Limitadores o Recortadores

LIMITADORES O RECORTADORES
Un Limitador o Recortador es un circuito capaz de suprimir porciones positivas o

negativas de una seal.
LIMITADOR POSITIVO
Un limitador positivo recorta o limita la parte superior de una seal, Esto significa
que recorta porciones de Tensin en los semiciclos positivos.
Figura 1
La figura 1 muestra un Limitador Positivo y el circuito funciona de la siguiente
manera:
El diodo es polarizado en directa durante los semiciclos positivos y en inversa
durante los semiciclos negativos. Cuando el diodo esta polarizado en directa se
produce un corto que ocasiona una cada de tensin en la resistencia R L que se
aprecia como un recorte en el semiciclo positivo, Idealmente dicha cada debera
recortar totalmente el semiciclo, en la practica el diodo no es ideal y el recorte
termina en 0.7V.
LIMITADOR NEGATIVO
Un limitador negativo recorta o limita la parte inferior de una seal, Esto significa
que recorta porciones de Tensin en los semiciclos negativos.
Figura 2 Limitador Negativo

La figura 2 muestra un Limitador Negativo y el circuito funciona de la siguiente
manera:
El diodo es polarizado en directa durante los semiciclos negativos y en inversa
durante los semiciclos positivos. Cuando el diodo esta polarizado en directa se
produce un corto que ocasiona una cada de tensin en la resistencia R L que se
aprecia como un recorte en el semiciclo negativo, Idealmente dicha cada debera
recortar totalmente el semiciclo, en la practica el diodo no es ideal y el recorte
termina en 0.7V.
LIMITADORES POLARIZADOS
El nivel del voltaje que se limita se puede ajustar aadiendo una fuente de tensin
(VCC) en serie con el diodo.
a)
b)
Figura 3 a) Limitador Positivo Polarizado b) Limitador Negativo Polarizado
De esta forma el circuito limitador recorta toda entrada de tensin por encima de:
VCC + 0.7V ----- Limitador Positivo
VCC 0.7V ----- Limitador Negativo
Para que un limitador funcione correctamente se debe tener en cuenta la siguiente
regla:
100RB < RS <0.01RL
La regla dice que la resistencia en serie debe ser 100 veces mayor que la
resistencia interna del diodo y 100 veces menor que la resistencia de carga.
Ecuacin
La frmula para el clculo de una resistencia limitadora es en general.
R = (vcc-vL)/IL
Donde:
R es la el valor de la resistencia buscada en ohm.
Vcc es el voltaje con que se alimenta el circuito, es decir el de la fuente.
VL es el voltaje del dispositivo que queremos poner a funcional.
IL es la corriente de consumo del dispositivo que pondremos a funcional.
Veamos ejemplos.
SUJETADORES O CAMBIADORES DE NIVEL

Un circuito sujetador aade un nivel de CC a voltaje de AC.
Como en el caso anterior, de los limitadores, hay dos tipos de sujetadores, los de
nivel positivo y los de nivel negativo.
Figura. 4 Sujetador o Cambiador de Nivel Positivo

El circuito sujetador de nivel positivo funciona de la siguiente forma:
Durante los semiciclos negativos el diodo esta polarizado en directa permitiendo
que el capacitor C se cargu aproximadamente a VP (in) 0.7V donde VP (in) es
el voltaje pico de la seal de entrada. Despus del pico negativo el diodo queda
polarizado en inversa y esto es porque la carga positiva adquirida por el
condensador bloquea al ctodo del diodo y busca descargarse a travs de R.
La idea es que el capacitor no se descargue totalmente cuando el diodo esta en
inversa para as mantener una corriente continua aproximada a VP (in) 0.7V que
por superposicin cambie el nivel DC de la seal de entrada.
Para calcular la constante de tiempo de carga y descarga del condensador del se
emplea la formula:
T= RC
Una regla prctica de diseo es hacer que la constante de tiempo RC sea 10
veces el valor del periodo de la seal de entrada.
Si invertimos la polaridad del diodo y la del capacitor obtenemos un Sujetador de
nivel negativo.
Figura. 5 Sujetador o Cambiador de Nivel Negativo

Los circuitos Sujetadores son frecuentemente utilizados en receptores de
televisin como restauradores del nivel DC de seales de video.
MULTIPLICADORES DE VOLTAJE
Un circuito multiplicador aumenta los valores de voltaje sin necesidad de cambiar
el transformador de la fuente principal. Multiplicando por 2, 3 y 4 el valor de voltaje
a su entrada.
El principio de operacin de estos circuitos es la carga sucesiva de condensadores
debido a la habilitacin en cascada de diodos.
Estos circuitos se implementan cuando hay cargas que necesitan una tensin muy
alta y que absorben una Corriente pequea.
Una aplicacin comn se da en los circuitos que elevan el voltaje para alimentar el
Tubo de rayos catdicos de Televisores, Monitores y Osciloscopios.
Existen varios tipos de multiplicadores de tensin, nosotros analizaremos estos
cuatro:
El Doblador de voltaje de media onda
El Triplicador
El Cuadriplicador
El Doblador de tensin de onda completa
EL DOBLADOR DE VOLTAJE DE MEDIA ONDA

Un doblador de voltaje de media onda es la combinacin de un rectificador de
media onda con un multiplicador de voltaje con factor de multiplicacin 2.
Figura. 6 Circuito doblador de Voltaje de Media Onda
El circuito funciona de la siguiente manera:

Durante el semiciclo positivo el diodo D1 est polarizado en directa y el diodo D2
est polarizado en inversa y el condensador C1 se carga aproximadamente al
valor pico del voltaje en la entrada menos la cada de voltaje del diodo (VP 0.7V).
Durante el semiciclo negativo el diodo D2 est polarizado en directa y el diodo D1
est polarizado en inversa. En este punto el voltaje almacenado en C1 se suma al
voltaje de entrada cargando el condensador C2 a (2VP).
D2 rectifica a media onda y C2 filtra la onda pulsante, el resultado es una salida de
corriente continua de voltaje aproximadamente el doble de la entrada (2VP).
Demostracin por ley de Kirchhoff:
VC1 VC2 + VP = 0
VC1 = VP 0.7V
VC2 = VP + VC1
Despreciando la cada del diodo de:
VC2 = VP + VP = 2VP
TRIPLICADOR DE VOLTAJE
Figura. 7 Triplicador de voltaje

Durante el semiciclo positivo el diodo D1 est polarizado en directa y el
condensador C1 se carga aproximadamente al valor pico del voltaje en la entrada.
Durante el semiciclo negativo el diodo D2 est polarizado en directa. En este

punto el voltaje almacenado en C1 se suma al voltaje de entrada cargando el
condensador C2 a (2VP).
La descarga de C2 carga C3 mientras D3 esta polarizado en directa.
La salida del circuito es aproximadamente 3VP.
CUADRIPLICADOR DE VOLTAJE
Figura. 8Cuadriplicador.
Si a un circuito Triplicador le agregamos un Diodo y un Condensador adicional en
cascada obtendremos un circuito cuadriplicador de voltaje que multiplica por 4 el
valor del voltaje de entrada.
En este caso C4 se carga durante el semiciclo negativo a travs de D4; la salida
del voltaje cuadriplicado se toma en los extremos de C2 y C4.
DOBLADOR TENSION DE ONDA COMPLETA
Figura. 9 Onda completa duplicador.

Durante los semiciclos positivos D1 esta polarizado en directa y C1 se carga
aproximadamente al valor de VP, luego durante los semiciclos negativos D2 esta
polarizado en directa y C2 se carga aproximadamente tambin al valor de VP; la
salida se toma de un extremo de C1 y C2 y el voltaje resultante es 2VP.

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Figura. 4 Sujetador o Cambiador de Nivel Positivo

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Figura. 6 Circuito doblador de Voltaje de Media Onda

El circuito funciona de la siguiente manera:

Figura. 7 Triplicador de voltaje

Durante el semiciclo negativo el diodo D2 est polarizado en directa. En este

DOBLADOR TENSION DE ONDA COMPLETA

Figura. 9 Onda completa duplicador.

El circuito funciona de la siguiente manera:

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