CIRCUITOS CON DIODOS

El Limitador

Limitador negativo
Podemos tener dos tipos de diodos:

De Pequeña Señal: Frecuencias mayores que la red, limitaciones de potencia menores que 0.5 W (corrientes de miliAmperios).
- Limitadores.
- Cambiadores de nivel.
- Detector de pico a pico.
De Gran Señal: Diodos de potencia, son los diodos que se usan en las fuentes de alimentación, tienen una limitación de potencia mayor que 0.5 W (corrientes de Amperios)

Ahora vamos a analizar los diodos de pequeña señal.
Limitador positivoEsta es la forma de un limitador positivo:

Se tomo R_L >> R para que en el semiciclo negativo vaya todo a la salida.

Recorta los semiciclos positivos, limita o recorta. Si se usa la 2ª aproximación:

No recorta de forma perfecta por no ser ideal el diodo.
Limitador positivo polarizadoEs como el anterior pero con una pila.

Simulación

En la simulación se puede ver la señal de salida del circuito.

Se utiliza la segunda aproximación de los diodos.

Cada vez que introduzcamos nuevos datos, pulsaremos el botón "Calcular" para ver la nueva gráfica con sus respectivos valores máximos y mínimos.

Si la gráfica se sale de los limites, podemos variar la escala con la opción de "escala eje y".

Para realización de esta simulación se han tomado estas equivalencias:

R_L = Rload V_L = Vload

Limitador negativo
La diferencia con el limitador positivo radica en el cambio de dirección del diodo.

Para explicar el comportamiento del limitador negativo vamos a analizar un limitador doble, que esta compuesto por un limitador polarizado positivo y otro limitador polarizado negativo.

Esto era para R_L >> R. Si no se cumpliera esto no sería una senoidal cuando no conducen los diodos.
Es un circuito recortador (limitador), es un circuito limitador positivo polarizado y limitador negativo polarizado.

Aplicación: Si se mete una onda de pico muy grande a la entrada, aparece una onda prácticamente cuadrada a la salida, que aunque no sea tan parecida se toma como si fuese una onda cuadrada (es imposible hacer una onda cuadrada perfecta).
Primera aplicación: "Transformar una Senoidal a Cuadrada".
Si recorto en + 5 V y en 0 V.
Puedo aprovechar esto para electrónica digital

Aplicación: Si tenemos un circuito que da alterna a su salida que es variable y nosotros queremos transmitir esa onda a la carga, podemos estropear la carga si conectamos directamente la carga a ese circuito.

Por eso ponemos un recortador o limitador entre la carga y ese circuito para que no se estropee la carga. Es para protección de la carga ( se puede limitar la parte positiva, la negativa o las dos dependiendo del limitador que se utilice).

EJEMPLO: Imaginemos que queremos limitar la parte positiva.

Así se protege la carga de tensiones mayores de + 5 V.

Limitador = Fijador = Recortador

Pero este circuito suele ser caro debido a la pila, que suele ser una Fuente de alimentación con su condensador, diodos, etc... Como la pila es cara se ponen muchos diodos:

El único inconveniente de este circuito es que nos limita esa tensión a múltiplos de 0,7 V.

El cambiador de nivel de continua

Cambiador de nivel positivoLo veremos con un ejemplo:

NOTA: La carga no tiene porque ser solo una resistencia, puede ser el equivalente de Thévenin de otro circuito, etc...
Truco: Se empieza por el semiciclo en el que conduce un diodo y se carga un condensador.
Seguimos con el ejemplo. Semiciclo negativo.

Suponemos el diodo ideal. El condensador se carga en el semiciclo negativo. Una vez cargado, el condensador se descarga en el semiciclo positivo:

Interesa que el condensador se descargue lo menos posible. Para que sea la descarga sea prácticamente una horizontal se tiene que cumplir:

Si suponemos que el condensador se descarga muy poco, suponemos siempre cargado a 10 V el condensador.
Hemos subido 10 V el nivel de continua.

OFFSET = Nivel de continua
Este es el cambiador de nivel positivo. Si quisiera cambiar hacia abajo sería el cambiador de nivel negativo que es igual cambiando el diodo de sentido.
Cambiador de nivel negativo