Informe de Laboratorio N2

Informe de Laboratorio No. 2

Circuitos con Diodos

ARTURO JOSE BENAVIDES BARRIOS

Universidad Tecnolgica de Bolvar

Estudiante de Ingeniera Elctrica

Cdigo: T00032282

Email: [email protected]

LUIS ALEJANDRO SEGRERA CABARCAS


Estudiante de Ingeniera Elctrica

Cdigo: T00032314


HENRY ESCOBAR BLANCO


Estudiante de Ingeniera Mecatronica

Cdigo: T00032225


INTRODUCCIN

La experiencia se relaciona con el comportamiento de diodos en un circuito elctrico. Los que nos dar lugar el anlisis y comprobacin de saber cundo y cmo acta un diodo como un rectificador de onda, comprender y reconocer la importancia del uso del diodo dentro de un circuito elctrico mediante la comparacin que se puede hacer entre los valores obtenidos directamente por los clculos tericos .Para tal efecto el laboratorio cuenta con un sistema en el cual se puede regular la entrada con una fuente de voltaje que puede variar a nuestro antojo. La disposicin fsica del equipo permite que la persona que desarrolla la experiencia cuente con un ambiente apropiado para que se cuestione sobre la deduccin y aplicacin de la ley fundamental de la medicin.

OBJETIVOS

A continuacin se enuncia el objetivo general y los objetivos especficos del

laboratorio, con propsito de definir el marco terico-conceptual y el principal

propsito de la experiencia.

- Objetivo General

Construir y analizar diferentes circuitos utilizando diodos

- Objetivos Especficos

Determinar el papel de los filtros dentro de circuitos con diodos.

Calcular corriente y voltajes del diodo

Comparar las mediciones realizadas analizar y expresar sus diferencias.

DATOS EXPERIMENTALES.

Tabla 1. Datos obtenidos del circuito de la figura 1

Sin Filtro Con Filtro

Medido Calculado Medido Medido

Vsec(rms) Vout(pico) Vout(pico) Vout(DC) Vrizado(pp) Frizado(Hz)

14,28 10,6 11,3 18,8 0,04512 60





20,36 22,6 26,7 0.06408 200



RL() Vout(medido)(V) IL(calculado)(mA) VR1(calculado)(V) IR1(calculado)(mA) Iz(calculado)(mA)

1000 5,11 5 6,99 31,81 26,81




20,36 23,3 27,6 27,6 0,06624 60

Vfuente(V) Vout(medido)(V) IL(calculado)(mA) VR1(calculado)(V) IR1(calculado)(mA) Iz(calculado)(mA)

2 1,77 0,826 0,1818 0,826 0

4 3,56 1,65 0,3636 1,65 0

6 4,71 2,27 1 4,45 2,18

8 4,97 2,27 3 13,63 11,36

10 5,072 2,27 5 22,72 20,45

750 5,098 6,66 6,99 31,81 25,15

500 5,082 10 6,99 31,81 21,81

250 4,98 20 6,99 31,81 11,81

100 3,71 37,5 6,99 37,5 0


ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES

1. Como la mayora de dispositivos electrnicos emplea corriente continua se hace necesario el

uso de los rectificadores para convertir corriente alterna en corriente directa, hay rectificadores

de media onda y de onda completa los cuales varan tanto el transformador empleado como

el nmero de diodos del circuito, el rectificador de onda completa tiene ventajas sobre el de

medio onda ya que el rectificador de medio onda solamente entrega la mitad de energa

debido a que durante el ciclo negativo el circuito produce 0 V, en cambio el de onda completo

entrega toda la energa de la onda AC tanto en el semiciclo positivo como negativo.

2. Tanto el rectificador de onda completa y puente, rectifican la seal por completo pero se

diferencian en el que el transformador que se debe emplear en de onda completa debe poseer

un tap central para poder realizar la configuracin del circuito, en cambio el de puente puede

usar un transformador sin tap, se diferencian tambin en la cantidad de diodos empleados

siendo el rectificador de onda completa el que usa menos diodos ya que emplea 2 de ellos,

en cambio el rectificador puente emplea 4 diodos, de las pruebas experimentales como las

de simulacin podemos afirmar que el rectificador puente tiene mayor voltaje de salida y

mayor corriente que el de onda completa

3. Si un diodo en el puente rectificador est abierto, el circuito se convierte en un rectificador de

media onda, independientemente del diodo que este abierto.

4.

Circuito Recortador de onda

Anlisis sin filtro:

E% =|VoCalculado VoMedido|

VoCalculado 100%

E% =|23.3 27.6|

23.3 100%

E% =18.45%

Este error porcentual para este caso que fue de un 18.45% fue debido a que los clculos

tericos se hicieron teniendo en cuenta que al transformador ideal se le suministraban 110V del

lado de alta tensin y del lado de baja tensin salan 24V, pero cuando se hizo la parte

experimental el voltaje que se suministr al transformador del toma corriente era de 120V

aproximadamente lo que generaba que en el lado de baja saliera un voltaje mayor a 24V que

fue de 28.79V.

Grfico De Vsec y Vout

Grafico del voltaje en el lado de baja tensin: Amarillo

Grafico del voltaje en la resistencia de carga: Azul

En la grfica podemos ver claramente la funcin de nuestro circuito recortador de onda el cual

podemos apreciar que recorta la parte negativa del voltaje de entrada, volvindolo cero en la

resistencia de carga.

Anlisis Con Filtro:




Al ponerle un filtro al circuito recortador de onda mostrado anteriormente podemos ver que el

voltaje en la resistencia de carga tiene un rizado el cual depende de la velocidad de descarga

del capacitor. Tambin se puede ver que este filtro nos rectifica an ms la onda, dejndola

muy parecida a la onda de voltaje en DC.

Circuito Rectificador De Onda Completa

Anlisis sin filtro:


VoCalculado 100%

E% =|11.3 13.7|

11.3 100%

E% = 21.23%

Este error porcentual para este caso que fue de un 21.23% fue debido a que los clculos

tericos se hicieron teniendo en cuenta que al transformador ideal se le suministraban 110V del

lado de alta tensin y del lado de baja tensin salan 24V, pero cuando se hizo la parte

experimental el voltaje que se suministr al transformador del toma corriente era de 120V

aproximadamente lo que generaba que en el lado de baja saliera un voltaje mayor a 24V que

fue de 28.79V.




En la grfica se puede apreciar la funcin del circuito rectificador de onda completa, el cual lo

que hace es eliminar la parte negativa de la onda en el voltaje de la resistencia de carga y no la

vuelve cero como el recortador de onda sino que la vuelve positiva.

Anlisis Con Filtro:




Al aadirle un filtro a nuestro circuito rectificador de onda completa podemos apreciar que el

voltaje en la resistencia de carga es casi constante, es decir, casi como si fuera un voltaje en

DC y esto es debido a la capacidad de carga y descarga del capacitor. Tambin se puede

apreciar que est an ms rectificada que la grfica del recortador de onda con filtro.

Circuito Rectificador De Onda Completa: Puente De Diodos

Anlisis sin filtro:


VoCalculado 100%

E% =|22.6 26.3|

22.6 100%

E% = 16,37%

Grafico De Vsec y Vout



En la grfica se puede apreciar la funcin del circuito rectificador de onda completa, el cual lo

que hace es eliminar la parte negativa de la onda en el voltaje de la resistencia de carga y no la

vuelve cero como el recortador de onda sino que la vuelve positiva.

Anlisis Con Filtro:




Al aadirle un filtro a nuestro circuito rectificador de onda completa podemos apreciar que el

voltaje en la resistencia de carga es casi constante, es decir, casi como si fuera un voltaje en

DC y esto es debido a la capacidad de carga y descarga del capacitor. Tambin se puede

apreciar que est an ms rectificada que la grfica del recortador de onda con filtro.

Circuitos Con Diodo 1N4148

Sin Diodo:

Grfico De Vpp y Vout

Grafico del voltaje de entrada: Amarillo


Se puede apreciar que el voltaje en la resistencia descarga solo es un poco menor al voltaje de

entrada, y esto es debido a la resistencia de 10K que est en serie a la resistencia de carga

=

Con Diodo 1N4148:




Teniendo en cuenta la grfica del voltaje en la resistencia de carga y comparndola con la

grfica del voltaje de carga del circuito sin el diodo 1N4148 se puede ver que cuando la fuente

alcanza el voltaje de polarizacin de este diodo, este se polariza y da un voltaje constante, y se

mantiene as hasta que el voltaje de entrada disminuye hasta no ser suficiente para polarizar

este diodo. En los rangos en que voltaje de entrada no es suficiente para polarizar el diodo, la

grfica sigue con la forma como si el circuito no tuviera el diodo 1N4148, es decir, sera igual a

la grfica del circuito anterior entre esos rangos.

Con Diodo 1N4148 Y Una Fuente DC En Serie Al Diodo:




Aqu se puede apreciar la misma forma de onda del circuito anterior, del voltaje en la resistencia

de carga, pero con la diferencia que debido a la fuente DC en serie al dioso 1N4148 el voltaje

en el que el diodo se polariza ser mayor y por tal la resistencia de carga toma el voltaje del

diodo 1N4148 a un valor de voltaje de entrada mayor al del circuito anterior y la diferencia ser

igual al voltaje de la fuente DC que esta en serie al diodo.

Circuito Con Diodo 1N4148 y Un Capacitor:




En el grafico del voltaje en la resistencia de carga se puede ver que este voltaje es mayor al

voltaje de entrada, y esto es debido a que el capacitor al ser un elemento que almacena energa

va a adquirir el mismo voltaje de la fuente, aunque este vare, entonces el voltaje en la

resistencia de carga ser 2 veces el voltaje de entrada menos el voltaje al que se polariza el

diodo 1N4148.

=

Circuitos Con Diodo Zener

1)

Teniendo en cuenta los anlisis obtenidos se puede decir que cuando el diodo zener esta

polarizado inversamente pero el voltaje suministrado a este no alcanza a el voltaje zener,

entonces el zener trabaja como un circuito abierto, mientras que si el voltaje suministrado

alcanza a ser el voltaje zener, entonces el diodo zener se polarizara con su voltaje zener ya sea

el voltaje de la fuente igual o mayor a este.

2)

1. Se puede decir segn los resultados obtenidos que aunque se vare el valor en la

resistencia de carga, el valor del voltaje en la resistencia R1 no cambiara, es decir, que la

resistencia de carga no afecta al voltaje en la resistencia R1; Esto es as siempre y cuando

el diodo zener este polarizado ya sea en regin zener o como diodo de silicio

CONCLUSIONES

1) Se puede concluir que un para tener una buena rectificacin de una onda de AC es

necesario uno de los 2 circuitos rectificadores de onda completa y adems un filtro

paralelo a la resistencia de carga, debido a su capacidad de carga y descarga rpida.

2) Se puede concluir que con un solo osciloscopio no se puede mostrar la grfica del voltaje

de entrada y la del voltaje en la resistencia de carga de un circuito rectificador de onda

tipo puente, y esto es debido a que la tierra de la resistencia es diferente a la tierra de la

fuente.

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