Rectificador de onda completa con operaciónal

Summary

En este video, el creador muestra el desarrollo de un rectificador de onda completa de precisión, que no usa los típicos cuatro diodos del puente rectificador. Explica cómo se trabaja con señales de baja amplitud, utilizando amplificadores operacionales y diodos configurados para obtener una señal rectificada sin pérdidas significativas. También se menciona el uso de shunts, toroides y sensores de corriente como el ACS 712 para realizar mediciones. Se detalla la importancia de la aislación galvánica y la configuración de la tierra virtual, destacando el objetivo de simplificar el proceso de rectificación de señales pequeñas en proyectos prácticos de electrónica.

Takeaways

• 😀 Se está construyendo un rectificador de onda completa de precisión, el cual se diferencia de los rectificadores comunes por no utilizar los cuatro diodos del puente rectificador, evitando así las caídas de tensión.
• 😀 El rectificador de precisión funciona a partir de señales de baja amplitud, alrededor de 100 mV, utilizando amplificadores operacionales para amplificar y rectificar la señal.
• 😀 La medida de corriente se realiza utilizando un shunt (resistencia de bajo valor) o mediante un toroide que detecta el campo magnético generado por la corriente.
• 😀 Los amplificadores operacionales utilizados permiten rectificar la señal de onda completa, amplificando el semiciclo negativo y positivo a la vez, creando una señal rectificada.
• 😀 Se utiliza un seguidor de voltaje (buffer) para evitar que la medición de la señal de entrada altere su valor debido a la baja corriente.
• 😀 La configuración del amplificador inversor con diodos en la etapa de rectificación permite rectificar los semiciclos positivos y negativos de la señal de entrada.
• 😀 El circuito utiliza un LM358, que funciona con alimentación simple, a diferencia de otros amplificadores que requieren alimentación simétrica.
• 😀 El uso de resistencias y capacitores en un divisor resistivo permite generar una 'tierra virtual' para alimentar el circuito, evitando la necesidad de transformadores.
• 😀 Se menciona la importancia de la calibración del circuito para asegurar que la salida de la señal rectificada sea adecuada para su medición y uso posterior.
• 😀 El proyecto está orientado a utilizar el rectificador de precisión para medir corrientes en dispositivos como sensores de corriente o incluso resistencias en shunt, con aislamiento galvánico en algunos casos para mayor seguridad.

Q & A

¿Por qué se denomina 'rectificador de onda completa de precisión' a este circuito?

Se denomina así porque utiliza una configuración especial de diodos en lugar de los cuatro diodos típicos de un puente rectificador, lo que minimiza la caída de tensión causada por los diodos convencionales de silicio, que suele estar entre 0.5 y 0.7 V.

¿Qué problema ocurre al usar un puente rectificador convencional con diodos de silicio?

El problema es que los diodos de silicio tienen una caída de tensión significativa cuando están en serie, lo que puede afectar la medición de corriente en circuitos de baja señal, como los utilizados para sensores de corriente.

¿Cómo se mide la corriente en este circuito?

La corriente se mide utilizando un shunt, que es una resistencia de bajo valor que permite medir la caída de tensión, o bien por inducción magnética mediante un toroide o un sensor como el ACS 712.

¿Por qué es necesario un rectificador que funcione con señales de baja amplitud?

Es necesario porque el campo magnético generado por los sensores, como el toroide, es bastante débil para generar señales de alta amplitud. Por eso, el rectificador debe trabajar con señales de niveles bajos, del orden de los 100 mV.

¿Qué función cumple el amplificador operacional en este circuito?

El amplificador operacional se utiliza para amplificar la señal de entrada y ajustar la forma de onda rectificada. También se usa para proporcionar la configuración necesaria para la rectificación de onda completa, transformando la señal de entrada en una señal con la frecuencia duplicada.

¿Qué hace el 'seguidor' o 'buffer' en el circuito?

El seguidor actúa como un buffer de impedancia, creando una conexión transparente entre el generador de señales y el amplificador, asegurando que la corriente fluya sin modificar la tensión de la señal de entrada.

¿Por qué se utiliza un amplificador inversor en este circuito?

El amplificador inversor se utiliza para invertir una parte de la señal y permitir la rectificación de onda completa. Esto asegura que las formas de onda positiva y negativa de la señal de entrada se conviertan en un solo ciclo de onda completa.

¿Qué se obtiene al final del proceso de rectificación en este circuito?

Al final del proceso de rectificación, se obtiene una señal de onda completa rectificada, que tiene la frecuencia de la señal original duplicada y la parte negativa de la onda invertida y elevada.

¿Por qué se usa un LM 358 en este proyecto?

El LM 358 es un amplificador operacional que se utiliza en este proyecto porque es económico y versátil, funcionando bien con alimentación simple y permitiendo realizar la rectificación de señales de baja amplitud en el circuito.

¿Qué es una 'tierra virtual' y por qué se utiliza en este proyecto?

Una tierra virtual es una referencia de masa generada a partir de un divisor resistivo y un capacitor, que permite que el sistema funcione con una fuente de alimentación simple, creando una referencia de voltaje para las mediciones sin necesidad de una alimentación simétrica.