Sergio Tumbaco Vega GUIA No 1 1. Para el siguiente circuito asumiendo que el diodo es de silicio.Calcular I1 I2- Utilice el modelo simplificado
10V
R2 1k V3 2V R1 1k D1
V2 -5V 1BH62
10V
Asumo q D1 on
R2 1k V3 2V R1 1k V1 0.7 V
V2 -5V
2. Determine el valor de Vcc para que D1 y D2 conduzcan. Considere diodos ideales
D1
R1 2k
R3 2k
R2 2k
D2
V1 9V
V3 3V
V2 6V
Sergio Tumbaco Vega Como D1 es ideal Como D2 es ideal
0
R1 Vcc Id1 ---------> 2k
R3 2k
R2 2k
Id2
V1 9V
V3 3V
V2 6V
R1 Vth=(Vcc-9)/2 Id1 ---------> 2k
R3 2k
Id2
V3 3V
V2 6V
(
)
Sergio Tumbaco Vega 3. Encuentre el valor de Vx asuma diodos idealesR1 5k D1 D2 R3 5k
V1 10 V
+ Vx -
R2 2k V2 2 V
Como D1 es ideal
como D2 es ideal
[ ]1BH62 1BH62
Rth=1.428 Vth=2.86 R3 5k
Vx ( )
V1 12 V
(
)
Sergio Tumbaco Vega
4. suponiendo que los diodos son ideales, encuentre los valores de (v) e (I) marcados A)
D1 I ---->
B
D2
v
R1 5k
R2 10k
V1 10 V
V2 10 V
B I1 ----> R1 5k I3 V1 10 V D2 V
BusOffPage1 R1 0k
R2 5k
La corriente va en direccin contraria entonces el diodo se abre I=0
V1 10 V
V2 10 V
Sergio Tumbaco Vega
5. para los siguientes ejercicios empleando diodos ideales, calcular (v) e (I) marcados. a)V1=3V
R1 10k
V D1
I
V2= -3V
b)V1=3V
D1 off I=0R1 10kBusOffPage1 1BH62
V D1
I
V2= -3V
BusOffPage1
Sergio Tumbaco Vega c)V1=3V
D1
I
V
R1 10k
V2= -3V
d)V1=3V
D1
I
BusOffPage1 1BH62
D1 off I=0
V
R1 10k
V2= -3V
e)
BusOffPage1 1BH62
V1=5V
R1 5k
D1
D2
V R2 10k
V2=-5
Sergio Tumbaco Vega f)
V1=5V
R1 10k
D1 off I=0
D1
D2
V R2 5k
V2=-5
g)
BusOffPage1 1BH62
1BH62
D1 on corto circuito
(
)
Sergio Tumbaco Vega H)V1=9V V2=5V R2 10k
R1 10k - V + D1
R4 10k
R3 10k
6. para el siguiente circuito, encuentre el valor de Vx 0V. 7. calcular
tal que Vx 0 (no necesita el valor de V para que
del circuito dado, considere la curva caracterstica.V1 31.4 V R2 1k R1 3k D1 R3 2k V2 10 V D3 D4 D2
1BH62 BusOffPage1
V1 31.4 V R2 1k R1 3k
0.7 V
R3 2k1BH62 1BH62 V2 10 V
0.7 V 1BH62 BusOffPage1 1BH62
0.7 V
0.7 V
Sergio Tumbaco Vega
8. determinar las Corrientes marcadas y verificar que los diodos conducen o no. Asuma como circuito equivalente el modelo simplificado (diodo de si)D1
R2 5.3k
ID1 V1 20 V D2 ID2
I1
R1 5.6k
V2 0.7 V ID1 V1 20 V V3 0.7 V
R2 5.3k
ID2
I1
R1 5.6k
[
]
BusOffPage2 1BH62BusOffPage1
1BH62
BusOffPage3
Sergio Tumbaco Vega
9. Determine a)
,
(modelo simplificado)
Vo1Vo1 Vo2
Vo2
R1 1k V1 20 V D1 Si
R2 0.47k Ge D2
R1 1k V1 20 V Si V2 0.7 V
R2 0.47k Ge V3 0.3 V
b)
1BH62
1BH62
D1
R1 2k Vo
(
)
Id V1=10V
R3 2k D2 R2 2k
Sergio Tumbaco Vega 10. determine Vo para la compuerta AND negativa de la lgica. a)V1=-5 D1 Si
D2 V2=0 Si
Vo
R1 2.2k
V3=-5
b)V1=-5 D1 Si
D2 V2=0 Ge
Vo
R1 2.2k
1BH62 1BH62
Sergio Tumbaco Vega C)V1=20 D1 Si D2 Ge R1 2k R2 2k Vo
V1=19
R1 2k R2 2k
Vo
d)
1BH62
1BH62
V1=10
R1 1.2k
D1 Si R2 4.7k
Vo
V1=9.3
R1 1.2k R2 4.7k
Vo
V2=-2
V2=-2
( (
) )
1BH62
Sergio Tumbaco Vega GUIA No 2 PUNTOS DE OPERACIN DE DIODOS REALES, DISIPADORES, RECORTADORES PARA EL SIGUIENTE CIRCUITO ENCUENTRE: a) PUNTO DE OPERACIN DEL DIODO D1 b) GRAFICO DEL VOLTAJE Vd INDICANDO VALORES PICO c) DETERMINAR SI EL DIODO PUEDE FUNCIONAR SIN DISIPADOR. EN CASO DE QUE EL DIODO NECESITE DISIPADOR. CALCULAR LA RESISTENCIA TERMICA DEL DISIPADOR AL AMBIENTE REQUERIDAR1 1k R2 0.5k R4 0.1k + D1 Vd-70 Id[mA]
V2 3V R5 0.1kPd[mW]
0.65
0.70
Vd[V]
V1 18 V
R3 0.1k
40
25
200
T
[ [ Anlisis DC
] ]
(120 Vrms 60 Hz V1 0V2VTh D1
) ( )
V3
1BH62
12 VV1
100 R1 100
R3 12 100 V R4 V2 100 R2
R5
100
1BH62
Sergio Tumbaco Vega
Vth
Rth
0.1
Vfd
Anlisis ACR1 1k R2 0.5kR4 R3 12 V 100 V1 100
R4 0.1k Rd
100
R1
V1
R2
R3 0.1k
R6 0.1k
(
)
[
]
b)
120 Vrms 60 Hz 0
R5 100
Sergio Tumbaco Vega C)
2. para el circuito siguiente encuentre: a) Puntos de operacin de los diodos D1 y D2 b) Grafico de voltaje c) La resistencia trmica de los disipadores en caso de ser necesario. Considere las curvas caractersticas y degradacin de potencia de los diodos.
-3.1
-3 0.65 0.75
80
-20
20
100
R1 2k D2 D1
Vo
ID2 V1
R2 3k
ID1
R3 4k
V2 10 V
V3 15 V
Sergio Tumbaco Vega Anlisis DC D1----- zener D2----- diodo
Malla
Anlisis ACR1 2k R2 5 V1 R3 3k R5 4k R4 5
(
)
Sergio Tumbaco Vega
c) diodo 2 [ ][ ]
Diodo 1 [ ][ ]
Sergio Tumbaco Vega 3. para el siguiente circuito encuentre lo siguiente: a) Puntos de operacin de los diodos b) Grafico de voltaje V0 indicados en los valores pico c) Calcular la resistencia trmica del disipador al ambiente diodo, en caso de ser necesario.
requerida para cada
Datos:
V1 15 V
V2 25 V
R1 20 D1 R3 10 C1 1F R2 100 Vac D2
R5 70
R4 10
Vo
R6 30
Anlisis DC ( )
02BZ2.2
120 Vrms 60 Hz V3 0
02BZ2.2
[
]
Sergio Tumbaco Vega
(
)
(
)
[ ] ( )
(
)
5. dado el siguiente circuito y las curvas caractersticas para ambos determine: a) El punto de operacin de cada diodo b) Calcule y grafique el voltaje Vo c) Determine si los diodos necesitan disipadores y de ser necesario determinarlos Datos: Ta=30V2=8 V1=10 R2 0.5k C1 D1 R4 0.4k
R1 0.1k
Vo
R3 0.75k V1
R5 0.1k
R6 0.4k
D2
Sergio Tumbaco Vega Anlisis DC8 10
0.4k
Vo 2.5 0.1k 0.4k 2.5 V
0.75
0.65
(R212100 R1 V V1 R3 R6
)R5 R4 V2 R7
(
)
Sergio Tumbaco Vega Anlisis ACVo 0.1k 2.5 0.1k 0.4
0.75k
0.4k
[ [120 Vrms 60 Hz 0 V1 R3 R7 R6
] ]R1
R2
R5
[
]
Sergio Tumbaco Vega
( [ ]
)
6. para el siguiente circuito: a) Calcular los de operacin de cada de cada semiconductor b) Graficar Vx vs wt c) Determinar los disipadores requeridos [ Considero: Z1=Z2; Vac=40mVp; Ta=30 ;
]
R1 40 C1
C2
10 V R2 30
R4 60 R3 80
02BZ2.2 D1 120 Vrms 60 Hz
Sergio Tumbaco Vega Anlisis DC40 0.7 V 0.1 10 V
100 V
0.25 80
30
BusOffPage1 V2
R1
R3 V3
R4 R5 R2 BusOffPage2 V4
Anlisis AC0.1 0.25
0.1
Req40 40mV 30
4080 60
16.071 40mV
Sergio Tumbaco Vega
(
)
(
)
Sergio Tumbaco Vega [ ]
7. para el siguiente circuito considere a D como un diodo real con las caractersticas mostradas y su respectiva curva de degradacin de potencia. ] a) Calcular puntos de operacin del diodo y grafique Vo(t), si Vi(t)=30coswt[ b) Encuentre la potencia que esta disipando el diodo c) Haga el anlisis respecto para deducir si el diodo necesita o no un disipador En caso positivo encuentre su resistencia trmica mxima [ ]; Asuma: Ta=25 ;D1
R2 0.3k R1 2k R3 0.3k I2 20mA
I1 10mA
V2
Anlisis DC+ 65 0.7 V 0.8k
0.28k
120 Vrms 60 Hz 0
1N3660
-
Anlisis AC
R3 12 VV2 R1 V4 12 V R2 V3
Vx 65
0.3k
+
2k V2
0.8k
Sergio Tumbaco Vega
(
)
(
)
[ ] [ ]
Sergio Tumbaco Vega 9. en el siguiente circuito grafique Vo(t) Considere D1 y D2 diodos ideales, Vi=20senwtR1 6k D1 D2
18 V R2 3k R3 6k
(
)
Vth=20/3
120 Vrms 60 Hz 0 V2
Rth
18 V
1N3660
V3 1N3660
6k
(
)
R2 V2 R1 100
Sergio Tumbaco Vega 10. considerando el siguiente circuito, se solicita: a) Encontrar los puntos de operacin de cada uno de los semiconductores b) Graficar los voltajes en los semiconductores y Vo en funcin del tiempo. c) En caso de que los diodos necesiten disipador calcule la resistencia trmica Datos: ] Vi=10sen(wt)[ D1=D2 Ta=28 , [ ] R
V1=10
V2=5V
R2 300
R4 500
C1
R1 50
Z1
Vo
V2 10mV/60hz
R3 700
R5 60 R6 300 Z2
Anlisis DC (1F 120 Vrms 60 Hz 0 D1 02BZ2.2 D2 02BZ2.2
)
(
)Rth2 Vth2
Vth1
Rth! 0.6 V 5 60
10/3
12 V
R2
R5 R3 10 100 V3 2 R4 R1 V2
Sergio Tumbaco Vega
(
)
Anlisis ACVo 50 5 187.5 60 R2 10mV 3.33333
120 Vrms 60 Hz R1 0 V2
(R3 210
)R4 R5 R6
(
)
Sergio Tumbaco Vega
(
)
( [ ]
)
Sergio Tumbaco Vega GUIA #3 Funcin de transferencia Secuencia positiva Z1 abierto, fuente Z2 abierto, fuente Z3 DonR1 Vi 1k R2 1k Z3=10V Vo
Z1=5V
R3 1k
R4 1k
Z2=10V
D2
D1 [02BZ2.2D3 ]
02BZ2.2 02BZ2.2
[
]
R1 Vi 1k
Vx
R2 1k
Vo
Z3=10V
Z1=5V
R3 1k
R4 1k
Z2=10V
Sergio Tumbaco Vega
Secuencia negativa (-) Z1 D on Z2 D on Z3 circuito abierto
R1 Vi 1k
Vx
R2 1k
Vo
Z3=10V
Z1=5V
R3 1k
R4 1k
Z2=10V
( )
Sergio Tumbaco Vega
2. graficar Vo vs Vi paraR4 1k + R1 1k R2 1k -+ R3 1k
Vo
Vi
D1=1V Z2=10V
-
-
Z1=5V
Secuencia positiva(+)1/2 Vi 1/2k 1k 1k Vo
D12BZ2.2 0
02BZ2.2 D2 1N3660 D3
;
100
R1
R2R3
Sergio Tumbaco Vega
Vth Rth 1k 1k
Vo
10 V
100
R1
R2R3
V2
Secuencia negativa(-)Vi Vo 1k 1k
1k
1k
No pasa corriente, esta aislado
R4
R2 BusOffPage1
Sergio Tumbaco VegaVo 1k 1k
Vi
1k
1k
5V
V2
El D1 tambin cambia en -5 por lo tanto para valores menores a este entonces va a cambiar el circuito.
BusOffPage1R2 R3 R4 R1
Vo
35
10
Vi -40 -5 20 40
-35/3
Sergio Tumbaco Vega 3. graficar Vo vs ViVi R1 1k D1 Z3=18V R2 1k R4 1k R3 1k Vo
Z2=6V
Secuencia positiva D1 off; D2 off; Z3 On
D3
1N3660 02BZ2.2 D2
02BZ2.2
Vi
R1 1k
R3 1k
Vo
Z3=18V R2 1k R4 1k
Z2=6V
( ( )
)
12 VV2
Sergio Tumbaco VegaRth Vo
Vth
1k
Secuencia negativa (-) D1 on, Z2 on, Z3 offViR3
R1 1k 100100 R1 R2
R3 1k
Vo
Z3=18V R2 1k R4 1k
Z2=6V
Vi
1k Vo
1k
(
)
R3
100
R2
Sergio Tumbaco Vega
Vo
20
10
Vi -40 -20 20 40
-18
-36
4. graficar Vo vs Vi para Semiciclo positivo
a)
Graficaa Malla 1 Malla 2
Sergio Tumbaco Vega
Gtaficaaa
Graficaaaa Malla 1 Malla 2
Secuencia negativa
Sergio Tumbaco Vega
5. grafique Vo vs ViVo 2k 5V 1k V1 D1 1k 1k 1 10 V 1k
1k
1k
Secuencia positiva Z1 on; D1 off; Z2 onTh Vi 2k 5V 1k 1k 1k D1 1 10 V 1k Vo
120 Vrms 1k R5 Hz 60 0 D2D1 02BZ2.2 R8 R2 02BZ2.2 R3 1N3660 R6 R7 R1 R4D3 V3
1k
R6
R5 R8 R1 R4 R3 R7 R2
V3
Sergio Tumbaco Vega
Resumen
6.5
3
1 -20
-19
-1
1
7
20
-5
-7
Sergio Tumbaco Vega
7. graficar Vo vs Vi
Vi 1k
D3
8V Vo
R2 1k
R3 0.5k
V1 5V
02BZ2.2 D3 D1 02BZ2.2 R1 1N3660 D2
(
)
(
)
Vi 1k
D3 5V
8V Vo
R2 1k
R3 0.5k
V1 5V
R1 V3
Sergio Tumbaco Vega
Vi 1k
D3
8V Vo
R2 1k
R3 0.5k
V1 5V
R1
Sergio Tumbaco Vega
resumen
8. graficar Vo vs Vi2v Vi 1k 1k Vo
1k
1k
1k
8V
6V
Secuencia positiva (+)2v Vi 1k 1k Vo
1k
1k
1k
8V
6V
02BZ2.2 R1 R5 R3 D1 R4 02BZ2.2D2D3 02BZ2.2 R2
[ ( R3
]
)R4
R1 R5 R2
Sergio Tumbaco Vega
(
)
VTh
Rth
Vo
1/2k
( )
Secuencia negativa(-)
Vi
R1 1k
R2 1k R3 1k R4 1k R5 1k
Vo
R5
1k 1k
R1
VTh
2/3k
Vo
1k
( ) ( )
(
)
Sergio Tumbaco Vega
2V R2 1k
+
Vi
R1 1k
Vo
R3 1k
R4 1k
R5 1k
(
)
Vi
V1 R11k
2V R2 1k R3 1k R4 1k R5 1k
Vo
6V
V1
V3
Sergio Tumbaco Vega Guia 4 Rectificacin 1. Disee una fuente de poder no regulada utilizando un puente rectificador (puente de diodos) con dos diodos de silicio y filtro capacitivo. 2. Especificaciones: Salida= para IL max Corriente = 500mAmax Alimentacin = 120Vrms, 60hz a) Indique corriente pico de los diodos b) Relacin del transformador N1/N2 c) Rango de variacin de la resistencia de carga d) Valor del condensador
Vmax
Vo=9Vdc
120Vrms 60 Hz Vp
0
T1 2 I=0.5A3
1
Vs
R1
1F D4 1N3660 BusOffPage1 1N3660 C1 1N3660 100 1N3660 D2 D1 D3
Sergio Tumbaco Vega
( ( )
)
(
)
(
)
Problema 2 En el siguiente circuito con % de rizado 8%; Vz= 12V ; Pz=1w; Izmin=0, encuentre a) El rango de RL dentro del cual el diodo zener funciona normalmente b) El valor del capacito C
Sergio Tumbaco Vega
V10
150 T1 23
Vs Vs
+ Vz -
Vp
1
D1 02BZ2.2
RL
1F 120 Vrms 1N3660 D4 60 Hz R2 1N3660 D2 0 R1 C1
100
(
)
Sergio Tumbaco Vega
( (
) )
Problema 3 Para el siguiente regulado, a) Determine Vmax y Vmin que debera tener el capacitor para que el zener regulador considere diodos de silicio b) Calcule porcentaje de rizadoIp Vmax Vmin 1000
Vo
T1 23
120Vrms 60Hz
+ Vs Vz -
Vp
500 RL
1
1F C1 R2 R1 BusOffPage1 D1 1N3660 1N366002BZ2.2 1N3660 D5 D2 D3 1N3660 D4
Sergio Tumbaco Vega Datos, Vz=10V Izmax=30mA Izmin=0A
(
)
Sergio Tumbaco Vega
(
)
Problema 4 En el siguiente circuito, a) Calcule el rango de Ro para que el zener regule b) Encuentre el valor de C1 para cumplir con las especificaciones dadas c) Determine la relacin de vueltas del transformador
Datos, Vz1=12V, Vc1 max=20V, Vc1 min= 15V, Izmin=5mA, Pzmax=5W
Ip
20 15 100 Idc Iz + RL
Vo
0
T1 23
120Vrms 60Hz
Vp
1
Vs Vz -
1F C1 R2 R1 BusOffPage1 D1 1N3660 1N366002BZ2.2 1N3660 D5 D2 D3 1N3660 D4 500
Sergio Tumbaco Vega
(
)
(
)
(
)
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