Rectificadores de precisión

El circuito rectificador normal, que hemos considerado,

Común circuito rectificador de onda media

no es adecuado para enderezar señales pequeñas, ya que es la tensión de umbral Vg que por un lado no detecta los pequeños tensiones y la otra altera los valores de las tensiones más elevadas,

la media onda en la salida es incorrecta por un valor Vg

ya que siempre es necesario deducir de cada valor de la tensión el valor de la tensión de umbral Vg; por consiguiente, la característica de transferencia no es lineal.

característica de transferencia de un rectificador normal

Cuando la señal de entrada es muy alta estos inconvenientes son insignificantes; no podemos, sin embargo, hacerlo cuando se trata de señales de entrada muy pequeñas. Por lo tanto, hay que recurrir a los rectificadores de precisión.

Rectificador de precisión

En los rectificadores de precisión el rendimiento mejora. En el circuito puede ser visto como el operacional es conectado en la configuración de seguidor de tensión; el diodo comienza a conducir no cuando la ve supera la tensión de umbral Vg, pero cuando la

Siendo Av la ganancia de tensión a cadena abierta, que, recordemos, para el mA741 es de aproximadamente 200.000

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La tensión de umbral de 0,6 V se reduce entonces a

En rectificador de precisión la característica de transferencia real coincide con la ideal

Incluso la característica de transferencia se convierte ahora más preciso, ya que se comporta como una línea recta.

Este circuito, sin embargo, endereza pero no amplifica la tensión de entrada.

Si lo desea, podemos utilizar el siguiente circuito:

Rectificador amplificador inversor de precisión

Durante la onda media negativa de la entrada de onda media se ha en la salida del operacional, conectado en la configuración inversora, una semionda positiva, que envía en conducción el diodo D2. La tensión de salida se amplifica de la relación :

entonces:

Característica de transferencia 

Durante  la media onda positiva de la entrada, el diodo D2 se corta, ya que el operacional desfasa de 180°, entonces la media onda positiva no pasa; podría, sin embargo, pasar a través de R2; pero el diodo D1 conduce, ponendo en cortocircuito R2, o reduce a cero la ganancia general, durante la media onda positiva. Así que la media onda positiva no pasa.

Este circuito es un rectificador de precisión a una media onda. Querendo un rectificador de onda completa, podemos utilizar el siguiente circuito.

rectificador  amplificador inversor de doble media onda

La primera etapa es constituida por un rectificador de precisión de media onda, mientras que la segunda etapa consiste en un circuito sumador.

El valor de los resistores se elige adecuadamente de modo que la ganancia de la primera etapa sea unitaria; luego ponemos:

 R1=R2=R3=R5=R

En cuanto al circuito sumador, porque tenemos que conseguir un doble amplificación de la tensión en el punto A, elegimos

 

Durante la semionda positiva de la señal de entrada ve, la salida del primer amplificador operacional es negativa, siendo en la configuración inversora; en consecuencia, el diodo D2 se polariza directamente y la semionda negativa nos encontramos en el punto A.

Durante la semionda negativa de la señal de entrada, el diodo D2 es polarizado en sentido inverso; entonces  en el punto A la tensión es cero; el diodo D1 pone en cortocircuito el resistor R2, para el que la ganancia es cero. Esto asegura que la señal no llega al punto A través de R2.

En el circuito sumador llegan al mismo tiempo dos señales; la primera es la ve, que viene de la entrada; que a través de el resistor R3 se aplica al terminal inversor del segundo amplificador operacional y se amplifica de la relación:

que deliberadamente hemos escogido igual a -1, por lo que sea justo desfasada. La señal de entrada llega tanto durante la semionda positiva tanto durante la negativa; entonces la contribución que la señal de entrada da a la salida, es decir, vse es toda una onda, pero esfasada en 180 ° con respecto a ve y no amplificada.

formas de onda

Al mismo tiempo en el sumador llega una señal que viene desde el punto A, que es constituido por todas las semiondas negativas, que originalmente eran las medias ondas positivas de la ve; estas medias ondas negativas son desfasadas y se amplificadas dos veces; para el cual la contribución a la tensión de salida que da el punto A, es decir, vsA, es una señal compuesta de semiondas positivas, amplificados del doble de la señal de entrada. Sin embargo, en cada semionda positiva de la doble vsA corresponde instante a instante, la contribución de vse, que es una semionda negativa igual a la señal de entrada ve; para lo cual, instante por instante restando a vsA el valor devse, se obtiene una media onda positiva, igual y simultáneo a la semionda positiva de ve.

Durante la media onda negativa de ve, la contribución a la salida del punto A es cero, por lo que nos quedamos en la salida sólo el valor  de la contribución de vse,  que representa la ve desfasada de 180°, y entonces, una media onda positiva.

En última instancia, la salida es un  rectificador de doble media onda.

Este rectificador  no amplifica la tensión de entrada; dispuesto, sin embargo, para amplificar de el valor Av, tenemos que poner los siguientes valores de los resistores:

R1=R2=R3=R

R5=Av . R

De esta manera, la señal de salida se amplifica en el valor Av, en comparación con la señal de entrada.

Especial atención se da en la precisión de los resistores, es decir, tenemos que tener resistores de un nivel bajo de tolerancia, de manera que las dos medias ondas positivas que sean exactamente iguales.

Prof. Pietro De Paolis

2014

Curso de Electrónica

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