Practicas Unidad 3
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G R U P O M T 2 C
20/02/2015
Universidad Tecnologa de Aguascalientes
REPORTE DE PRACTICAS
UNIDAD III
CARRERA: MECATRONICA
ASIGNATURA: ELECTRONICA ANALOGICA
PROFESOR: M.I. VICTOR MANUEL MORA ROMO
INTEGRANTES:
JOSE LUIS FLORES GUTIERREZ
JOVANI VAZQUEZ DE LA CRUZ
MARTIN ALEJANDRO PEREZ RODRIGUEZ
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1
Contenido
Prctica No.1 ................................................................................................................................. 3
Curva caracterstica del Diodo. ................................................................................... 3
Objetivo: ...................................................................................................................................... 3
Introduccin: ............................................................................................................................... 3
Marco Terico: ............................................................................................................................ 3
Material y equipo a utilizar: ........................................................................................................ 5
Desarrollo: ................................................................................................................................... 5
FOTOGRAFIAS .............................................................................................................................. 8
Observaciones: ............................................................................................................................ 9
Conclusiones: .............................................................................................................................. 9
Bibliografa: ................................................................................................................................. 9
Prctica No. II.............................................................................................................................. 10
Circuitos con Diodos en Cd y Ca. ............................................................................... 10
Objetivo: .................................................................................................................................... 10
Introduccin .............................................................................................................................. 10
Marco Terico ........................................................................................................................... 10
CORRIENTE CONTINUA .............................................................................................................. 10
CORRIENTE ALTERNA................................................................................................................. 11
Material y Equipo Requerido .................................................................................................... 12
Desarrollo: ................................................................................................................................. 12
Observaciones: .......................................................................................................................... 14
Conclusiones: ............................................................................................................................ 14
Bibliografa: ............................................................................................................................... 14
Prctica No. III ............................................................................................................................ 15
Circuitos Rectificadores Monofsicos. ...................................................................... 15
Objetivo: .................................................................................................................................... 15
Introduccin .............................................................................................................................. 15
Material y equipo requerido: .................................................................................................... 15
Marco Terico: .......................................................................................................................... 16
DESARROLLO ............................................................................................................................. 18
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2
Observaciones: .......................................................................................................................... 21
Conclusiones: ............................................................................................................................ 21
Bibliografa: ............................................................................................................................... 21
Prcticas de electrnica ................................................................................................................ 21
Electrnica fundamental: dispositivos, circuitos y sistemas .................................................... 21
Prctica No. IV ............................................................................................................................ 22
Circuitos rectificadores con filtro capacitivo. ............................................................ 22
Objetivo: .................................................................................................................................... 22
Material y equipo requerido: .................................................................................................... 22
DESARROLLO ............................................................................................................................. 22
Observaciones: .......................................................................................................................... 24
Conclusiones: ............................................................................................................................ 24
Bibliografa: ............................................................................................................................... 24
Prcticas de electrnica ................................................................................................................ 24
Electrnica fundamental: dispositivos, circuitos y sistemas .................................................... 24
Prctica No. V ............................................................................................................................. 25
Regulador de Voltaje con diodo Zener. ..................................................................... 25
Objetivo: .................................................................................................................................... 25
Marco Terico ........................................................................................................................... 25
Material y equipo requerido: .................................................................................................... 26
Observaciones: .......................................................................................................................... 28
Conclusiones: ............................................................................................................................ 28
Bibliografa: ............................................................................................................................... 28
Prctica No. VI ............................................................................................................................ 29
Diodo LED: Comprobacin de funcionamiento. ......................................................... 29
Objetivo: .................................................................................................................................... 29
Introduccin .............................................................................................................................. 29
Marco Terico ........................................................................................................................... 29
Material y Equipo a Utilizar ....................................................................................................... 30
DESARROLLO ............................................................................................................................. 31
Observaciones: .......................................................................................................................... 32
-
3
Conclusiones: ............................................................................................................................ 32
Bibliografa: ............................................................................................................................... 32
Prctica No.1
Curva caracterstica del Diodo.
Objetivo:
1.- Conocer la curva caracterstica del diodo rectificador. 2.- comprender el correspondiente de la curva caracterstica del diodo rectificador. 3.- saber conectar un diodo semiconductor 4.- conocer el funcionamiento de un diodo.
Introduccin:
Un diodo es un componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de la corriente elctrica a travs de l en un solo sentido. Este trmino generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el ms comn en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales elctricos. De forma simplificada, la curva caracterstica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia elctrica muy pequea. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier seal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua.
Marco Terico:
EL DIODO Componente electrnico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. La
flecha de la representacin simblica muestra la direccin en la que fluye la
corriente.
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4
Es el dispositivo semiconductor ms sencillo y se puede encontrar prcticamente
en cualquier circuito electrnico.
Constan de la unin de dos tipos de material semiconductor, uno tipo N y otro tipo
P, separados por una juntura llamada barrera o unin.
Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la ms utilizada) y de
germanio. Esta barrera o unin es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios
aproximadamente en el diodo de silicio.
El diodo se puede puede hacer funcionar de 2 maneras diferentes:
Polarizacin directa:
Cuando la corriente circula en sentido directo, es decir del nodo A al ctodo K,
siguiendo la ruta de la flecha (la del diodo). En este caso la corriente atraviesa el
diodo con mucha facilidad comportndose prcticamente como un corto circuito. El
diodo conduce.
Diodo en polarizacin directa
Polarizacin inversa:
Cuando una tensin negativa en bornes del diodo tiende a hacer pasar la corriente
en sentido inverso, opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o sea del ctodo al
nodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta
prcticamente como un circuito abierto. El diodo est bloqueado.
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5
Diodo en polarizacin inversa
Material y equipo a utilizar:
- Fuente de poder. - Resistencias varias. - Puntas de prueba. - Puntas banana-caimn. - Diodos. - Multmetro.
Desarrollo:
1. Con el diagrama que se muestra a continuacin se conectaron una
resistencia y un diodo en serie, donde se fue cambiando el valor de la
resistencia y el voltaje para despus por la ley de ohm calcular la corriente
que circulaba por este circuito para que nosotros pudiramos notar la
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6
diferencia que exista entre el cambio de valores en un circuito electrnico.
Todos los resultados que obtuvimos en estos circuitos los pusimos en la
siguiente tabla que se muestra a continuacin,
2. Despus de realizar el circuito anterior varias veces pero con diferentes
valores, lo que hicimos fue cambiar la posicin del diodo, por lo que ahora
estara conectado a la inversa. Despus de esto repetimos todo el paso
anterior y pusimos todos los resultados en la siguiente grfica.
3. Despus de haber obtenido eso resultados graficamos la corriente que nos
dio el diodo conectado directamente, ya que a la inversa se comportaba
como un dispositivo abierto y no dejaba pasar voltaje, por lo que la corriente
nos daba 0.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R 10K 100K 470 220 99.9K 100K 220 100 220 470
VDiodo .615v .511v .738v .757v .505v .711v .718v .682v .768v 728v
E 12v 13.02v 9.09 10v 6.12v 3.01v 4v 5v 8.88v 7v
I 1.2mA 13mA 19.3mA 45.45mA 6.12uA 3.01uA 18mA 5mA 40mA 14mA
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R 10K 100K 470 220 99.9K 100K 220 100 220 470
VDiodo 0v 0v 0v 0v 0v 0v 0v 0v 0v 0v
E 12v 13.02v 9.09 10v 6.12v 3.01v 4v 5v 8.88v 7v
I 0mA 0mA 0mA 0mA 0uA 0uA 0mA 0mA 0mA 0mA
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7
4. Despus de haber hecho estos circuitos, nos dimos a la tarea de investigar
un poco ms sobre los diodos, donde buscamos algunas de las
caractersticas ms importantes sobre estos, las cuales son las siguientes:
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
corriente del diodo
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FOTOGRAFIAS
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Observaciones:
Despus de realizar los circuitos que la practica nos peda, y de haber representado grficamente todos los datos que nos dio, llegamos a una pequea conclusin de que si conectamos el diodo a la inversa este no nos dar ningn voltaje, ya que se comportara como un circuito abierto, mientras que a la inversa solo nos dar un voltaje mximo de .7 volts.
Conclusiones:
Al finalizar la practica nmero uno con xito, todos los integrantes del equipo
llegamos a una misma conclusin, la cual fue que: existen diferentes tipos de
diodos, los ms comunes o ms conocidos son los diodos semiconductores, los
cuales existen de germanio y silicio, aunque en esta practica solo utilizamos
diodos de silicio, nos ayud mucho para darnos cuenta que un diodo en polaridad
directa nos conducir corriente elctrica, pero el voltaje mximo de este ser .7
volts, mientras que si conectamos el diodo en polaridad inversa, este se
comportara como un circuito abierto impidiendo el paso de corriente por lo que nos
dar un voltaje de 0 volts.
Estos diodos son muy utilizados y pensamos que nos ayudaran mucho en un
futuro para prximos proyectos de la universidad.
Bibliografa:
Electrnica de potencia: circuitos, dispositivos y aplicaciones
By Muhammad H. Rashid, Muhammad H. Rasid Virgilio Gonzlez y Pozo
Agustn Surez Fernndez
Electrnica, principios y aplicaciones
By Charles A. Schuler
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Prctica No. II
Circuitos con Diodos en Cd y Ca.
Objetivo:
Verificar en forma experimental el comportamiento de circuitos con diodos y comparar los resultados con el anlisis usando modelos de segmentos lineales.
Conocer que es corriente continua
Conocer que es corriente aletra
Conocer la diferencia entre corriente continua y alterna
Introduccin
El anlisis de circuitos con diodos y entrada de CD, requiere primeramente
determinar el estado del diodo. Para diodos de silicio (con un voltaje de transicin
de 0.7 V.), el voltaje a travs del diodo debe ser por lo menos de 0.7 V., si ste se
encuentra polarizado directamente y entonces puede ser sustituido por una batera
de 0.7 V. Para voltajes del diodo menores a 0.7 V. (polarizacin inversa) el diodo
puede ser aproximado por un circuito abierto. Para diodos de germanio solo se
debe cambiar el voltaje de transicin por un valor de aproximadamente 0.3 V.
El anlisis de compuertas lgicas con diodos requiere hacer suposiciones acerca
del estado de los diodos, determinar los distintos niveles de voltaje y
posteriormente determinar si los resultados violan o no las leyes del anlisis de
circuitos, tal como el hecho de que un punto en una red, debe tener solamente un
nivel de voltaje.
Marco Terico
CORRIENTE CONTINUA
La corriente continua la producen las bateras, las pilas y las dinamos. Entre los
extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensin constante
que no varia con el tiempo.
en c.c. (corriente continua o DC) la Tensin siempre es la misma y la Intensidad
de corriente tambin.
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CORRIENTE ALTERNA
Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en
las centrales elctricas. La corriente que usamos en las viviendas es corriente
alterna (enchufes).
En este tipo de corriente la intensidad varia con el tiempo (nmero de electrones),
adems cambia de sentido de circulacin a razn de 50 veces por segundo
(frecuencia 50Hz). Segn esto tambin la tensin generada entre los dos bornes
(polos) varia con el tiempo en forma de onda senoidal (ver grfica), no es
constante. Veamos como es la grfica de la tensin en corriente alterna.
Esta onda senoidal se genera 50 veces cada segundo, es decir tiene una
frecuencia de 50Hz (hertzios), en EEUU es de 60Hz. Como vemos pasa 2 veces
por 0V (voltios) y 2 veces por la tensin mxima que es de 325V. Es tan rpido
cuando no hay tensin que los receptores no lo aprecian y no se nota, excepto los
fluorescentes (efecto estroboscpico). Adems vemos como a los 10ms
(milisegundos) la direccin cambia y se invierten los polos, ahora llega a una
tensin mxima de -325V (tensin negativa).
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Material y Equipo Requerido
Multmetro Digital
Fuente De Alimentacin Cd 1 Resistor De 1k
2 Resistores De 2.2 K
1 Protoboard
Desarrollo:
1. Comenzamos a conectar los circuitos registrando los valores que nos daba
cada circuito, comenzamos con el siguiente diagrama:
2. Despus de haber conectado exitosamente el primer circuito, procedimos a
conectar el siguiente diagrama.
3. Cuando calculamos todos los valores de nuestras resistencias y diodos,
procedimos a cambiarle la polaridad al diodo para que de esta forma
estuviera conectado a la inversa, despus de esto calculamos los valores
que nos tenan que dar y despus los comprobamos con el multmetro.
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4. Despus de haber cmbialo la polaridad de nuestros diodos se silicio,
procedimos a conectar dos diodos diferentes en serie, uno de silicio y otro
de germanio, pero debido a que en el taller dela universidad no contaban
con diodos de germanio se usaron dos diodos de silicio, los resultados
fueron los siguientes:
5. Despus de conectar los dos diodos de silicio en serie, procedimos a
conectarlos ahora en paralelo para ver que efecto tenan en las diferentes
conexiones (serie y paralelo), los resultados fueron los siguientes:
6. Ahora conectamos un diodo directamente y el otro a la inversa, los dos
diodos estaban en paralelo.
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Observaciones:
Despus de haber realizado todos los ejercicios de esta prctica correctamente,
nos dimos cuenta que el voltaje del diodo y de las resistencias cambiaria segn la
forma en que lo tuviramos conectado, tambin observamos que si conectamos el
diodo al revs este se comportara como un circuito abierto, asi que no pasara
corriente elctrica.
DISCUSION
Los diodos semiconductores son muy comunes en la electrnica, ya que estn
presentes en la gran mayora de los dispositivos electrnicos que nos rodean por
no decir que en todos. Su principal aplicacin, o su aplicacin mas conocida des la
de rectificacin de corriente alterna a directa.
Conclusiones:
Al terminar la practica numero dos satisfactoriamente cumpliendo con todas las
actividades que nos peda, llegamos a la conclusin de que cada conexin nos
servir para diferentes cosas, pero la que ms usaremos ser una conexin
directa del diodo de silicio.
Los diodos son muy utilizados en el mundo de la electrnica, los ms comunes
son los diodos de silicio, los cuales tienen un voltaje de .7volts.
Bibliografa:
Electrotecnia
By Germn Santamara, Agustn Castejn, Germn Santamara Herranz, Agustn Castejn Oliva
Electrnica, principios y aplicaciones
By Charles A. Schuler
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Prctica No. III
Circuitos Rectificadores Monofsicos.
Objetivo:
Construir en forma experimental circuitos rectificadores de media onda
Construir circuitos rectificadores de onda completa.
Saber cmo representar grficamente su seal elctrica
Conocer que es un rectificador de media onda y de onda completa
Introduccin
La funcin primordial de los circuitos rectificadores, es suministrar un nivel de CD como salida, para una entrada senoidal con valor promedio cero. La salida de un rectificador de media onda (Fig. 3.1) se obtiene, normalmente con un simple diodo y tiene un valor promedio o nivel de CD, igual al 31.8% del valor pico de salida. La salida de un rectificador de onda completa (Fig. 3.2) tiene el doble del valor promedio o nivel de CD del rectificador de media onda, igual al 63.6% del valor pico de salida. Para entradas senoidales muy grandes, el voltaje de transicin del diodo pude ser ignorado en el anlisis, sin embargo para situaciones en donde esto no sucede, se puede tener un efecto notable en voltaje CD de salida. En los sistemas rectificadores, el voltaje inverso pico (VIP) o voltaje de ruptura inverso, es un parmetro que debe ser considerado muy cuidadosamente. Para rectificadores de media onda, el nivel de VIP es igual aproximadamente al valor pico de la entrada senoidal. Para rectificadores de onda completa de cuatro diodos, el nivel de VIP es aproximadamente igual al valor pico de la entrada senoidal. Pero para rectificadores de onda completa de dos diodos y transformador con derivacin central, el VIP es aproximadamente el doble del valor pico de la entrada senoidal. Se debe tener cuidado que el VIP calculado en un circuito rectificador siempre sea menor que el voltaje de ruptura mximo (VRM) especificado por el fabricante para cada diodo.
Material y equipo requerido:
Osciloscopio Multmetro digital Generador de funciones 4 diodos rectificadores de silicio 1 resistor de 3.3 k 2 resistores de 2.2 k 1 transformador de 12.6 vrms con Derivacin central 1 protoboard
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Marco Terico:
RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA
Un rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una seal
de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante.
A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la
seal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la seal se convertir en
negativa, segn se necesite una seal positiva o negativa de corriente continua.
Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente
de Graetz)
. Rectificador con dos diodos
Tensin de entrada positiva
Tensin de entrada negativa
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Tensin rectificada
Vo (corriente continua de salida) = Vi ( corriente alterna de entrada) = Vs/2
en el rectificador con diodos.
Vo = Vi = Vs en el rectificador con puente de Graetz.
Si consideramos la cada de tensin tpica en los diodos en conduccin, aproximadamente 0,6V; tendremos que para el caso del rectificador de doble onda la Vo = Vi - 1,2V.
Rectificador de media onda
El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una seal de corriente alterna de lleno conducen cuando se polarizan inversamente. Adems su voltaje es positivo.
Polarizacin directa
En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restriccin. Los voltajes
de salida y de entrada son iguales, la intensidad de la corriente puede calcularse
mediante la ley de ohm.por una medida hermana
Polarizacin inversa
En este caso, el diodo no conduce, quedando el circuito abierto. No existe
corriente por el circuito, y en la resistencia de carga RL no hay cada de tensin,
esto supone que toda la tensin de entrada estar en los extremos del diodo.
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Tensin rectificada
DESARROLLO
1. Ajustamos el generador de funciones a un voltaje pico a pico de 8 volts con
una frecuencia de 1kHz para despus conectar un diodo de silicio y una
resistencia en serie.
2. Despus de haberlo conectado y tomado todos los valores que nos dio el
diodo y la resistencia, procedimos a conectar el circuito a un osciloscopio
digital para asi poder observar la onda que se formaba al conectarlo con
esa configuracin, la onda que nos dio fue la siguiente:
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3. Despus de visualizar la onda que nos mostr el circuito, calculamos con la
ley de ohm el voltaje que nos tendra que dar la resistencia, ese resultado
despus lo comprobamos midiendo con un multmetro el voltaje de la
resistencia, los dos valores que tenamos fueron muy parecidos, la nica
diferencia que tuvimos porque no utilizamos todos los decimales de
nuestros clculos.
4. Despus de haber terminado el paso anterior invertimos la polaridad del
diodo, e hicimos algunas modificaciones en las conexiones del generador
de funciones.
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5. Calculamos el voltaje de salida que nos dara nuestro circuito, todo se
realizo con la siguiente formula: VCD = rea total / 2 = (2Vm VDx ) / 2 =
0.318 Vm VD / 2, el resultado que nos dio lo comparamos con la medicin
del multmetro, el cual fue el mismo.
6. Despus construimos el siguiente circuito, registrando los valores obtenidos
en las 2 resistencias.
7. Despus de registrar los valores, calculamos los valores de salida y
graficamos la onda en el osciloscopio.
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Observaciones:
Al terminar satisfactoriamente la practica observamos que el diodo nos poda dar
una media onda, la cual junto con otros componentes electrnicos nos podra
servir para rectificar la corriente alterna a corriente directa, la cual nos sera muy
til para nuestro proyecto de la fuente de voltaje.
DISCUSION
Los rectificadores de media onda y onda completa son creados a base de diodos,
comnmente se utilizan diodos de silicio ya que son muy comerciales, baratos y
tienen muchas aplicaciones, una de ellas es el rectificar una onda completa y as
tener solo media onda, esto nos ayuda para transformar la corriente alterna a
corriente directa.
Conclusiones:
Al inicio de la prctica conocamos el funcionamiento de los diodos y tenamos una
pequea idea de la forma de las ondas que nos daba, pero no sabamos
exactamente como era y con esta prctica pudimos observar las diferentes
seales elctricas que nos generaban los diferentes circuitos electrnicos que
conectamos, una de ellas fue una seal de media onda, la cual nos ayudara a
rectificar la corriente para nuestra fuente de voltaje.
Bibliografa:
Prcticas de electrnica
By Paul B. Zbar, Albert Paul Malvino, Michael A. Miller
Electrnica fundamental: dispositivos, circuitos y sistemas
By Michael M. Cirovic
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Prctica No. IV
Circuitos rectificadores con filtro capacitivo.
Objetivo:
Construir en forma experimental circuitos rectificadores de media onda
Construir en forma experimental circuitos rectificadores de onda completa.
Evaluar su comportamiento con instrumentos de medicin
Conocer el comportamiento de los capacitores junto con los diodos.
Material y equipo requerido:
Osciloscopio Multimetro Digital Generador De Funciones 4 Diodos Rectificadores De Silicio 1 Resistor De 3.3 K,2 Resistores De 2.2 K,1 Transformador De 12.6 Vrms Con Derivacion Central 1 Protoboard
DESARROLLO
1. Construimos el siguiente circuito, donde medimos el valor de la resistencia
2. Despus graficamos la seal elctrica que nos daba nuestro circuito, la cual
fue la siguiente
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3. Cuando vimos la grafica de nuestro circuito, comenzamos a cambiar los
valores del capacitor y a graficarlos en el osciloscopio, algunos de ellos
fueron los siguientes:
4. Despus de haber hecho el paso anterior con vapacitores de diferentes
valores, construimos el siguiente circuito y tambin lo graficamos en el
osciloscopio, el cual nos dio de resultado una seal elctrica de media
onda.
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Observaciones:
Al terminar esta prctica nosotros nos hemos dado cuenta que todas estas
prcticas nos han llevado de la mando para que podamos realizar nuestra fuente
de voltaje sin ningn problema, adems de que conozcamos el funcionamiento de
esta.
DISCUSION
Con la prctica anterior y esta prctica, hemos podido observar que conectando
diferentes componentes electrnicos de un valor especifico, podemos rectificar la
corriente y filtrarla para que nos d una onda ms parecida a la de la corriente
directa, estas prcticas nos han ayudado mucho a entender el cmo se rectifica la
corriente alterna transformndola a corriente directa.
Conclusiones:
Nosotros llegamos a la conclusin de que los circuitos rectificadores de media
onda son muy tiles en el mundo de la electrnica, ya que estos forman parte de
la realizacin de la fuente de alimentacin, y junto a otros componentes
electrnicos nos rectificaran la corriente alterna cambindola a corriente directa.
Bibliografa:
Prcticas de electrnica
By Paul B. Zbar, Albert Paul Malvino, Michael A. Miller
Electrnica fundamental: dispositivos, circuitos y sistemas
By Michael M. Cirovic
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Prctica No. V
Regulador de Voltaje con diodo Zener.
Objetivo:
manejar circuitos reguladores de voltaje con diodo Zener en forma experimental
conocer el diodo zener
conocer las diferentes seales que nos puede dar
Introduccin
Como se mencion en la prctica anterior las tres partes fundamentales de una fuente de alimentacin son el rectificador, el filtro y el regulador. En la actualidad existen muchos tipos de filtros cuya funcin es la de reducir la ondulacin del voltaje de salida que ya fue atenuada por el filtro, a cantidades muy pequeas, es decir; despreciables, de tal manera que el voltaje de salida del regulador sea similar al proporcionado por una batera de CD. En esta prctica estudiaremos nicamente el regulador del voltaje con diodo Zener ya que en la teora de la unidad 1 del programa de la asignatura as lo establece. El diodo Zener es un dispositivo de unin p-n diseado para aprovechar la regin de ruptura que presentan todos los dispositivos semiconductores. Cuando el potencial de polarizacin inversa alcanza la regin Zener la resistencia interna del dispositivo disminuye idealmente a 0, sin embargo; los diodos prcticos presentan un valor pequeo de resistencia limitado entre 5 y 20 Ohms. Esta resistencia interna hace que el voltaje en el diodo Zener no permanezca constante en la regin de ruptura (lo que sera ideal), si no que vara con el nivel de corriente. En este experimento demostraremos la variacin del voltaje de salida para diferentes valores de carga y diferentes niveles de corriente. Para muchas configuraciones, el estado del diodo Zener usualmente se determina simplemente reemplazando al diodo con un circuito abierto si el voltaje a travs de el no alcanza el valor del voltaje de ruptura o si el voltaje es igual o excede al voltaje de ruptura el diodo est encendido y se puede sustituir por una fuente de CD igual al potencial Zener.
Marco Terico
DIODO ZENER
El diodo Zener es un diodo de cromo1 que se ha construido para que funcione en
las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin
Zener. El diodo Zener es la parte esencial de losreguladores de tensin casi
constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la
tensin de red, de la resistencia de carga y temperatura.
-
26
Son mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentan comportamientos
similares a estos, pero los mecanismos involucrados son diferentes. Adems si el
voltaje de la fuente es inferior a la del diodo ste no puede hacer su regulacin
caracterstica.
Caractersticas
Si a un diodo Zener se le aplica una corriente
elctrica del nodo al ctodo(polarizacin directa) toma las caractersticas de
un diodo rectificador bsico(la mayora de casos), pero si se le suministracorriente
elctrica de ctodo a nodo (polarizacin inversa), el diodo solo dejara pasar una
tensin constante. No acta como rectificador sino como un estabilizador de
tensin
En conclusin: el diodo Zener debe ser polarizado al revs para que adopte su
caracterstica de regulador de tensin. En la siguiente figura se observa su uso
como regulador de tensin:
Material y equipo requerido: FUENTE DE ALIMENTACIN DE CD MULTIMETRO DIGITAL 1 RESISTOR DE 100 1 RESISTOR DE 220 1 RESISTOR DE 330 1 RESISTORES DE 2.2 K 1 RESISTOR DE 3.3 K 1 DIODO ZENER DE 10V 1 PROTOBOARD
DESARROLLO
1. Conectamos el diodo zener a una resistencia de 100 ohms y lo alimentamos a 15 volts.
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2. Despus de haber realizado la conexin, fuimos variando el voltaje del
diodo cambindolo de 0 a 10 volts, todos los resultados se calcularon con la
ley de ohm y los resultados estn en la siguiente tabla:
3. Despus graficamos la seal electrica que nos mostraba el diodo zener, la cual fue una
muy diferente a las que habamos visto anteriormente con el diodo semiconductor.
E (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
VZ (V) .615v .511v .738v .757v .505v .711v .718v .682v .768v 728v
VR (V) 12v 13.02v 9.09 10v 6.12v 3.01v 4v 5v 8.88v 7v IZ=VR/R medida (mA)
1.2mA 13mA 19.3mA 45.45mA 6.12uA 3.01uA 18mA 5mA 40mA 14mA
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28
Observaciones:
Observamos que el diodo zener se comportaba muy diferente a lo que era el diodo
de silicio, ya que este nos daba una seal electrica muy diferente a la del diodo
anterior.
DISCUSION:
Los diodos zener aunque no son tan conocidos como los diodos semiconductores
de silicio, tambin tienen gran importancia en el mundo de la electrnica, ya que al
igual que los diodos semiconductores, estos diodos zener tambin tienen una gran
variedad de aplicaciones.
Conclusiones:
Los diodos zener pueden ser utilizamos para diferentes cosas, cada tipo de diodo
tiene diferentes aplicaciones y en esta practica adems de haber conocido un
nuevo tipo de diodo, conocimos su funcionamiento y supimos que no todos los
diodos nos darn las mismas seales elctricas.
Bibliografa:
1. Electrotcnia de potencia: Curso superior Escrito por Wolfgang Mller. pag 248.
books.google.es
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Prctica No. VI
Diodo LED: Comprobacin de funcionamiento.
Objetivo:
Conocer el funcionamiento del diodo LED. Conocer el diodo LED Conocer el diferente comportamiento del LED
Introduccin
Es un tipo particular de diodo especial, electroluminiscente; pero no es una bombilla de incandescencia. La luz de un LED proviene de un cristal que emite ondas electromagnticas visibles. Aunque la luz de un LED no es fuerte, y por ello no puede remplazar a la bombilla de una linterna, existen numerosas aplicaciones y aparatos modernos en los que se utilizan como indicadores de funcionamiento como ordenadores, relojes digitales, televisores Su smbolo grfico es: Para que un LED se ilumine
-ctodo no debe exceder nunca de 1,6V, quemndose en caso
contrario. Puesto que en la mayor parte de los montajes se utiliza una tensin superior a 1,6V; esta se debe reducir con la ayuda de otro componente, la resistencia. El circuito que se propone montar sera el siguiente:
Marco Terico
Un led (del acrnimo ingls LED, light-emitting diode: diodo emisor de luz; el plural
aceptado por la RAE es ledes ) es un componente optoelectrnico pasivo y, ms
concretamente, un diodo que emite luz.
Visin general
Los ledes se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminacin. Los
primeros ledes emitan luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales
emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Debido a su capacidad de operacin a altas frecuencias, son tambin tiles en
tecnologas avanzadas de comunicaciones y control. Los ledes infrarrojos tambin
se usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales
incluyendo equipos de audio y video.
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Caractersticas
Formas de determinar la polaridad de un led de insercin
Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led:
La pata ms larga siempre va a ser el nodo.3
En el lado del ctodo, la base del led tiene un borde plano.
Dentro del led, la plaqueta indica el nodo. Se puede reconocer porque es
ms pequea que el yunque, que indica elctodo.
Material y Equipo a Utilizar
1 resistencia de 130 1 resistencia de 180 1 resistencia de 1K 1 protoboard 1 Multmetro
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DESARROLLO
1. Conectamos un led a una resistencia de 130 ohms, y observamos que el
led encendia bien y tenia un tomo amarillo muy alto, despus calculamos la
corriente con la ley de ohm y observamos que encendia mucho ya que
pasaba mucha corriente sobre este.
2. Despus cambiamos el valor de la resistencia a uno un poco mas alto y
observamos que no encendia como antes.
3. Nuevamente cambiamos el valor de la resistencia a 1000 ohms y
observamos que la intensidad del led bajo mucho mas, ya que la resistencia
no dejaba pasar tanta corriente.
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4. Lo ultimo que hicimos fue cambiar ahora la posicin del led, y lo
conectamos a la inversa, por lo que el led no encendio, ya que es un diodo
y se comporto como un circuito abierto.
Observaciones:
Observamos que el led solo encendia en una posicin, si lo conectbamos en la
posicin incorrecta (a la inversa) este no encendera y se comportara como un
circuito abierto.
Conclusiones:
Al terminar esta practica nosotros llegamos a la conlcusion de que el led aunque
sea un componente muy simple, es uno de los mas utilizados en el mundo de la
electrnica gracias a su variedad de aplicaciones que este tiene.
Bibliografa:
1. Shubert, E. Fred (2003), Light-Emitting Diodes, Cambridge University Press, ISBN 0-521-82330-7, The first light-emitting diode (LED) had been born., page 1.
2. Volver arriba Nikolay Zheludev (2007). The life and times of the LED a 100-year history (PDF). Nature Photonics 1 (4): 189
192.Bibcode:2007NaPho...1..189Z. doi:10.1038/nphoton.2007.34. Consultado el 11 April 2007.
3. Volver arriba Round, H. J. (1907), A note on carborundum, Electrical World 49: 309. Round's letter is dated 9 February 1907.