UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ELECTRONICA ANALOGA

ACTIVIDAD COLABORATIVA

FASE II

PRESENTADO A:JAIRO LUIS GUTIERREZ

GRUPO 243006-10

PRESENTADO POR:

ABELARDO ENRRIQUE SANCHEZ

DAIRO ANGEL HOYOS

GRISMALDO ENRRIQUE MERIÑO

HAROLD HERNAN MENESES MAYORGA

JOHN JAIRO SALAZAR

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNADEscuela de Ciencias Básicas, Tecnologías e Ingeniería

Octubre – 2015.

INTRODUCCIÓN

La electrónica se ha caracterizado por ser una de las ramas que más auge ha tomado con el

pasar de los años donde se tiene una relación amplia con la física, esto se debe a que para

el desarrollo delos diferentes circuitos eléctricos cuyo funcionamiento de define por el

flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción, y almacenamiento de

información, esta información la podemos encontrar objetivamente por medio de señales y

hondas.

Como nos hemos podido dar cuenta en el trascurso de esta unidad hemos aprendido los

diferentes conceptos relacionados con diodos, transistores y amplificadores operacionales

los cuales con un análisis de los diferentes conceptos podemos calcular los valores de las

resistencias, ganancias de los circuitos operacionales, características del amplificador

operacional 741; tenido como finalidad implementarlo de en las prácticas de laboratorios

mediante protoboard y sacar conclusiones de lo practico lo teórico; Este trabajo se realiza

con el fin de generar un proyecto de diseño y simulación de una fuente de alimentación

regulada, a través de varias etapas.

OBJETIVOS

Objetivo general

Obtener diferentes conceptos relacionados con el desarrollo del circuito de muestreo y amplificador de error.

Objetivos específicos

Analizar las características de las tablas de los fabricantes de los amplificadores operacionales 741.

Implementar las diferentes fórmulas encontradas para mirar si el circuito puede ser implementado.

Socializar los diferentes aportes realizados en el foro colaborativo para sacar conclusiones finales

FASE 2: ETAPA REGULADORA DE VOLTAJE

En esta fase se debe diseñar el circuito que tendrá como objetivo mantener constante el

voltaje de salida, independientemente de las variaciones en el voltaje de entrada o de la

corriente demandada por la carga.

El tipo de regulador solicitado en el diseño de la fuente de alimentación es el regulador de

tensión lineal o serie por una etapa de tensión referencia lograda con un regulador Zener, un

circuito de muestreo el cual detecta variaciones de tensión en la salida esto se logra con dos

resistores en configuración de divisor de voltaje, el amplificador de error o circuito

comparador se usa un amplificador operacional y finalmente como elemento de control se

usa un transistor Darlington.

REFERENCIA DE TENSIÓN

En este punto del diseño de la fuente alimentación regulada se debe elegir un diodo Zener

cuyo valor de Voltaje Zener sea el voltaje de referencia de nuestro circuito regulador de

tensión, en este punto se debe hallar el valor de la resistencia limitadora de corriente que

mantendrá al Zener en un punto de operación seguro.

En Pspice se cuenta con el Diodo Zener 1N750:

2.1 Usando la hoja del fabricante del Diodo Zener 1N750 completar siguiente tabla:

V z I zmax P zmáx

4.7 V 75 mA 500mW= 0.5 W

2.2 Luego de conocer los valores de VZ y Izmax para el diodo 1N750 se debe hallar el

valor de RS que es la resistencia limitadora de corriente para mantener al diodo Zener en un

punto de trabajo seguro.

Dadas las formulas completar la siguiente tabla:

V s=V P ( sal )

I z ≈ I s

I zmin=I zmax . 0,15

R smin=(V s−V z )( I zmax )

R smax=(V s−V z )( I z min )

R s=( R smin+R smax )

2

I s=(V s−V z )

R s

Definiciones:

VS: Valor de la fuente de tensión no regulada

VZ: Voltaje Zener (parámetro en hoja del fabricante)

PZmáx: Potencia máxima soportada por el Zener (parámetro en hoja del fabricante)

PZ: Potencia disipada por el Zener

IZ: Corriente en el Zener

RS: Valor óptimo para el resistor limitador de corriente

RSmín: Mínimo valor para el resistor limitador de corriente

RSmáx: Máximo valor para el resistor limitador de corriente

V s I zmin I s R s P z

18.6V 11.25 mA 19.85 mA 0.7 Ω 2.35v

V s=V p ( sal )=18.6 V

I zmin=I zmax∗0.15

I zmin=75 mA∗0.15

I zmin=11.25mA

I s=(Vs−Vz)

Rs

I s=(18.6V −4.7 v)

0.7Ω=13.9v

0.7 Ω=19.85

I s=19.85 mA

Para calcular Rs , Primero debemos hallar Rsmin y Rsmax .

R smin

(V s−V z )L zmax

R smin18.6 V−4.7 v

75 mA

R smin13.9 V

0.075 W=185.333

R smin=0.2 Ω

R smax=(V s−V z )( I z min )

R smax=18.6 V−4.7 v

11.25mA

R smax=13 . 9V

0.0 1125mA=1235.5

R smax=1.2 Ω

Ahora procedemos a hallar R s

R s=( R smin+R smax )

2

R s=0.2 Ω+1 . 2Ω

2=1.4 Ω

2=0.7

R s=0. 7Ω

P z=V z∗L z

P z=4.7 V∗0.5 v

P z=2.35 v

2.3 ¿Porque IZ es aproximadamente igual a IS?

El Diodo Zener regula la tensión; es decir, como circuito que mantiene la tensión de salida

casi constante, independientemente de las variaciones que se presenten en la línea de

entrada o del consumo de corriente de las cargas conectadas en la salida del circuito.

Por tal motivo son aproximadamente iguales.

CIRCUITO DE MUESTREO Y AMPLIFICADOR DE ERROR

El circuito de muestreo está constituido por dos resistencias R1 y R2 que forman un divisor

de tensión, el valor de R2 se toma de manera arbitraria y en este proyecto será de 1KΩ.

Se sabe que el valor de tensión de salida del regulador Vsal = 9 V y como se cuenta con el

valor de R2 se puede entonces proceder a encontrar el valor de R1 despejando de la

siguiente fórmula de divisor de tensión.

V sal=(R 1R 2

+1)V Z

También es necesario tener en cuenta que la tensión de salida del divisor de tensión debe de

ser igual a la tensión de referencia entonces:

También es necesario tener en cuenta que la tensión de salida del divisor de tensión debe de

ser igual a la tensión de referencia entonces:

V a=V z=4.7 V

2.4 Hallar el valor de R1

Para la solución de R1 se tienen encuentra las variables que existen:V sal=9 v

R 2=1k

V z=4.7 vFormula

R 1=VsalVz

−1∗R 2

R 1= 9 v4.7 v

−1∗1kΩ

R 1=0.9 kΩ

R1

0.9 kΩ

2.5 Para elegir el amplificador operacional a usar en el diseño se debe tener en cuenta la

tensión de polarización que este puede soportar para ello se debe verificar en la hoja del

fabricante si el aplicador operacional uA741 puede ser implementado sin ser destruido:

Vpsal Vcc

9v 22v

2.6 ¿Es seguro usar este amplificador operacional uA741? Responda sí o no y justifique su respuesta

SI NO POR QUE

x Basados en la tabla del fabricante estos valores no son acordes con los manejados por el amplificador operacional, además la tensione es regulada de 9v y según los encontrado en los puntos anteriores fue de

Vs = Vp (sal) = 18.6 V.

Por tal motivo no puede ser empleado ya que empezaría a subir la temperatura y por ende a estallarse

2.7 Responda si la siguiente afirmación es falsa o verdadera y ¡Justifique porque!

“El amplificador operacional usado en el circuito regulador serie está configurado como

amplificador derivador”

Es falso debido a que le circuito derivador es lo contrario del circuito integrador y este a su

vez genera una serie de problemas en el circuito del amplificador operacional, l puede

generar interferencias a un que según como se configure puede funcionar como filtro.

2.8 Calcule la ALC ganancia de lazo cerrado de amplificador:

Para el cálculo de Alc ganancia del lazo del amplificador se realiza de la siguiente manera.

Av=R 2R 1

Av= 1000 Ω3.300 Ω

+1

Av=¿1.30Ω

CONCLUSIONES

Terminando esta fase 2 a concluimos que hemos conocido una serie de conceptos

los cuales nos ayudan a analizar, construir circuitos rectificadores con las

capacidades de tensión, resistencia entre otros.

Basados en los conceptos expuestos por la unidad dos podemos implementar las

diferentes fórmulas para realizar los diferentes cálculos.

Conocer como seleccionar y utilizar un dispositivo tiristor según se la aplicación

requerida.

Conocer la ganancia del lazo cerrador del amplificador

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://campus04.unad.edu.co/campus04_20152/mod/lesson/view.php?id=677

http://campus04.unad.edu.co/campus04_20152/mod/lesson/view.php?id=678

https://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_operacional