Fundamentos de Electrónica: Circuitos con Diodos - Prof. deRoux, Ejercicios de Fundamentos de Electrónica

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Fundamentos de Electrónica

Circuitos con Diodos

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Tipo de circuitos con Diodos

●

Circuitos con diodos en serie y paralelo.

●

Circuitos rectificadores.

– Media onda.

– Onda completa.

●

Circuitos recortadores.

●

Circuitos sujetadores.

●

Circuitos con diodos Zener.

●

Circuitos multiplicadores de voltaje.

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Análisis por recta de carga

● (^) Ejemplo general:

• (^) Supóngase se tiene el circuito mostrado. La curva característica es como se presenta abajo. Para analizar el circuito, primeramente hay que dibujar la recta de carga sobre la característica del diodo. Esta recta de carga, la cual se presenta de color rojo en el grafico, está formado por dos puntos: Los dos puntos sales de la ecuación de malla del circuito, así: V (^) S − iR + V (^) D = 0 Calculamos en los extremos de la línea, es decir: i = 0 ⇒ V (^) D = V (^) S V (^) D = 0 ⇒ i =

V S

R

y

El punto de intersección entre la recta de carga y la característica del diodo es conocido como punto de operación Q. Los valores de corriente y voltaje en el punto Q corresponden a los valores reales del diodo, es decir ID y VD.

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Análisis por modelos aproximados

● (^) Ejemplo (Circuito serie): Analice el siguiente circuito y encuentre los voltajes y corrientes de todos los elementos: I. Definir el estado del diodo. Observando la polaridad de la fuente podemos verificar que el diodo está polarizado en directa. II. Reemplazar el modelo del diodo: El modelo aproximado del diodo de silicio en directa es una fuente de voltaje de 0.7V. III. Analizar el circuito: Ecuación de malla: 10 V −4.7 K ⋅ I −0.7 V −2.2 K ⋅ I + 5 V = 0 Calculando para I: I =

− 15 V +0.7 V

−6.9 k = 2.07 mA Finalmente: V^ 1 =^ I ⋅ R 1 =^ 9.74^ V^ V^ 2 =^ I ⋅ R 2 =^ 4.56^ V^ V^ o =^ V^ 2 −^5 V^ =^ −0.44^ V

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Practicas

●

Realice los ejemplo del libro 2, 5 y 11.

8 Ejemplo: Circuitos rectificadores

Los circuitos rectificadores trabajan con señales de entrada alterna, por lo general

senoidales. El siguiente circuito es un rectificador de media onda. Se le llama así

porque solo rectifica (recorta) la mitad de la señal alterna.

El el ciclo positivo de V

S

, el diodo está en conducción y por lo tanto la señal alterna es

aplicada a la carga R

L

. La amplitud depende si el diodo se modela de forma ideal o

aproximada, como se muestra.

Aproximado Vm - VD

El el ciclo negativo de VS, el diodo está Ideal

corte y por lo tanto no pasa corriente

hacia la carga R

L

siendo su caída de

potencial 0V

Vprom = VDC = 0.318 Vm

Al rectificar, el voltaje promedio varía tal

como se muestra.

Vprom = VDC = 0.318 (Vm-VD) Ideal Aproximado

10 Ejemplo cont.

Solución:

b) En el caso de un diodo de silicio, el diodo en conducción se reemplaza por una

fuente de 0.7V.

Utilizando la ecuación del voltaje promedio:

V (^) DC ≈ 0.318 ( V (^) m −0.7 V ) = 2 V (^) ⇒ V (^) m =

+0.7 V = 6.98 V

Y para calcular id :

Im = V (^) m −0.7 V 2.2 k = 2.85 mA

Nota:

dado que el voltaje promedio no ha cambiado, el voltaje máximo sobre R debe ser igual al anterior, o sea de 6.28V En la fase positiva de vi a partir de que vd ˃ 0.7V, el diodo conduce manteniendo esta caída de 0.7V entre sus terminales. Una vez que vd ˂ 0.7V, el diodo se abre, teniendo el voltaje de la fuente entre sus bornes pero sin dejar pasar corriente.

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Practicas

●

Estudie el ejemplo 2.16 del libro.

●

Realice los ejercicios 25 y 26 del libro.