Análisis del circuito de sujeción

<p style=”text-align: justify;”>La red de sujeción es aquella que sujeta una señal a un nivel de CC diferente. La red contiene un capacitor, un diodo y un elemento resistivo, pero también puede tener una fuente de suministro de CC independiente para introducir un cambio adicional en el nivel de voltaje. La magnitud de R y C que se usará en el circuito de abrazadera debe elegirse de manera que la constante de tiempo Ƭ = RC sea lo suficientemente grande para garantizar que el voltaje a través del capacitor no se descargue significativamente durante el intervalo en que el diodo no conduce. En nuestra discusión, supondremos que, para todos los propósitos prácticos, el capacitor se cargará o descargará por completo en cinco constantes de tiempo.

La red que se muestra en la figura a continuación sujetará la señal de entrada al nivel cero para los diodos ideales. La resistencia R es la resistencia de carga o una combinación en paralelo de la resistencia de carga y una resistencia diseñada para proporcionar el nivel deseado de R determinado por Ƭ = RC.

El circuito anterior se puede entender bien en dos casos.

Caso 1: cuando 0< t < T/2, diodo con polarización directa

Durante el período de tiempo anterior, el diodo conducirá y el circuito se puede representar como se muestra a continuación.

Como se desprende claramente del circuito anterior, el diodo cortocircuita la resistencia R y, por lo tanto, la constante de tiempo Ƭ = RC es muy pequeña determinada por la resistencia del conductor. Por lo tanto, el condensador C se carga rápidamente. Como el voltaje de salida aparece a través del cortocircuito, por lo tanto, Vo = 0.

Así, para 0 < t < T/2,

Vo = 0

Caso 2: cuando T/2 < t < T, el voltaje cambia a -V y el diodo se polariza inversamente

Durante este período de tiempo, el diodo no conduce y actúa como un circuito abierto. Para este período de tiempo, el circuito de sujeción se puede representar simplemente como se muestra a continuación.

En este período de tiempo, el capacitor comenzará a descargarse y, como la constante de tiempo de la red RC se elige lo suficientemente alta, el capacitor no se descargará por completo hasta cinco constantes de tiempo, pero antes de descargarse por completo, el voltaje de entrada del capacitor volverá a cambiar su estado de -V a + V suponiendo T < Ƭ.

Por lo tanto, durante el período anterior,

Vo = -V –V = -2V

Así, para T / 2 < t < T,

Vo = -2V

Combinando los dos casos, podemos obtener la forma de onda para el circuito de abrazadera como se muestra a continuación.

De la forma de onda anterior vemos que la oscilación total de la salida es igual a la oscilación total de la señal de entrada en un circuito de sujeción.

Algunos consejos útiles para analizar el circuito de abrazadera:

1) Comience el análisis de las redes de sujeción considerando la parte de la señal de entrada que polarizará hacia adelante el diodo.

2) Durante el período en que el diodo está en estado de polarización directa, suponga que el capacitor se cargará instantáneamente a un nivel de voltaje determinado por la red.

3) Suponga que durante el período en que el diodo está en el estado de polarización inversa, el capacitor se mantendrá en su nivel de voltaje establecido.

4) A lo largo del análisis, mantenga un conocimiento continuo de la ubicación y la polaridad de referencia de Vo para garantizar que se obtengan los niveles adecuados de Vo.

5) Tenga en cuenta la regla general de que la oscilación total de la salida total debe coincidir con la oscilación de la señal de entrada.

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