Electrónica analógica: rectificación, filtrado y amplificación con transistor

TecnologíaElectrónica y microcontroladoresEdades 17–18

Usar con mi clase

Tres circuitos electrónicos analógicos básicos en una pantalla: rectificación de media onda con un diodo, rectificación de onda completa con puente de cuatro diodos y una etapa amplificadora con transistor. Las gráficas muestran la tensión de entrada sinusoidal y la tensión de salida rectificada; mueve el condensador de filtro para ver cómo se suaviza el rizado de la salida de CC y mueve la resistencia de carga para ver cómo aumenta el rizado al crecer la corriente de carga. En modo amplificador, si se aumenta demasiado la ganancia o la amplitud de la señal de entrada, la señal de salida se recorta (se distorsiona).

Lección: Componentes y circuitos electrónicos analógicos: diodos rectificadores, circuitos de filtrado de fuentes de alimentación de CC, transistores y circuitos amplificadores

Qué muestra

Un diodo conduce en un solo sentido, por eso convierte una tensión alterna en una tensión continua pulsante. Un rectificador de media onda deja pasar la mitad de cada ciclo, con un valor medio de unos 0,45·U₂ y un rizado a la frecuencia de la red; un puente de cuatro diodos aprovecha las dos mitades, con unos 0,9·U₂ y un rizado al doble de frecuencia. El condensador de filtro se carga en cada pico y se descarga por la carga entre picos: más capacidad o menos corriente, menos rizado. La etapa con transistor amplifica una señal pequeña, invertida, pero la recorta si la salida superara la alimentación.

Cómo usarla

Empieza en modo Media onda, pon la Capacidad del filtro en 0 y lee la tensión media y el rizado; luego aumenta la capacidad poco a poco. Cambia al puente rectificador con los mismos ajustes y compara el rizado y su frecuencia. Baja la Resistencia de carga para pedir más corriente y observa cómo vuelve el rizado. En modo Amplificador, sube la Ganancia de tensión (modo amplificador) o la amplitud de entrada hasta que la salida se recorte, y luego redúcela.

Parámetros que puedes cambiar

  • Circuito Rectificador de media onda (1 diodo), Puente rectificador (4 diodos), Amplificador con transistor
  • Tensión eficaz del secundario del transformador 6–24 V
  • Capacidad del filtro 0–1000 µF
  • Resistencia de carga 100–2000 Ω
  • Ganancia de tensión (modo amplificador) 2–100 veces

Preguntas para explorar

  1. ¿Cómo cambia el rizado al pasar de media onda a puente rectificador con el mismo condensador y la misma carga?
  2. ¿Por qué aumenta el rizado al reducir la resistencia de carga, aunque el condensador de filtro sea el mismo?
  3. ¿Con qué ganancia empieza a recortarse la salida y por qué no puede superar la tensión de alimentación?