UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUNIVERSIDAD DEL PER, DECANA DE AMRICA

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA, ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

APELLIDOS Y NOMBRESN DE MATRCULA

ROS MORILLO,MARCO ANTONIOCACERES SALAZAR,JIMMY ANTHONYAGREDA ROJAS,FELIPE GUSTAVO101902370719007410190015

CURSOTEMA

Laboratorio de Circuitos Electrnicos ICircuitos limitadores y enclavadores con diodos

INFORMEFECHANOTA

FinalREALIZACINENTREGA

NMERO07/02/1314/02/13

3

GRUPOPROFESOR

4Ing. Luis Paretto Quispe

I. TEMA Circuitos Limitadores y Enclavadores con diodos.

II. OBJETIVOS Analizar y estudiar el comportamiento de los diodos semiconductores como limitadores y enclavadores.

III. INTRODUCCIN TERICA

RECORTADORES

Unlimitadororecortadores un circuito que permite, mediante el uso deresistenciasydiodos, eliminar tensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de un circuito. Mediante un limitador podemos conseguir que a un determinado circuito le lleguen nicamente tensiones positivas o solamente negativas, no obstante esto tambin puede hacerse con un slo diodo formando unrectificador de media onda, de forma que nos vamos a centrar en un tipo de limitador que no permite que a un circuito lleguen tensiones que podran ser perjudiciales para el mismo.

FIJADORES O ENCLAVADORES

Una forma de onda de tensin se puede desplazar aadiendo en serie con ella una fuente de tensin independiente, ya sea constante o dependiente del tiempo. La fijacin es una operacin de desplazamiento, pero la cantidad de ste depende de la forma de onda real. En la figura se muestra un ejemplo de fijacin. La forma de onda de entrada se encuentra desplazada al valor VB. Por tanto, la cantidad desplazamiento es la cantidad exacta necesaria para cambiar el mximo original ,Vm, al nuevo mximo, VB. As el circuito de fijacin proporciona un componente de cd necesario para lograr el nivel de fijacin deseado.

Un circuito de fijacin est compuesto de una batera (o fuente de cd), un diodo, un capacitor y un resistor. El resistor y capacitor se eligen de tal forma que la constante de tiempo sea grande. Es deseable que el capacitor se cargue a un valor constante y permanezca en ese valor durante el periodo de la onda de entrada. Si se cumple esta condicin y se supone que la resistencia en directo del diodo es cero, la salida es reproduccin de la entrada con el desplazamiento adecuado. Cuando la salida trata de exceder VB. Durante esos instantes, el capacitor se carga. Cuando se alcanza el estado estacionario, el capacitor se carga al valor de: Vc = Vm - VB

IV. MATERIALES

Osciloscopio.

Multmetro digital.

Generador de seales.

Fuente DC.

Transformador.

Resistencias 470 ,1K, 10 K.

Potencimetro 10 K (fija de 2,2 k).

Capacitor 0,47 uF.

Diodos: dos 1N4004 y dos 1N4148

Cables conectores (12 cocodrilo-banano, 3 coaxiales, 3 cordones AC).

V. PROCEDIMIENTO

1. Verificar los componentes electrnicos recibidos,llenando las Tablas a.1 y 1.b.Tabla 1.a: Resistores y Condensadores utilizadosResistoresR1R2R3R4CapacitorC1

Terico10 K0.8 K4662.7 K Terico15 nF

Medido9.85 k 814 466 2.6 K Medido14.9 nF

Tabla 1.b: Diodos utilizados.1N40041N4148

DiodosD1D2D3D4

Directa ()535559855851

Inversa (M ) 40 M 40 M 40 M 40 M

2. Armar el circuito de la figura 1.

a. Aplicar una seal senoial con 16 Vpp observando y dibujando las seales de entrada y salida para frecuencias de 1 KHz, 100 Hz, 10 KHz.b. Invertir la polaridad de la fuente VR y el diodo (D1) y proceda como en la a.c. Colocar un diodo en paralelo (D2) con R1 de 10 K al circuito de la fig 1 y repetir a y b.3. Implementar el circuito de la Fig 2

a. Aplicar las mismas seales del paso anterior observando y dibujar las ondas de salida variando la fuente VR(tambin a 3v).b. Invertir la polaridad de la fuente VR y el diodo, luego proceda como en a.4. Implementar el circuito de la Fig 3

a. Aplicar una seal cuadrada de 8 V pico, observar y dibujar las seales de entrada y salida para frecuencias de 1K Hz, 10KHz, 100KHz.b. Variar la fuente VR y repetir el paso a.c. Invertir el diodo, manteniendo VR constante, observe y dibuje las ondas de entrada y salida.d. Invertir el diodo y la fuente continua VR luego procede como en a.5. Implementar el circuito de la fig 4

a. Aplicar una seal cuadradas de 8 Vpp voltios observando y dibujando las seales de entrada y salida para frecuencias de 25 KHz, 100 KHz, 500 KHz.b. Colocar otro diodo (el 1N4148) y repetir el paso anterior.6. Implementar el circuito de la fig 5 tratando de sincronizar la frecuencia del generador onda cuadrada como un mltiplo de 60 Hz, lograr la salida como muestra de la sinusoide aplicada con el transformador (f1=180Hz, f2=300Hz, f3=420Hz, f4=360Hz).

VI. CUESTIONARIO FINAL

1. Presentar los resultados obtenidos en el laboratorio en forma ordenada, indicando el circuito y las observaciones a que diera lugar.NOTA: La onda de color amarillo representa a la seal de entrada y la onda de color celeste representa a la seal de salida del circuitoFIGURA 1: Procedimiento 2.a:Para 1k Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte positiva.

Para 100 Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte positiva.

Para 10k Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte positiva.

Procedimiento 2.b:Para 1k Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte negativa.

Para 100 Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte negativa.

Para 10k Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte negativa.

Procedimiento 2.c (a: lado izquierdo) y (b: lado derecho):Para 1k Hz, solo se vio la parte positiva de la onda sinodal, se elimin la parte negativa.

Para 100 Hz, solo se vio la parte positiva de la onda sinodal, se elimin la parte negativa.

Para 10k Hz, solo se vio la parte positiva de la onda sinodal, se elimin la parte negativa, la onda se deformo porque la frecuencia aplicada era alta.

FIGURA 2: Procedimiento 3.aCon 1k Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte negativa. Para V=5v

Para V=3v

Con 100 Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte negativa.Para V=5v

Para V=3v

Con 10k Hz, la onda sinodal se cort en Vr en la parte negativa y se vio la capacitancia parasita del diodo.

Para V=5v

Para V=3v

Procedimiento 3.b:Con 1k Hz, la onda sinodal solo se visualiza hasta Vr, como se ve en la grfica. Para V=5v

Para V=3v

Con 100 Hz, la onda sinodal solo se visualiza hasta Vr, como se ve en la grfica.Para V=5v

Para V=3v

Con 10k Hz, la onda sinodal solo se visualiza hasta Vr, como se ve en la grfica y se vio la capacitancia parasita del diodo.Para V=5v

Para V=3v

FIGURA 3: Procedimiento 4.a:NOTA: Al tener un condensador con una capacitancia muy pequea, cambiamos las frecuencias a 1K, 10K y 100KHz.Para 1KHz, la onda cuadrada se desplaz.

Para 10KHz, la onda cuadrada se desplaz.

Para 100k KHz, la onda cuadrada se desplaz y se asemeja ms a la forma de la onda cuadrada del generador.

Procedimiento 4.b:Para 1KHz, la onda cuadrada se desplaz.

Para 10KHz, la onda cuadrada se desplaz.

Para 100k KHz, la onda cuadrada se desplaz y se asemeja ms a la forma de la onda cuadrada del generador.

Procedimiento 4.c:Para 1KHz, la onda cuadrada se desplaz hacia arriba, como la frecuencia es baja se ve la carga y descarga del capacitor.

Para 10KHz, la onda cuadrada se desplaz.

Para 100KHz, la onda cuadrada se desplaz hacia arriba y se asemeja a la forma de onda de un condensador.

Procedimiento 4.d:Para 1KHz.

Para 10KHz.

Para 100KHz.

FIGURA 4: Procedimiento 5.a:Para 25KHz, se elimin la parte negativa pero el tiempo de recuperacin del diodo es lento por eso se ve esa cada en la imagen siguiente.

Para 100 KHz, se elimin la parte negativa pero el tiempo de recuperacin del diodo es lento por eso se ve esa cada en la imagen siguiente.

Para 500 KHz, se elimin la parte negativa pero el tiempo de recuperacin del diodo es lento por eso se ve esa cada en la imagen siguiente.

Procedimiento 5.b:Para 25 KHz, se elimin la parte negativa de la onda, el diodo 1N4148 es mejor en altas frecuencias.

Para 100 KHz, se elimin la parte negativa de la onda cuadrada.

Para 500 KHz, se elimin la parte negativa de la onda cuadrada y se deformo por la alta frecuencia.

FIGURA 5:Para 180 Hz, se observaron que 3 ondas cuadradas formaban un valle de la onda sinodal.

Para 300 Hz, se observaron que 5 ondas cuadradas formaban un valle de la onda sinodal.

Para 420 Hz, se observaron que 7 ondas cuadradas formaban un valle de la onda sinodal.

Para 360 Hz, se observaron que 6 ondas cuadradas formaban un valle de la onda sinodal.

2. En qu medida los instrumentos (ORC) tienen influencia en los circuitos, en cuanto a la distorsin de la forma de onda.La distorsin de Onda es un efecto por el cual una seal pura (de una nica frecuencia) se modifica apareciendo componentes de frecuencias armnicas a la fundamental. En el dominio del tiempo, esto significa que la forma de onda se degenera de una onda senoidal pura a una deformada, y en el dominio de la frecuencia, la expresin matemtica se transforma de una expresin senoidal en una onda de Fourier de varias componentes. Cuanto mayor es la distorsin, mayor ser la cantidad de componentes de la onda de Fourier.Un osciloscopio no es ni cerca lo ideal como para medir distorsin. Si vemos la distorsin en un osciloscopio, esta debe estar por sobre un 2%.

3. Explique las diferencias de lecturas encontradas con el voltmetro y el ORC (en AC, DC)Sabemos que los valores medidos en AC como en DC son distintos, y esto depende aun del instrumento de medicin que se utiliza para hallar estas magnitudes.Ya sea un instrumento como el voltmetro el cual su forma de hallar la medicin en DC se basa en darnos el valor de la tensin que transcurre de forma continua y es un valor fijo, entonces no hay mucha complejidad para darnos el valor en DCEn cuanto para hallar la medicin en AC es de manera diferente ya que estamos hablando de una tensin variable, pero peridica, que transcurre por donde queremos hallar la medida, es por esto que el voltmetro nos indica el valor del voltaje eficaz (Vrms), el cual es un valor fijo inferior al voltaje mximo pico del la tensin variableEn el caso del ORC se puede observar que si analizamos un circuito en DC la forma de onda vista en la pantalla, tal como se espera, es una funcin constante, es decir, una recta de forma horizontal ya que los valores de las tensiones se ubican en el eje vertical (eje Y) y las bases de tiempo en el eje horizontal (eje X)Y en el caso de analizar en un circuito AC si es de mayor utilidad el ORC ya que podremos visualizar tanto la forma de onda, normalmente en funcin sinusoidal (tambin hay onda pulso, onda diente de sierra), esto nos permite, realizando un ajuste conveniente, calcular muchos valores como el valor del voltaje pico mximo, voltaje pico a pico, la frecuencia de la tensin aplicada o medida, el periodo, y si dependiendo del circuito a emplear se pueden visualizar muchas formas de seal de salida ya sea dependiendo de los componentes utilizados o de los mismo equipos de alimentacin los cuales generas variaciones en la respuesta de los valores a obtener.4. Identificar los controles de operacin que se encuentran en el panel frontal del generador de seales usado.CONTROLES, CONECTORES E INDICADORES (PARTE FRONTAL)

1. Botn de Encendido (Powerbutton). Presione este botn para encender el generador de funciones. Si se presiona este botn de nuevo, el generador se apaga. 1. Luz de Encendido (Poweron light). Si la luz est encendida significa que el generador esta encendido.1. Botones de Funcin (Functionbuttons). Los botones de onda senoidal, cuadrada o triangular determinan el tipo de seal provisto por el conector en la salida principal. 1. Botones de Rango (Range buttons) (Hz).Esta variable de control determina la frecuencia de la seal del conector en la salida principal. 1. Control de Frecuencia (Frecuency Control). Esta variable de control determina la frecuencia de la seal del conector en la salida principal tomando en cuenta tambin el rango establecido en los botones de rango. 1. Control de Amplitud (Amplitude Control). Esta variable de control, dependiendo de la posicin del botn de voltaje de salida (VOLTS OUT), determina el nivel de la seal del conector en la salida principal. 1. Botn de rango de Voltaje de salida (Volts Outrangebutton). Presiona este botn para controlar el rango de amplitud de 0 a 2 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 1 Vp-p con una carga de 50W . Vuelve a presionar el botn para controlar el rango de amplitud de 0 a 20 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 10 Vp-p con una carga de 50W .1. Botn de inversin (Invertbutton). Si se presiona este botn, la seal del conector en la salida principal se invierte. Cuando el control de ciclo de mquina esta en uso, el botn de inversin determina que mitad de la forma de onda a la salida va a ser afectada. La siguiente tabla, muestra esta relacin. 1. Control de ciclo de mquina (Duty control). Jala este control para activar esta opcin. 10. Offset en DC (DC Offset). Jala este control para activar esta opcin. Este control establece el nivel de DC y su polaridad de la seal del conector en la salida principal. Cuando el control esta presionado, la seal se centra a 0 volts en DC. 1. Botn de Barrido (SWEEP button). Presiona el botn para hacer un barrido interno. Este botn activa los controles de rango de barrido y de ancho del barrido. Si se vuelve a presionar este botn, el generador de funciones puede aceptar seales desde el conector de barrido externo (EXTERNAL SWEEP) localizado en la parte trasera del generador de funciones. 1. Rango de Barrido (SweepRate). Este control ajusta el rango del generador del barrido interno y el rango de repeticin de la compuerta de paso. 1. Ancho del Barrido (SweepWidth). Este control ajusta la amplitud del barrido.1. Conector de la salida principal (MAIN output connector). Se utiliza un conector BNC para obtener seales de onda senoidal, cuadrada o triangular. 1. Conector de la salida TTL (SYNC (TTL) output connector). Se utiliza un conector BNC para obtener seales de tipo TTL.

VII. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES Un inconveniente de este circuito es que nos limita esa tensin a mltiplos de la tensin del diodo usado.Debemos tener cuidado de no sobrepasar al voltaje mximo del diodo ya sea directa o inversa para no daarlo. Para evitar esto debemos tener en cuenta el manual de dichos dispositivos. Se comprob que el recortador elimina parte de una forma de onda que se encuentre por encima o por debajo de algn nivel de referencia. Al aumentar o disminuir la fuente de voltaje continua obtenemos un desplazamiento en el recorte de la onda sinusoidal. Para que exista un recorte en la onda sinusoidal el valor de la fuente de la componente continua siempre debe ser menor que el valor de la fuente de la componente alterna. Para el circuito recortador en paralelo tener cuidado al conectar las fuentes para evitar cualquier error en las mediciones y cortos entre las fuentes. Que en los casos de fijador positivo y circuito detector, en los cuales se usan condensadores, se da que a partir de estos circuitos rectificadores de media onda, es posible obtener una seal continua. Esto se logra con la simple adicin a dichos circuitos de los condensadores empleados en ellos para que funcionen como filtros. Tener conocimientos adecuados acerca de la prctica a realizarse. Los diodos son elementos importantes en laelectrnicaque nos rodea hoy en da, que para su comprensin hay que estar al tanto de ciertos conocimientos relativos a su funcionamiento y comportamiento. Antes de usar los dispositivos debemos leer sus caractersticas en sus manuales.

VIII. BIBLIOGRAFA http://wikielectronica3.wikispaces.com/file/view/CIRCUITOS+RECORTADORES.pdf http://webs.uvigo.es/mdgomez/DEI/Guias/tema4.pdf http://books.google.com.pe/books?id=3OxAJIzn04EC&pg=PA217&lpg=PA217&dq=circuito+fijador&source=bl&ots=JenzLpzmsX&sig=dqi9tM8wAgV17Bc5gRhBLe6ON1Q&hl=es&sa=X&ei=-VMZUZyKN8Hj0gHaYHYCw&ved=0CHYQ6AEwDQ#v=onepage&q=circuito%20fijador&f=false Teora de circuitos y dispositivos electrnicos(Boylestad-Naschelsky)