Introdução à Eletrônica - elt 3 o limitador

Introdução à Eletrônica - elt 3 o limitador

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ELIÉSIO 1

ESCOLA TÉCNICAREZENDE-RAMMEL
NOMETURMA _ ANO _

Uma aplicação muito importante nos circuitos eletrônicos é a que se refere aos LIMITADORES ou CEIFADORES de sinal.

O circuito limitador ou ceifador de sinal limita um sinal a valores predeterminados. Isto pode ser feito atuando-se de forma a eliminar:

• Parte positiva acima de determinado nível;

• Parte negativa acima de determinado nível;

• Parte do sinal abaixo de determinado nível;

• Parte do sinal acima de determinado nível;

• Parte positiva e negativa do sinal acima e abaixo de determinado nível.

Seu funcionamento baseia-se no fato de que um diodo não conduz até que seja atingido o potencial Vγ [tensão de polarização direta suficiente para vencer o potencial de barreira] Podemos desta forma, possuir limitação de sinal a nível zero do sinal aplicado ou no nível de uma polarização determinada.

Nos circuitos limitadores ou ceifadores a serem analisados foi tomado como base uma carga relativamente elevada para que a tensão sobre rd [resistência do diodo na polarização direta] não seja levada em consideração. E que r [resistência reversa do diodo] seja tão elevada que a corrente reversa possa ser considerada infinita. (DIODO IDEAL) Assim não é levada em conta a queda de tensão produzida com a polarização direta do diodo Vγ. [para os diodos de silício ±0,7 V e para os diodos de germânio ± 0,3 V]

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ELIÉSIO 2

No caso dos limitadores série, se não for desprezado o valor de Vγ que é feito no caso em que a tensão aplicada não seja maior que γV×10, o valor de pico do semiciclo positivo ou negativo será reduzido de Vγ.

Se o circuito analisado trata-se de um limitador paralelo, a saída será reduzida de Vγ no semiciclo positivo. Se a amplitude do sinal aplicado não for grande o suficiente [γVvi×≥10] para ser desprezado, devemos pensar na possibilidade de usar um diodo de germânio.

Para o caso dos limitadores polarizados, o problema de Vγ dos diodos, pode ser corrigido com a tensão de polarização.

Ao projetar um circuito limitador, deve ser escolhido um diodo cujas especificações atendam às condições de trabalho do circuito e calcule o valor do resistor [R] de tal forma que a corrente que atravessa o diodo não supere a corrente nominal do diodo já que o resistor tem a finalidade de limitar a corrente no circuito [IF>I]. O resistor deverá ter um valor tal que a resistência direta do diodo [rd] possa ser desprezada. O valor da potência nominal do resistor e do diodo deve ser superior à máxima previsível que venha a ser dissipada no funcionamento normal do circuito.

TIPOS DE LIMITADORES LIMITADOR EM NÍVEL ZERO DE POLARIZAÇÃO Estes circuitos sofrem chaveamento com a passagem do sinal pelo nível zero.

Verificamos que o circuito apresentado é um circuito limitador ou um ceifador série de sinais negativos.

10k + vi vo vi vo

O diodo não conduz os semiciclos negativos, portanto, na carga só termos os semiciclos positivos.

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ELIÉSIO 3

Verificamos que o circuito apresentado é um circuito limitador ou um ceifador série de sinais positivos. 1N4007

10k +

-vi

Verificamos que o circuito apresentado é um circuito limitador ou um ceifador paralelo de sinais negativos.

1N400710k +

-vi

Verificamos que o circuito apresentado é um circuito limitador ou um ceifador paralelo de sinais positivos.

1N400710k +

-vi vo vi vo vo vi vo vo vi vo

O diodo não conduz os semiciclos positivos, portanto, na carga só

Para os semiciclos negativos o diodo é um curto. Portanto na saída teremos zero de sinal.

Para os semiciclos positivos o diodo é um curto. Portanto na saída teremos zero de sinal.

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ELIÉSIO 4

Observação;

No limitador série o sinal de saída é obtido em série com o diodo e no limitador em paralelo o sinal de saída é obtido em paralelo com o diodo.

Neste tipo de limitador teremos uma tensão de polarização nos diodos que o deixará num ponto definido de condução.

[COM POLARIZAÇÃO REVERSA NO DIODO]

1N400710k +

-vi

[COM POLARIZAÇÃO REVERSA NO DIODO]

+ V3 10V

1N400710k +

-vi vo vi

Vo V vo vi

V vo

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ELIÉSIO 5

[COM POLARIZAÇÃO DIRETA NO DIODO]
[COM POLARIZAÇÃO DIRETA NO DIODO]

LIMITADOR PARALELO COM POLARIZAÇÃO DUPLA Estes tipos de limitadores limitam os dois semiciclos do sinal a um determinado nível.

vo vi

Vo V vo vi

V vo vo vi

Vγ −Vγ O sinal de entrada fica limitado ao valor de Vγ dos diodos.

Si ≡ 0,6 V

Ge ≡ 0,2 V

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ELIÉSIO 6

V1 + V2

D2D1

Exemplo

R 10k

Vi20Vpp + V1

10V + V2 5V

D21N4001D1 1N4001

Observação

1. Os diodos limitam ou recortam parte de um sinal alternado aplicado. 2. São série ou paralelo, fazendo referência a como se toma à saída com relação ao diodo. 3. Os limitadores polarizados recortam parte de um ou ambos os semiciclos do sinal.

4. Se a amplitude da tensão aplicada é suficientemente grande, com um duplo limitador polarizado podem-se obter tensões de saída quase quadradas, a partir de sinal senoidal.

5. Quando o sinal de entrada for de baixo nível deve-se levar em consideração a queda de tensão nos diodos [Vγ].

vo vi

−V Podemos desta forma ajustar os pontos de limitações. Estes pontos podem ser simétricos ou não.

vo

20V vi

−20V

10V −5V

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ELIÉSIO 7

NOMETURMA _ ANO _

AUTO-AVALIAÇÃO Æ O LIMITADOR 01] Em que se baseia o funcionamento dos limitadores?

02] Por que alguns limitadores são chamados série e outros paralelos?

03] Explicar brevemente a função da bateria nos circuitos polarizados?

04] Qual a finalidade de um circuito limitador ou ceifador de sinal?

05] A atuação do limitador sobre determinado sinal pode ser feita de que maneira?

06] Explique a limitação de sinal a nível zero.

07] Explique a limitação de sinal com polarização usando fonte DC.

08] Quais os requisitos básicos nas características do limitador para o diodo seja considerado ideal?

V[V]
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t[ms]

09] Para os circuitos abaixo, considere o sinal aplicado [vi] com os seguintes valores:

−10 Faça a representação no domínio do tempo do sinal [vo] colhido na saída.

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ELIÉSIO 8 a] 1N4007

10k +

-vi b] 1N4007

10k +

-vi

EXPLIQUE: c]

1N400710k +

-vi

EXPLIQUE: d]

1N400710k +

-vi

EXPLIQUE: e]

1N400710k +

-vi

f]

+ V3 10V

1N400710k +

-vi vo vo vo vo vo vo vo

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ELIÉSIO 9 g]

EXPLIQUE: h]

EXPLIQUE: i] j] R

V1 + V2

D2D1

EXPLIQUE: k]

R 10k

Vi20Vpp + V1

10V + V2 5V

D21N4001D1 1N4001 vo vo vo vo vo vo

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