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RECORTADORES EN PARALELO

 

Los circuitos recortadores se utilizan para eliminar parte de una forma de onda que se encuentre por encima o por debajo de algún nivel de referencia. También se conocen como limitadores, selectores de amplitud o rebanadores.

En este análisis se encontrarán cuatro tipos de recortadores en paralelo, en los dos primeros solo cambia la polaridad del diodo y, la fuente de dc queda con la misma polaridad; en los dos recortadores siguientes el diodo conserva la misma polaridad, mientras que la fuente de dc invierte su polaridad para cada recortador restante.

Cada circuito recortador se encuentra en función de la batería (fuente de dc), los recortadores positivo y negativo se pueden realizar simultáneamente. El resultado es un recortador polarizado en paralelo, que se diseña utilizando dos diodos y dos fuentes de tensión. Pero en este análisis solo se van a utilizar una fuente de tensión de dc y un solo diodo para cada onda de salida (positiva y negativa).

Son circuitos que colocan a la salida una señal con una porción eliminada frente a la señal de entrada. Se clasifican en simples y polarizados, caracterizándose cada uno de ellos por la ausencia o presencia de una batería en su composición. La presencia de baterías en el interior de un circuito recortador permite tener niveles de recorte de la señal de entrada diferentes de cero o de 0.7 V.

La forma más general de analizar circuitos recortadores consiste en utilizar la función de transferencia de voltaje, de la salida a la entrada. Este método permite que cualquier forma de señal en el tiempo que se aplique al circuito recortador, su salida es fácilmente determinada utilizando la característica de transferencia.

 

 

 

 

En los diagramas anteriores se muestra (primer figura) la señal de entrada sin pasar por el diodo recortador, y por otro lado (segunda figura) se muestran las señales una (en verde) es la señal de entrada tal cual es, y la otra señal (en azul) se muestra cómo queda la señal recortada.


 

RECORTADOR 1


Semiciclo positivo de la tensión de entrada:

Cuando la tensión de entrada es menor que la tensión de la batería, el diodo queda polarizado inversamente (circuito abierto), con lo cuál la tensión de salida es igual a la tensión de entrada (V salida = V entrada).

Cuando la tensión de entrada es mayor que la tensión de la batería, el diodo queda polarizado directamente (cortocircuito), siendo ahora la tensión de salida igual a la de la batería.


Semiciclo negativo de la tensión de entrada:

Tanto si la tensión de entrada es mayor o menor que la tensión de la batería, el diodo se encontrará polarizado inversamente (circuito abierto) y la tensión en la salida será igual a la de la entrada (V salida = V entrada).

 

 

Nota: la señal en color verde es la señal sin recortar, y la de color azul es la señal ya recortada

 

 

RECORTADOR 2


Semiciclo positivo de la señal de entrada:

Cuando el voltaje de entrada aplicado al circuito es mayor que el voltaje de la batería el diodo está polarizado en inverso (en circuito abierto) tenemos que el voltaje de salida es igual al voltaje de entrada.

ViN > VB D en inverso, por tanto: Vout = ViN


Semiciclo negativo de la señal de entrada:

En este caso encontramos que el voltaje de entrada es menor que el voltaje de la batería quedando en cortocircuito el diodo polarizándose en directo, quedando en el voltaje de salida el voltaje de la batería

ViN < VB D en directo, por tanto: Vout = VB

 

Nota: La señal en color verde es la señal sin recortar, y la de color azul es la señal ya recortada.

 

RECORTADOR 3


Semiciclo positivo de la señal de entrada:

En este semiciclo encontramos que el diodo de se encuentra polarizado en directo (en cortocircuito):

ViN > - VB D en directo, por tanto: Vout = - VB


Semiciclo negativo de la señal de entrada:

Cuando la tensión de entrada es menor al valor negativo de la batería el diodo se encuentra polarizado en inverso(circuito abierto), portal motivo el voltaje de la salida es igual al voltaje de la fuente de entrada:

ViN < - VB D en inverso, por tanto: Vsalida = ViN

 

RECORTADOR 4

Semiciclo positivo de la señal de entrada:

Cuando la tensión de entrada es mayor que la tensión de menos la batería el diodo esta polarizado en inverso (en circuito abierto).

ViN > - VB D en inverso, por tanto: Vout = ViN


Semiciclo negativo de la señal de entrada:

Cuando la tensión de entrada es menor al valor negativo de la batería el diodo se encuentra polarizado en directo (cortocircuito), portal motivo el voltaje de la salida es igual menos el voltaje de la batería.

Vin < - VB D en directo, por tanto: Vout = - VB

 

ANALISIS REAL DE COMPORTAMIENTO DE UN RECORTADOR EN PARALELO

 

Para un análisis real, el diodo es sustituido por una fuente de tensión llamada VT y por una resistencia interna llamada Rf. Donde el voltaje de entrada es menor a la suma del voltaje de la batería y del diodo, es decir:

VB + VT > ViN

Donde el voltaje de salida es igual a la suma de los voltajes que pasan por el equivalente al diodo mas el voltaje de la batería:

 


 

RECORTADORES EN SERIE

RECORTADOR 1

 

 

Semiciclo positivo de la señal de entrada:

Para que el diodo conduzca, es decir, que este polarizado en directo el voltaje de entrada debe de ser menor al voltaje de la batería, para que su voltaje de salida sea igual a la diferencia del voltaje de entrada menos al de la batería:

 

Vin < VB, D en directo, por tanto: Vout = Vin - VB


Semiciclo negativo de la señal de entrada:

Para que el diodo sea polarizado en inverso, a diferencia del semiciclo anterior el voltaje de entrada debe de ser mayor al voltaje de la batería, y por tanto el voltaje de salida será igual a cero:

 

Vin > VB, D en inverso, por tanto: Vout = 0 V

 

 

RECORTADOR 2

 

 

Semiciclo positivo de la señal de entrada:

Para que el diodo conduzca, es decir, que este polarizado en directo el voltaje de entrada debe de ser menor a menos el voltaje de la batería, para que su voltaje de salida sea igual a la suma del voltaje de entrada más al de la batería:

 

Vin < - VB, D en directo, por tanto: Vout = ViN + VB


Semiciclo negativo de la señal de entrada:

Para que el diodo sea polarizado en inverso (abierto), a diferencia del semiciclo anterior el voltaje de entrada debe de ser mayor a menos el voltaje de la batería, y por tanto el voltaje de salida será igual a cero:

 

Vin > - VB, D en inverso, por tanto: Vout = 0 V


 

 

RECORTADOR 3

 


Semiciclo positivo de la señal de entrada:

Para que el diodo se polarice en directo y conduzca, el voltaje de entrada debe de ser menor al voltaje de la batería, para que su voltaje de salida sea igual a cero:

 

Vin < VB, D en directo, por tanto: Vout = 0 V


Semiciclo negativo de la señal de entrada:

Para que el diodo se polarice en inverso, el voltaje de entrada debe de ser mayor al voltaje de la batería, y por tanto el voltaje de salida será igual a la diferencia del voltaje de la entrada menos al voltaje de la batería:

 

Vin > VB, D en inverso, por tanto: Vout = ViN - VB

 

 

RECORTADOR 4

 


Semiciclo positivo de la señal de entrada:

Para que el diodo se polarice en directo y conduzca, el voltaje de entrada debe de ser menor al menos voltaje de la batería, para que su voltaje de salida sea igual a cero:

 

Vin < -VB, D en directo, por tanto: Vout = 0 V


Semiciclo negativo de la señal de entrada:

Para que el diodo se polarice en inverso, el voltaje de entrada debe de ser mayor al menos voltaje de la batería, y por tanto el voltaje de salida será igual a la diferencia del voltaje de la entrada menos al voltaje de la batería:

 

Vin >- VB, D en inverso, por tanto: Vout = ViN - VB


 

CIRCUITOS RECORTADORES (LIMITADORES)

 

En los siguientes ejemplos, VS es una señal de alterna de amplitud 2V, Vref una fuente de continua de valor 1V, y para el diodo se asume una característica como la mostrada en la figura. Los circuitos han sido simulados con PSpice.

 

 


Comportamiento de una onda recortada

 Los circuitos recortadores se utilizan para la transmisión de la porción de onda (forma de onda) que está situada por encima o por debajo de un nivel de referencia predeterminado. Los recortadores también se llaman limitadores de tensión. .

 

En el caso de un diodo ideal:

 

El estado ON (de paso, de polarización directa) puede ser considerado como un cortocircuito.
El estado OFF (de bloqueo, de polarización inversa) puede ser tratado como un circuito abierto.

  

 TRABAJO ENVIADO POR:

ADOLFO GONZÁLEZ BARCENA


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