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INGENIERO EN MECATRÓNICA

Manual de Prácticas Electrónica Analógica Practica 1: Diodos Semiconductores. Key = Space S1

S2

Key = Space

D1 1N4007GP

Key = Space

D2 1N4007GP

D14 1N4007GP

S5

S6

Key = Space

D3 1N4007GP

D9 1N4007GP

D4 1N4007GP

D10 1N4007GP

R1 330Ω

D5 1N4007GP

D12 1N4007GP

X X X X

Led 4 X

X X X

X X

X X

X X

X

Key = Space S10

Key = Space

D7 1N4007GP

D13 1N4007GP

D8 1N4007GP

D15 1N4007GP

LED4

X X

S9

R4 330Ω

LED3

Led 3

Key = Space S8

D6 1N4007GP

R3 330Ω

LED2

Led 2

S7

Key = Space

D11 1N4007GP

R2 330Ω

LED1

Led 1

Key = Space

Key = Space S4

S3

Numero 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Procedimiento. Utilizando el componente diodo como restricción, similar al comportamiento de una compuerta lógica, realizar la siguiente tabla de verdad haciendo que cumpla el encendido de los diodos led’s cuando usted presiones uno de los botones. Ejemplo: Presiono el botón S1 y se cumple el primer renglón de la tabla y así sucesivamente en ese orden. No está permitido hacer combinaciones presionando más de un botón a la vez. Una vez que se ha logrado cumplir la tabla de verdad, calcular la corriente consumida en cada una de las líneas de los botones y comprobar con medición. Nota: no se puede exceder en el uso de los diodos el máximo es 15 y el mínimo es de acuerdo a la habilidad de cada uno de ustedes.

Ing. Gustavo Cubos Reyes Universidad Autónoma de Baja California

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Practica 2: Fuente de voltaje y reguladores. Procedimiento:  Realiza cada uno de los circuitos y verifica su comportamiento con el osciloscopio.  Una vez que hallas comprendido el comportamiento de la corriente alterna y la función que tienen los diodos en el proceso de rectificación arma el diagrama de la fuente con sus respectivos reguladores de voltaje. 1.-

2.-

3.-

4.-

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Manual de Prácticas Electrónica Analógica Practica 3: Funcionamiento de transistor BJT

Objetivo: Que el alumno aprenda el funcionamiento básico de un transistor BJT y pueda identificar su estado sin necesidad de conectarlo a un voltaje, solo con ayuda de un voltímetro. 1.- Coloque su multimetro en la escala de diodos y mida el transistor como se indica a continuación. XMM2

Q2

2N2222A

2.- Después de realizar el paso numero 1 debió de darle una lectura aproximada de .765 a .893 dependiendo el tipo de multimetro que se encuentre usando. Una vez verificada esta medición invertir la polaridad de la conexión con el multimetro y checar que ahora se da una medición nula o fuera de rango. Q2

XMM2

2N2222A

3.- Una vez que el paso 1 y 2 se cumplieron correctamente estaremos concluyendo que nuestro transistor se encuentra en óptimas condiciones para trabajar. 4.- Para realizar una prueba física de su funcionamiento, elabore el armado del siguiente circuito. R4 330Ω LED1 S1

Q1 R3

Key = Space 10kΩ V3 9V

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2N2222A

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Manual de Prácticas Electrónica Analógica Practica 4: Circuito amplificador de señal. Repaso de conexión y calculo en circuitos con transistores BJT a pequeña señal. 1.-Armar y simular el circuito que se presenta a continuación: V2 12 V XFG1 R3 83kΩ

R2 4kΩ C1 Q1

C2 10µF R1 17kΩ

2N2222A R4 1kΩ

   

 

160nF

C3

R5 100kΩ

10µF

Determinar si se trata de un circuito amplificador o de un circuito de conmutación Describir qué función tiene el capacitor de 10µF que se encuentra conectado en la resistencia del emisor Tomar un muestreo de la señal de entrada y la señal de salida Calcular: o VBB------(voltaje de la base) o VE--------(Voltaje del emisor) o IE---------(Corriente de emisor) o IC---------(Corriente de Colector) o VC--------(Voltaje del Colector) o VCE------(Voltaje de Colector-Emisor) Graficar su recta de carga y punto Q de operación. Generador con 100 HZ y 100 mV generando una onda senoidal.

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Manual de Prácticas Electrónica Analógica Practica 5: Circuito Amplificador para audio con 2n2222A y Lm386

Objetivo: Enseñar al alumno la aplicación de los circuitos de amplificación en una señal física (audio) para que se comprenda el funcionamiento de los circuitos trabajados en clase trabajados con transistores BJT y la aplicación del integrado LM386 utilizado para este tipo de amplificaciones de señal. Circuito 1: Amplificación con transistores BJT VCC 5V R2 4.7kΩ Q2 R1 1MΩ Q1

C1 V1

XLV1

103nF

100mVrms 60 Hz 0°

2N3906

2N2222A R3

Input

10kΩ 50% Key=A

Circuito 2: Amplificación utilizando el integrado LM386

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Manual de Prácticas Electrónica Analógica Practica 6: Puente H con transistores BJT

Objetivo: Que el alumno tenga el conocimiento de la aplicación del transistor BJT como elemento de control de dirección para motores de corriente continua, también puede aplicarse en convertidores de CD – AC y algunos otros circuitos que requieren el cambio de polaridad que nos brinda el circuito puente H. Puente H BJT. XMM1

V1 6V Q2 Q1 R1

D1 1N4007GP

22Ω

D2 1N4007GP

2N3906

22Ω 2N3906

S1

Q5

R2

Q6

M

R4

R3

MOTOR

1.2kΩ

1.2kΩ

2N3904

2N3904

S2 Key = A

Q3

D3 1N4007GP

D4 1N4007GP

Q4

S3 Key = A V3

V2

2N3904

2N3904 6V

6V

Nota: Los transistores pueden ser sustituidos por Tip 41 y 42 o Tip 31 y 32 que son transistores BJT que pueden soportar más corriente y voltaje.

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Manual de Prácticas Electrónica Analógica Practica 7: Elaboración de un carrito Seguidor de Líneas.

Objetivo: El alumno a estas alturas de la materia debe de tener la capacidad de elaborar el diseño de un circuito análogo para aplicarlo en la elaboración de un carrito seguidor de línea negra. El alumno puede combinar materias anteriores como circuitos digitales para poder lograr un control más óptimo y eficiente.

Practica 8: Prueba de funcionamiento físico para el transistor Mosfet: V2 5V

LED2

S1

Key = Space S2

Q1 IRF540N

R1 220Ω

V1 5V

Key = Space

Prueba de Funcionamiento realizando las siguientes mediciones: Colocar el multimetro en escala de diodos y colocarlo primero en las terminales del Mosfet como se indica a continuación: XMM1 Q2 IRF540N

*Verificar el valor de la medición que va a oscilar entre 514 y 580 dependiendo del multimetro. *Desprender la terminal positiva del surtidor y colocarla en el gatillo y observar un cambio considerable en el aparato de medición. XMM1 Q2 IRF540N

*Regresar la terminal positiva al surtidor y revisar la medición realizada. XMM1 Q2 IRF540N

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Practica 9: Puente H con Mosfet IRF640 Objetivo: Que el alumno pueda tener otro elemento de control de giro para motores de corriente directa y pueda hacer la comparación tanto en el armado como en el soporte de voltaje y amperaje con respecto al puente H elaborado con los transistores BJT.

V1 5V S4

S5

Key = Space

Key = Space

Q1 IRF540N

D1 1N4007GP

R1 1MΩ

D2 1N4007GP

Q3 IRF540

R3 1MΩ

S1 M

MOTOR

Q2 IRF540N

D3 1N4007GP

R2 1MΩ

D4 1N4007GP

Q4 IRF540

R4 1MΩ

Nota: Armar la práctica utilizando el componente IRF640. En el esquema se muestra un MOSFET con un numero diferente pero es porque multisim no manera el IRF640. Conectar un motor de corriente directa y considerar el cambio de voltaje para el aumento de la velocidad del motor hasta 12vcd.

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Practica 10: Circuito para apagar automáticamente el Mosfet y aplicación del mismo como circuito de retardo al apagado (Off Delay). Objetivo: Que el estudiante pueda tener el conocimiento básico para tener control de encendido y apagado del elemento Mosfet sin necesidad de tener un botón para cortocircuitar y apagarlo. Aprender a manipular el circuito para generar un circuito con retardo al apagado. LED1 R1 330Ω S1

Q1 IRF520

Key = Space V1 9V

R2 10kΩ 50% Key=A

C1 1000µF

Variando los valores de resistencia y capacitancia harán que el tiempo de apagado en el Mosfet se alargue o se acorte y por consecuencia el led tardara en apagarse o lo hará de forma casi instantánea. Practica 11: Control Remoto Infrarrojo Objetivo: Se pretende que el estudiante maneje y conozca los distintos elementos análogos para manejo y envió de señales y con esta información pueda fácilmente elaborar sensores de tipo barrera, reflectivos y de colores. VCC 5V

R4 11kΩ

S2 R3 Key = Space V2 3V

100Ω

R5 330Ω Q2

X1 X2 2N2222A

LED2

PHOTODIODE

PHOTOTRANSISTOR

Practica 12: Elaboración de Sensor. Con esta información de las dos prácticas anteriores el alumno debe realizar a manera de práctica un sensor que pueda tener un control de tiempo para apagarse sin emplear el contador 555 y ningún micro controlador. El tiempo mínimo que debe de quedar prendido el indicador (alarma o foco de 127vCA) es de 15 seg. El alumno debe ya de estar capacitado para seleccionar los circuitos que necesita y sacar su propia lista de materiales.

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Practica 13: Conocimiento del Semiconductor SCR.

2.- Arme el siguiente circuito y una vez que he verificado todas las conexiones encienda la fuente de voltaje.

Contest alas siguientes preguntas: Ing. Gustavo Cubos Reyes Universidad Autónoma de Baja California

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El SCR en corriente directa. Armar los siguientes circuitos y seguir los pasos que se enlistan a continuación: 1.    

Circuito para aprender la activación y desactivación del SCR Simplemente armar y probar el circuito Presionar S2 para encender y una vez encendido apagar S2, y el circuito debe de quedar activado. Activar y desactivar S1 para apagar el circuito. Nota: El valor del R2 depende del SCR (Checar en su DataSheet IGT y VGT mínimos para su funcionamiento)

R1 330Ω LED1

R2

D1 2N5061

S1 Key = A

10kΩ S2 Key = A

V1 5V

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Manual de Prácticas Electrónica Analógica 2.   

Revisar en la hoja de datos del componente sus corrientes y voltajes mínimos de operación. Armar el circuito y hacer una comparación con los voltajes de requerimiento que maneja la hoja de datos y los voltajes reales de operación del SCR. Trabajar primero con el potenciómetro de 10k al 100% y variar el potenciómetro de 100k para conocer la IGT y el VGT reales de activación. Después hacer la operación inversa, fijar el potenciómetro de 100k al 100% y variar el resistor variable de 10K para saber la corriente de mantenimiento mínima necesaria para la activación.

V2 9V

R3

R4

100kΩ 100% Key=A

10kΩ 50% Key=A R5 100Ω

XMM2

R6 10kΩ

XMM1

LED2

D2 2N5061 XMM3

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Manual de Prácticas Electrónica Analógica

Practica 14: Control de corriente para un circuito AC con SCR 1.Practica DIMER Realiza la siguiente práctica y mide la variación de la corriente eléctrica en el foco. X2

120V_100W R2 2.2kΩ

D1 2N1599

V1

R1

120 Vrms 60 Hz 0°

1MΩ 100% Key=A D2 C1 100µF

1N4007GP

Nota: En caso de que esté utilizando un Triac y no un SCR en vez del diodo que aparece en el diagrama se coloca un diac.

2.- Una vez probado el circuito conectarle un motor de 127 vCA de máximo 1A y verificar si alguno de los elementos sufre de calentamiento o se genera alguna falla dentro del circuito.

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