Objetivo:

Material :

Introducir al alumno en los aspectos prácticos del diodo, utilizándolo como rectificador, para el díselo de fuentes de poder y en circuitos procesadores de señales, como son los recortadores, sujetadores, multiplicadores, etc.

4 Diodos 1N4006 3 Resistencias de 10 KΩ A ½ W 3 Resistencias de 1MΩ A ½ W 1 Capacitor de 1µF a 100V 1 capacitor de 1000 µF a 100V Transformador 127/30, con tap central. 2A

DESARROLLO

La practica inicio con una resumida explicación por parte del profesor, se comenzó por armar el circuito de la figura siguiente.

En la práctica no se contaba con el transformador, a si que hicimos uso del generador de funciones, este se configuro de la siguiente manera: necesitábamos que el transformador nos proporcionara 6 volts entre un devanado y el tap central, por lo que en el generador de funciones introdujimos un valor RMS o eficaz de 8.485volts este resultado salió de aplicar la formula:

V RMS=Vmax √2

V RMS=6V √2 =8.485 volts

Elegimos una forma de onda senoidal, para asemejar lo más posible a una señal de corriente alterna que nos brindaría el transformador, a la salida del generador de funciones conectamos un cable en la terminal output el caimán de color rojo lo conectamos a la parte positiva del diodo y el caimán negro al último pin de la resistencia, para obtener la imagen de la señal en el osciloscopio conectamos un cable a la salida “X” del osciloscopio, y los caimanes los conectamos en paralelo a la resistencia de 10 Kilo ohms, este procedimiento se observa en la figura A.

FIGURA A

La imagen anterior nos muestra una señal de corriente alterna rectificada a media onda, gracias a la ayuda del diodo, esto significa que el diodo no deja pasar la componente negativa de la señal alterna del generador de funciones.

Se procedió a conectar en paralelo a la resistencia un capacitor de 1µF a 100V

Lo que se muestra en la figura B es casi una señal de corriente continua gracias al capacitor, la única componente de alterna o en este caso voltaje de riso que deja pasar es muy pequeña, son las pequeñas “montañas” que se ven en la figura.

A continuación se cambio el capacitor por uno de de 1000 µF a 100V.

En la figura C se puede observar ya una señal de corriente continua gracias a la ayuda del capacitor, la única componente de la señal alterna original o voltaje de rizo es casi despreciable con un valor de 300 mili volts. Los capacitores se conectaron de la siguiente forma

FIGURA B

FIGURA C

Se continúo armando el siguiente circuito.

En la figura D se puede observar una onda de señal de corriente alterna de onda completa recortada gracias al puente de wheatstone, su funcionamiento es el siguiente:

Cuando el pulso positivo de la señal de corriente alterna ofrecida por el generador de funciones pasa por el puente de wheatstone, la corriente observa a D1 y a D2 en polarización directa, se “activan” y dejan pasar la corriente, mientras que los diodos restantes los observa en inversa por lo tanto se comporta como circuito abierto y no deja pasar la corriente. Cuando el pulso negativo de la señal de corriente alterna ofrecida por el generador de funciones pasa por el puente de wheatstone, la corriente observa a D4 y a D3 en polarización directa, se “activan” y dejan pasar la corriente, mientras que los diodos restantes los observa en inversa por lo tanto se comporta como circuito abierto y no deja pasar la corriente.

Se procedió a conectar un capacitor de 1µF a 100V de la siguiente manera:

FIGURA D

En el osciloscopio se mostro la siguiente figura.

En esta figura se observa como el capacitor ayuda bastante a eliminar la corriente alterna, dejando solo el voltaje de rizo igual a 1.1 volts.

Se procedió a conectar un capacitor de 1000µF a 100V de la siguiente manera:

En la figura F se observa como un capacitor con capacitancia mayor reduce aun más la componente de alterna (voltaje de rizo) dejándola igual a 300 mili volts esto nos indica que nuestra señal de corriente alterna ya se puede tomar como una señal de corriente continua

FIGURA E

FIGURA F

Se procedió a continuar con la práctica y se armo el siguiente circuito

Para este circuito tuvimos un inconveniente con la tierra, ya que no teníamos transformador y por ende no teníamos el tap central, esto se soluciono de la siguiente manera:

Se armo un circuito aparte, conformado por una resistencia de 330 ohms y un led, este circuito era alimentado por una fuente de corriente directa, la tierra se obtuvo de este circuito específicamente en la franja de color azul de la protoboard donde fue armado, los cables del osciloscopio se conectaron como en los circuitos pasados (paralelos a la resistencia), esta es la forma de onda que se obtuvo.

FIGURA G

FIGURA H

En la figura H se aprecia el siguiente funcionamiento: cuando el pulso positivo atraviesa el puente de wheatstone el diodo D1 lo observa en polarización directa por lo que deja pasar la corriente hacia la resistencia, mientras a los diodos D4 y D3 los observa en inversa por lo que se comporta como circuito abierto.

Cuando el pulso negativo atraviesa el puente de wheatstone el diodo D3 lo observa en polarización directa por lo que deja pasar la corriente hacia la resistencia, mientras a los diodos D2 y D1 los observa en inversa por lo que se comporta como circuito abierto.

En la figura G se observa un recortador de media onda, en el análisis se dice que debería de ser un recortador de onda completa. Las únicas dos opciones viables es que el análisis este erróneo o el alambrado no fue el correcto.

Se continúo la práctica y se armo el siguiente circuito.

FIGURA I

En la figura J se muestra el funcionamiento del circuito:

Cuando el pulso positivo entra al puente de wheatstone la corriente observa al diodo D1 en polarización directa por lo que deja pasar la corriente pero a los diodos D4 y D3 en inversa por lo que no deja pasar corriente y por lo tanto no deja pasar la corriente hasta la resistencia RL

Cuando el pulso negativo entra al puente de wheatstone la corriente observa al diodo D3 en polarización directa por lo que deja pasar la corriente pero a los diodos D2 y D1 en inversa por lo que no deja pasar corriente y por lo tanto no deja pasar la corriente hasta la resistencia RL

En la figura I se observa un recortador de media onda de pulso negativo, esto difiere del análisis hecho en la figura J ya que el análisis indica que no se debería de observar onda alguna. Existen dos posibilidades; el análisis esta erróneo o el alambrado es el incorrecto.

Se procedió a armar el siguiente circuito.

FIGURA J

Como observación general, se puede decir que al ir variando el valor de las fuentes la onda rectificada adquiría una mayor amplitud, al ir disminuyendo el valor de las fuentes su amplitud baja, esta onda rectificada era de media onda con pulsos exclusivamente positivos.

No se tuvo suficiente tiempo para armar el siguiente circuito por no contar con los materiales necesarios para la práctica.

En esta figura se pude observar una onda de corriente alterna encimada con una señal de corriente alterna rectificada a media onda. Esta forma de onda se obtuvo cuando variamos el voltaje de ambas fuentes a su valor máximo que era de 9 volts

En esta figura se puede observar mejor las dos señales, esta forma de onda se obtuvo al ir disminuyendo el valor de ambas fuentes.

En esta figura se puede apreciar que el valor de la señal rectificada no puede ser negativo, no desciende mas al variar las dos fuentes a aproximadamente 2 volts

CONCLUSIONES:

BIBLIOGRAFÍA :

En esta práctica se pudieron observar los aspecto experimentales con los que cuenta el diodo así mismo se pudieron observar las diferentes configuración con las que se debe alambrar los diodos para obtener cierto resultado como por ejemplo ; señales rectificadas a media onda con pulsos positivos, señales rectificadas a media onda con pulsos negativos, señales rectificada a onda completa , sujetadores, limitadores etc, también se observo la gran importancia que juega el capacitor en el proceso de rectificación, ya que el valor del capacitor debe ser calculado para su mayor eficiencia o en un caso práctico colocar un capacitor de 1000µF a 100V, al utilizar el capacitor la única componente de alterna que sigue presente en nuestra señal rectificada es el voltaje de rizo.

Esta práctica no se pudo realizar de la mejor forma por la escasos materiales con los que contaba el equipo pero, sé pudo hacer la practica con la ayuda del generador de funciones

Electrónica, Teoría de CircuitosRobert Boylestad, Louis NashelskyEd. Prentice Halll

Circuitos ElectrónicosDonald L. Schilling, Charles BeloveEd. Alfaomega Marcobo