas, que representen su trabajo de investigación.

1. INTRODUCCIÓN En este trabajo se dará a conocer algunos conceptos, ejercicios y aplicaciones de sujetadores y recortadores, cabe mencionar la finalidad que tiene un sujetador; Un sujetador es un circuito que levanta o baja el nivel de una señal de entrada, es decir, suponiendo que al sujetador le entra una señal de una onda cuadrada que cambia entre 0 y 10 Volts, entonces el sujetador puede modificar estos niveles de voltaje subiéndolos o bajándolos a una cantidad que se desee determinar con los componentes del sujetador. También cabe mencionar la finalidad de un recortador de onda; tienen la capacidad de “recortar” una porción de la señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda alterna. De pendiendo de la orientación del diodo, la región positiva o negativa de la señal de entrada es “recortada”. El cuerpo principal del Trabajo de investigación, debe empezar con una sección de introducción, la cual contiene el estado del arte o antecedentes con sus respectivas citas o referencias bibliográficas.

Sujetadores Un sujetador es una red compuesta de un diodo, un resistor y un capacitor que desplaza una forma de onda a un nivel de cd diferente sin cambiar la apariencia de la señal aplicada. Es importante notar que el capacitor está conectado directamente entre las señales de entrada y salida, y que el resistor y los diodos están conectados en paralelo con la señal de salida como se muestra en la figura 2.89.

Un sujetador agrega un nivel de cd a un voltaje de ca. Los sujetadores en ocasiones se conocen como restauradores de cd. La figura 2-45 muestra un sujetador con diodos que inserta un nivel de cd positivo en la forma de onda de entrada. La operación de este circuito se puede entender considerando el primer semiciclo negativo del voltaje de entrada. Cuando el voltaje de entrada inicialmente se hace negativo, el diodo se polariza en directa, lo que permite que el capacitor se cargue a cerca del valor pico del voltaje de entrada (Vp(ent) – 0.7 V), como se muestra en la figura 2-45(a). Exactamente después del pico negativo, el diodo se polariza en inversa. Esto es porque el cátodo se mantiene cerca de Vp(ent) – 0.7 V por la carga del capacitor.

Éste sólo puede descargarse a través de la resistencia de RL. Así que, desde el pico de un semiciclo negativo hasta el siguiente, el capacitor se descarga muy poco. La cantidad que se descarga, desde luego, depende del valor de RL. Si el capacitor se descarga durante el periodo de la onda de entrada, la acción de sujeción se ve afectada. Si la constante de tiempo RC es 100 veces el periodo, la acción de sujeción es excelente. Una constante de tiempo RC de diez veces el periodo tendrá una pequeña distorsión al nivel de tierra debido a la corriente de carga. El efecto neto de la acción de sujeción es que el capacitor retiene una carga aproximadamente igual al valor pico de la entrada menos la caída de diodo. En esencia, el voltaje en el capacitor actúa como una batería en serie con el voltaje de entrada. El voltaje de cd del capacitor se suma

al voltaje de entrada por superposición, como en la figura 2-45(b). Si se invierte la posición del diodo, un voltaje negativo de cd se suma al voltaje de entrada para producir el voltaje de salida, como muestra la figura 2-46.

Las redes sujetadoras tienen un capacitor conectado directamente desde la entrada hasta la salida con un elemento resistivo en paralelo con la señal de salida. El diodo también está en paralelo con la señal de salida, pero puede o no tener una fuente de cd en serie como un elemento agregado. Hay varios pasos para facilitar el análisis. No es la única forma de examinar sujetadores, pero sí ofrece una opción si surgen dificultades. Paso 1: Inicie el análisis examinando la respuesta de la parte de la señal de entrada que polarizará en directa el diodo. Paso 2: Durante el periodo en que el diodo está “encendido”, suponga que el capacitor se cargará instantáneamente a un nivel de voltaje determinado por la red circundante. Para la red de la figura 2.89 el diodo se polarizará en directa en la parte positiva de la señal aplicada. Para el intervalo de 0 a T/2 la red aparecerá como se muestra en la figura 2.90. El equivalente de cortocircuito del diodo producirá vo = 0 V durante este intervalo, como se muestra en el trazo de vo en la figura 2.92. Durante este mismo intervalo, la constante de tiempo determinada por t = RC es muy pequeña porque el resistor R fue puesto efectivamente en “cortocircuito” por el diodo conductor y la única resistencia que hay es la inherente (contactos, cables) de la red. El resultado es que el capacitor se cargará de inmediato al valor pico de V voltios como se muestra en la figura 2.90 con la polaridad indicada. Paso 3: Suponga que durante el periodo en que el diodo está “apagado” el capacitor se mantiene a su nivel de voltaje establecido.

Aplicaciones del sujetador A menudo se utiliza un circuito sujetador en receptores de televisión analógicos como restaurador de cd. La señal de video compuesta entrante normalmente se procesa mediante amplificadores acoplados por capacitor que eliminan el componente de cd, con lo que se pierden los niveles de referencia blanco y negro y el nivel de supresión del haz. Antes de aplicarlos al cinescopio, estos niveles de referencia deben ser restaurados. Otra aplicación es evitar que una señal se vuelva negativa y dañe un circuito de entrada sensible. Paso 4: A lo largo del análisis, no pierda de vista la ubicación y la polaridad definida para vo para garantizar que se obtengan los niveles apropiados. Cuando la entrada cambie al estado _V, la red aparecerá como se muestra en la figura 2.91, con el equivalente de circuito abierto del diodo determinado por la señal aplicada y el voltaje guardado a través del capacitor; ambos ejerciendo “presión” en la corriente a través del diodo desde el cátodo hasta el ánodo. Ahora que R está de nuevo en la red la constante de tiempo determinada por el producto RC es bastante grande para establecer un periodo de descarga de mucho mayor que el periodo T/2 fleca T, y podemos suponer con una base aproximada que el capacitor retiene su carga y, por consiguiente, voltaje (puesto que V = Q/C) durante este periodo. Como vo está en paralelo con el diodo y el resistor, también se puede trazar la posición alternativa mostrada en la figura 2.91. Aplicando la ley de voltajes de Kirchhoff alrededor de la malla de entrada se obtiene

-V - V - vo = 0 y

vo = -2V

El signo negativo resulta porque la polaridad de 2V se opone a la polaridad definida para vo. La forma de onda de salida resultante aparece en la figura 2.92 con la señal de salida. La señal de salida se sujeta a 0 V durante el intervalo 0 a T/2 pero mantiene la misma oscilación total (2V) que la entrada. Paso 5: Compruebe que la oscilación total de la salida coincide con la de la entrada. Ésta es una propiedad que se aplica a todas las redes sujetadoras y constituye una excelente comprobación de los resultados obtenidos.

Ejercicio

Aplicaciones del sujetador Amenudo se utiliza un circuito sujetador en receptores de televisión analógicos como restaurador de cd. La señal de video compuesta entrante normalmente se procesa mediante amplificadores acoplados por capacitor que eliminan el componente de cd, con lo que se pierden los niveles de referencia blanco y negro y el nivel de supresión del haz. Antes de aplicarlos al cinescopio, estos niveles de referencia deben ser restaurados. Otra aplicación es evitar que una señal se vuelva negativa y dañe un circuito de entrada sensible.

Bibliografía Boylestad, R. L., & Nashelsky, L. (2009). Electronica: Teoria de Circuitos y dispositivos electronicos (Vol. Decima ). Mexico: Pearson.

Floyd, T. L. (2008). Dispositivos Electronicos (Vol. Octava). Mexico: Pearson.