Función de Transferencia en dispositivos eléctricos Taller de Construcción de Efectos, U2 Sesión 1
Definición La Función de Transferencia de un sistema es una expresión matemática que relaciona la salida (imagen) de éste en función de su entrada (preimagen). Esta función matemática puede ser representada en forma analítica o gráfica
Características Es un modelo matemático, expresado a través de una función. Es una propiedad del sistema. No proporciona información sobre la estructura física del sistema. Se puede establecer estudiando la salida ante entradas conocidas. Proporciona una descripción completa de las características del sistema.
Función de Transferencia en dispositivos electrónicos Al armar un circuito en serie con una fuente de voltaje y un cierto dispositivo eléctrico o electrónico, circulará por éste una corriente que será expresada en función del voltaje de entrada. En otras palabras, puede considerarse el voltaje en el dispositivo como señal de entrada y la corriente como salida.
Función de Transferencia en una resistencia Para analizar el comportamiento de esa resistencia se polariza primero en forma directa y luego en inversa. Se toman los valores con un Amperímetro y un Voltímetro y se representa la I en función de V, con lo que se obtiene el comportamiento del voltaje en I = 1 R V
Función de Transferencia en una resistencia Al polarizar al revés, las ecuaciones son las mismas, sin embargo las corrientes y los voltajes serán negativas.
Función de Transferencia en una resistencia Resumiendo, se obtiene la curva de la figura mostrada. A esta representación se le llama "Curva Característica, Dicha curva es una recta, por ello se dice que la resistencia es un "Elemento Lineal Es más fácil trabajar con los elementos lineales porque sus ecuaciones son muy simples.
Función de Transferencia en un diodo Se analiza de la misma forma el diodo Al variar el voltaje, se miden las correspondientes tensiones y corrientes por el diodo, tanto en directa como en inversa. Obteniendo la representación gráfica de la figura
Función de Transferencia en un diodo Como la curva característica no es una línea recta, al diodo se le llama "Dispositivo No Lineal", y este es el gran problema de los diodos: que es muy difícil trabajar con ellos en las mallas debido a que sus ecuaciones son bastante complicadas.
Función de Transferencia en un diodo En polarización directa, a partir de 0.7 V la corriente aumenta significativamente pudiendo llegar fácilmente a valores muy grandes. Debido a estas corrientes grandes el diodo podría dañarse (como máximo se tomará 0.8 V ó 0.9 V). En polarización inversa se tienen negativas y pequeñas. A partir de -1 v se puede despreciar la e y queda aproximadamente I = -Is, que es muy pequeña.
Función de Transferencia en un diodo Si la tensión inversa aumenta significativamente, puede ocurrir el fenómeno de ruptura del diodo. En este ejemplo a VR = -50 V se produce la ruptura, y a partir de este voltaje, la ecuación deja de ser válida
Rectas de Carga en un diodo La recta de carga es una herramienta que se emplea para hallar el valor de la corriente y el voltaje del diodo Se tiene el siguiente circuito:
Rectas de Carga en un diodo Como se ve en la diapositiva anterior, al despejar la corriente se tiene una ecuación de la recta.
Rectas de Carga en un diodo A esa recta se le llama "recta de carga" y tiene una pendiente negativa. El punto de intersección de la recta de carga con la exponencial es el punto Q, también llamado "punto de operación. Este punto Q se controla variando Vs y Rs Al punto de intersección con el eje X se le llama "Corte" y al punto de intersección con el eje Y se le llama "Saturación".
Rectas de Carga en un diodo El punto de operación se puede encontrar en forma gráfica, graficando la exponencial del diodo, y encontrando los puntos de corte y y saturación, ubicándolos en forma precisa en el gráfico, para obtener los valores de I y de V que determinan el punto Q