<p>Definición: Un circuito multiplicador que genera un voltaje de salida de CC que tiene una amplitud dos veces mayor que la amplitud máxima del voltaje de suministro de entrada de CA se conoce como doblador de voltaje. El circuito muestra su necesidad en todas aquellas aplicaciones donde se requiere un alto nivel de voltaje cuando la fuente de entrada es de baja amplitud.
Aquí, el nombre en sí mismo indica que genera un voltaje que tiene el doble de pico que el de entrada en la salida.
Los circuitos duplicadores de tensión se caracterizan principalmente por:
Primero entendamos el doblador de voltaje de media onda.
Índice de contenidos
Doblador de voltaje de media onda
La siguiente figura muestra el circuito del doblador de voltaje de media onda:
El circuito está formado por dos diodos D1 y D2, dos condensadores C1 y C2 y una tensión de alimentación de ca. Este voltaje de CA de entrada se duplica por el circuito y se logra una señal de CC de doble amplitud en la salida.
Ahora entendamos cómo sucede esto:
Cuando se aplica la mitad positiva de la señal de entrada, el diodo D1 se polariza directamente. Debido a esto, se comporta como un cortocircuito y la corriente fluye a través del diodo. Esta corriente carga el condensador C1 hasta el valor máximo de la señal de entrada aplicada.
Al mismo tiempo, la mitad positiva de la señal de entrada polariza inversamente el diodo D2. Debido a esto, la corriente no fluye a través de esa parte del circuito. Por lo tanto, C2 no se cargará.
Debido a la ausencia de un camino de retorno para la corriente, la carga presente en el capacitor C1 no se descargará. Por lo tanto, C1 almacena la carga debido a su propiedad de almacenamiento de energía.
Cuando se aplica la mitad negativa de la señal de entrada, el diodo D2 entra en polarización directa aunque D1 cae en polarización inversa.
Debido a la inversión de la condición de polarización de D1, el condensador C1 no se cargará. Sin embargo, el capacitor C1 ahora se descargará. Mientras que C2 se carga debido a la condición de polarización directa del diodo D2.
El capacitor C2 presente en las cargas del circuito se cargará pero con el doble del pico del voltaje de entrada aplicado, es decir, 2Vm. Esto es así porque se suma el voltaje del capacitor de descarga de C1 y el voltaje de entrada aplicado.
Por lo tanto, produce un voltaje que es el doble del pico del voltaje de entrada aplicado, es decir, 2Vm. Ahora, la carga presente en el capacitor se descarga a través de la carga. Por lo tanto, se logra la salida de CC con el pico de 2 Vm.
Lo que debe tenerse en cuenta en el caso del duplicador de voltaje de media onda es que la salida no aumenta rápidamente. Pero con cada ciclo de entrada aplicado, aumenta lentamente.
Otro factor es que simplemente medio ciclo carga el capacitor C2. Por lo tanto, el voltaje de descarga consiste en una frecuencia de ondulación (fluctuaciones no deseadas) que es equivalente a la frecuencia de suministro de la señal de entrada aplicada.
La siguiente figura muestra la forma de onda de entrada y salida del doblador de voltaje de media onda:
Ahora entendamos el doblador de voltaje de onda completa.
Doblador de voltaje de onda completa
La siguiente figura muestra el circuito del doblador de voltaje de onda completa:
El circuito tiene una fuente de ca, dos capacitores C1 y C2 y dos diodos D1 y D2.
Veamos el funcionamiento del circuito:
Cuando se proporciona la mitad positiva del suministro, el diodo D1 se polariza directamente. Este voltaje directo carga el capacitor C1 hasta el valor máximo del voltaje de entrada aplicado Vm.
En este ciclo en particular, D2 se polariza inversamente, lo que hace que no fluya corriente a través de él. Por lo tanto, el condensador C2 no se cargará.
Cuando se aplica el medio ciclo negativo de la señal, el diodo D2 estará polarizado directamente. Sin embargo, D1 ahora pasará al estado de polarización inversa. Debido a la polarización directa aplicada en D2, la corriente que fluye a través del circuito cargará el capacitor C2 hasta Vm. Sin embargo, el condensador C1 no se cargará esta vez debido a la polarización inversa de D1.
Como los dos condensadores forman una conexión en serie. Por lo tanto, la salida lograda será Vm + Vm, es decir, 2Vm. Sin embargo, en presencia de una carga, esta salida será un poco menor que una condición sin carga (2Vm).
La siguiente figura muestra la forma de onda de entrada y salida del doblador de voltaje de onda completa:
Ventajas del doblador de voltaje
- Elimina el uso de un transformador de alto voltaje. Como cambia un voltaje bajo a alto a una velocidad baja.
- La multiplicación de voltaje se puede aumentar considerablemente conectando en cascada dichos circuitos.
Desventajas del doblador de voltaje
- La salida presente tiene fluctuaciones no deseadas llamadas ondulaciones.
Aplicaciones del doblador de voltaje
Los duplicadores de voltaje se usan ampliamente en tubos de rayos catódicos, en sistemas de rayos X y radar junto con retroiluminación LCD, en sistemas láser y en osciloscopios, etc.
