Filtros y rectificadores
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8/16/2019 Filtros y rectificadores
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INFORME DE LABORATORIO 7FILTROS Y RECTIFICADORES
Introducción Usando el circuito brindado en la guía se desea saber las curvas características de loselementos involucrados. Con los conceptos previos a la práctica reconocerán cuando seestá rectificando o alisando señales de diodos. A través de un osciloscopio comprenderán laimportancia de los diodos y uso muy frecuente en la vida cotidiana.
Objetivos
● Determinar la curva característica de un diodo semiconductor.
● Cómo rectificar una corriente alterna.
● Cómo volver continua una señal alterna.
M rco Teórico
Diodo
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales ue permite la circulación de la
corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.!
"ste término generalmente se usa parareferirse al diodo semiconductor# el más com$n en la actualidad% consta de una pie&a de
cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. "l diodo de vacío ' ue
actualmente ya no se usa# e(cepto 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 '+,-) consta de dos regiones* por
deba o 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 pe ueña.
Debido a este comportamiento# se les suele denominar rectificadores # ya ue son
dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cual uier señal# como paso inicial para
convertir una corriente alterna en corriente continua. /u principio de funcionamiento está
basado en los e(perimentos de 0ee De 1orest.
0os primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío# también llamados válvulas termoiónicas
constituidos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal# con un aspecto
similar al de las lámparas incandescentes. "l invento fue desarrollado en !234 por 5o6n
Ambrose 1leming# empleado de la empresa 7arconi# basándose en observacionesreali&adas por 86omas Alva "dison.
https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo#cite_note-1
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Al igual ue las lámparas incandescentes# los tubos de vacío tienen un filamento 'el cátodo)
a través del cual circula la corriente# calentándolo por efecto 5oule. "l filamento está tratado
con ó(ido de bario# de modo ue al calentarse emite electrones al vacío circundante los
cuales son conducidos electrostáticamente 6acia una placa# curvada por un muelle doble#
cargada positivamente 'el ánodo)# produciéndose así la conducción. "videntemente# si el
cátodo no se calienta# no podrá ceder electrones. 9or esa ra&ón# los circuitos ue utili&aban
válvulas de vacío re uerían un tiempo para ue las válvulas se calentarán antes de poder
funcionar y las válvulas se uemaban con muc6a facilidad.
1ig !. Diodo
Circuito RC
Un circuito :C es un circuito compuesto de resistencias y condensadores alimentados por
una fuente eléctrica. Un circuito :C de primer orden está compuesto de un resistor y un
condensador y es la forma más simple de un circuito :C. 0os circuitos :C pueden usarse
para filtrar una señal# al blo uear ciertas frecuencias y de ar pasar otras. 0os filtros :C más
comunes son el filtro paso alto# filtro paso ba o# filtro paso banda# y el filtro elimina banda.
"ntre las características de los circuitos :C está la propiedad de ser sistemas lineales e
invariantes en el tiempo% reciben el nombre de filtros debido a ue son capaces de filtrar
señales eléctricas de acuerdo a su frecuencia.
"n la configuración de paso ba o la señal de salida del circuito se coge en bornes delcondensador# estando este conectado en serie con la resistencia. "n cambio en la
configuración de paso alto la tensión de salida es la caída de tensión en la resistencia.
"ste mismo circuito tiene además una utilidad de regulación de tensión# y en tal caso se
encuentran configuraciones en paralelo de ambos# la resistencia y el condensador# o
alternativamente# como limitador de subidas y ba as bruscas de tensión con una
configuración de ambos componentes en serie. Un e emplo de esto es el circuito /nubber.
!" nte #iento de" $rob"e#
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;.! . ?ráfica corriente,volta e
;.>Circuito en %unción de" tie#$o
"l sistema reaccionará de distinta manera de acuerdo a las e(citaciones entrantes# como
e emplo# podemos representar la respuesta a la función escalón o la función de salto. 0a
tensión originalmente desde el tiempo 3 subirá 6asta ue tenga la misma ue la fuente# es
decir# . 0a corriente entrará en el condensador 6asta ue entre las placas ya no
puedan almacenar más carga por estar en e uilibrio electrostático 'es decir ue tengan la
misma tensión ue la fuente). De esta forma una placa uedará con carga positiva y la otra
con carga negativa# pues esta $ltima tendrá un e(ceso de electrones.
"l tiempo de carga del circuito es proporcional a la magnitud de la resistencia eléctrica R y
la capacidad C del condensador. "l producto de la resistencia por la capacidad se llama
constante de tiempo del circuito y tiene un papel muy importante en el comportamiento de
este. .
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v R
R= I s (e
v / nV t − 1 )< ué relación 6ay entre la corriente en el circuito y el volta e de la resistencia=
0a "cuación de B6m relaciona el volta e de una resistencia con la corrienteue atraviesa la misma# como este circuito está en serie la corriente en
cual uier punto va a ser la misma
valores y es el tiempo en el ue el condensador se carga !Ge de la carga má(imaue puede almacenar este
● /uponga ue abre y cierra el circuito periódicamente durante intervalos de tiempo muc6omayores ue el tiempo característico del circuito. Dibu e el gráfico en la resistencia enfunción del tiempo.
● /uponga ue abre y cierra el circuito periódicamente durante intervalos de tiempo tmuc6o menores a ue el tiempo característico del circuito. Dibu e el gráfico volta e en laresistencia en función de tiempo.
● A6ora suponga ue tiene una fuente ue proporciona una señal sinodal rectificada. Dibu e el
grafico volta e resistencia en función del tiempo. < ué factores pueden alterar el gráfico=
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Conc"usiones
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– Una antena. "n la pr$ctica es un simple %ilo de co&re de varios metros de longitud
– Una toma de tierra. 'o es m$s que un ca&le conectado a una ca#ería o un somier
met$lico. ería ideal si se pudiera disponer de una aut ntica toma de tierra, mediante una
pica de co&re enterrada en una ona &ien %*meda.
– Una bobina de sintonía. "s un componente necesario para %acer un circuito resonante
que sintonice las emisoras. +ara reci&ir la onda media ( -) modulada en amplitud ( -), se
puede construir arrollando /00 vueltas de %ilo de co&re esmaltado de 0,1 mm de secci!n,
so&re un soporte cilíndrico de 3 cm. de di$metro y 20 cm. de longitud, de ando una toma al
aire cada 40 vueltas, y un peque#o &orde de medio centímetro sin arrollar en cada e5tremo.
+ara que el %ilo no se mueva se puede cu&rir con parafina que podemos o&tener de una
simple vela. "l soporte puede ser un tu&o de +6C de los utili ados para la conducci!n de
agua. "l %ilo de co&re esmaltado puede comprarse en cualquier comercio de componentes
electr!nicos.
– Un condensador variable. e trata simplemente de dos placas met$licas que giran
so&re un e e paralelas entre sí, pero sin tocarse físicamente, y que al cerrarse m$s o menos
ofrecen mayor o menor superficie, y por tanto una mayor o menor capacidad electrost$tica.
"s un componente necesario para %acer varia&le la frecuencia de resonancia de la &o&ina,
y así poder movernos entre un punto y otro del dial, de ando pasar s!lo una de las se#ales
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de entre todas las que entran por la antena. "l condensador puede ser el de una radio vie a,
de transistores o a v$lvulas, pero tam&i n se puede comprar f$cilmente7 su valor capacitivo
de&ería ser al menos de /40 ! 400 picofaradios.
– Un diodo detector de la señal de radiofrecuencia, que hará las veces de galena. "s
un componente necesario para rectificar la corriente de radiofrecuencia y de ar pasar s!lo el
volta e de la se#al de audio, que se convertir$ despu s en sonidos en los auriculares. Como
ser$ difícil conseguir el mineral de galena, compraremos y utili aremos en su lugar un
simple diodo de germanio del tipo 80, 98, :2, :4, ;'/3, ;'