• Author / Uploaded
• Christian Castillo

• Categories
• Transistor
• Electrónica
• Corriente eléctrica
• Componentes eléctricos
• Equipo

Citation preview

EXPERIENCIA N°2 OBJETIVOS  Determinar las características de operación de un amplificador de corriente transistorizado.

EQUIPOS Y MATERIALES  Osciloscopio Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.

 Multímetro Un multímetro, también denominado polímetro,1 o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas, como corrientes y potenciales (tensiones), o pasivas, como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma, con alguna variante añadida.

 Generador de señales Un generador de señales, de funciones o de formas de onda es un dispositivo electrónico de laboratorio que genera patrones de señales periódicas o no periódicas tanto analógicas como digitales.

 Fuente de poder DC En electrónica, la fuente de alimentación o fuente de poder es el dispositivo que convierte la corriente alterna (CA), en una o varias corrientes continuas (CC), que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta.

 Protoboard Una placa de pruebas (en inglés: protoboard o breadboard) es un tablero con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares.

 Resistores de 2.2k Ω, 6.8k Ω, 1k Ω, 470Ω Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente.

 Condensadores de 10uF , 100uF Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia.

 Transistores 2N2219 o 2N2222 El 2N2222, también identificado como PN2222, un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general.

es

Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio Watt). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.

SIMULACIÓN

PROCEDIMIENTO 1. realice la simulación del circuito de la figura 1.1 con el fin de hallar el punto de reposo Q asi como las ganancias de corriente y de voltaje , y las impedancias de entrada y salida.

El punto de operación ya lo hemos hallado en el informe previo, donde teóricamente nos sale Q (7.21V; 5.185mA). en ese caso experimental podemos observar los resultados en la tabla 1.1

2. Mediante la simulación halle fL, fH y BW. Llene las celdas correspondientes de la tabla 1.1. 3. Implementar el circuito de la figura 1.1 DC: 15V

Salida Vo

Entrada Vi

TIERRA

TIERRA

TIERRA

Fig. Implementamos el circuito en el protoboard

4. Mida los puntos de reposo y llene los campos correspondientes de la tabla 1.1. Valor calculado Calor simulado Valor medido

VCE1Q 6.51

VCE1Q 7.21

IC2Q 25.8 uA

IC2Q 5.185 mA

Av 0.99

Ai 672

6.30

6.95

24 uA

5.33 mA

0.877

644

5.8

6.3

23 uA

5.19 mA

0.9885

82.5

5. Aplicar una señal sinusoidal de 1k Hz de frecuencia de entrada del amplificador.

6. Determine Zi, Av y Ai luego medir Vo, Vg, Io e If. Realice la simulación respectiva. Llene la tabla 1.2. L os valores de Zi, Av y Ai colóquelos en la tabla.

Valor calculado Calor simulado Valor medido

VO 0.200v

Vg o.200

IO 134 uA

IF 0.2uA

0.148

0.206

12 uA

0.1uA

0.198

0.206

16.5 uA

0.2uA

Evaluamos las tensiones en los puntos de la imagen.

Señal de entrada

Señal de salida

Fig. Imagen en el osciloscopio Onda amarilla  señal de entrada

Onda celeste  señal de salida

7. Determine experimentalmente el ancho de banda. para ello determine las frecuencias de corte inferior Fl y superior fH. a esta frecuencia nostro punto de reposo se ve alterado

Frecuencia de corte superior

fL

a esta frecuencia nunestro punto de reposo se ve alterado.

Frecuencia de corte inferior

fH

CUESTIONARIO 1. Compare sus datos teóricos con los obtenidos en la experiencia.

VCE1 VCE2 IC1 IC2 AV Ai

Datos teóricos 6.51V 7.21V 25.8 uA 5.185 mA 0.99 672

Datos experimentados 5.89V 6.49V 23 uA 5.19 mA 0.9885 82.5

2. Dibuje algunos esquemas prácticos donde se encuentra la configuración Darlington. 

CIRCUITO INTEGRADO

El circuito integrado ULN2803 es un arreglo de transistores Darlington que ofrecen 8 salidas de alta corriente, para impulsar dispositivos como: relays, motores, solenoides, bombillas de filamento, series de leds, displays, etc Diodos clamp: El ULN2803 posee un diodo polarizado inversamente entre cada salida y el “voltaje de alimentación” (pin 10 (COM)) con el objetivo de eliminar las corrientes inversas, que se producen cuando se conectan cargas inductivas como: relays, solenoides, motores y transformadores. Esto evita que los transistores se dañen.

Como se observa en la imagen, el ULN2803 posee un par de transistores NPN en configuración darlington y sus componentes asociados, lo que le da una alta ganancia de corriente a la salida con poca corriente de entrada. Nótese la inclusión de la resistencia de 2.7k a la entrada del circuito; haciendo que no sea necesario incluirla externamente.



AMPLIFICADOR DE AUDIO

En la figura 9 mostramos un circuito típico de amplificador de audio con transistores Darlington que pueden ser obtenidos en los comercios.



SENSOR DE LUZ

El circuito de la figura 10 puede usarse en aplicaciones recreativas o industriales.

Se trata de un sistema que puede activar un solenoide o relé a partir del corte de la luz que incide en el LDR. El solenoide o relé, puede tener bobinas con corrientes relativamente altas (hasta 2A), lo que significa la posibilidad de control de cargas elevadas para el caso del relé o la acción mecánica intensa para el solenoide.

El potenciômetro de 100k permite que se ajuste el punto de disparo del circuito en función de la intensidad de luz incidente. Con la inversión de posición (LDR x Potenciômetro) pasamos a tener un circuito con acción inversa, o sea, que activa la carga con la incidencia de la luz en el LDR. Para mayor diretividade, en ambos casos el LDR debe montarse en un tubo opaco dirigido para el lado de donde viene la luz. Una lente convergente puede mejorar 1a acción del sistema. Dentro de las aplicaciones industriales posibles, podemos citar la activación de dispositivos mecánicos, a través del solenoide, por el pasaje de un objeto en una línea de montaje o una marca (agujero) en un volante en determinada posición. Un contador de vueltas de una máquina puede implementarse con una disposición mostrada en la figura 11.

El contador es del tipo electromecánico y a cada pulso producido por el pasaje de la marca del volante se hace el accionamiento del sistema con la cuenta de una unidad. Es importante observar que este circuito es del tipo amplificador, lo que significa que tenemos que aplicar niveles bien definidos de excitación para que ocurra la conmutación. Niveles intermedios entre los establecidos pueden provocar un funcionamiento errático. 

SIRENA BITONAL PARA AUTO

Una aplicación que puede tener tanto finalidad recreativa, como también equipar vehículos que precisen de una serial de alerta fuerte, es la sirena cuyo diagrama aparece en la figura 5.

El tono básico lo da el capacitor C2, mientras que la intermitencia la da el capacitor C1; ambos pueden alterarse en una amplia banda de valores. La potencia de algunos Watt se obtiene mediante un Darlington TIP112 que excita directamente un parlante de buen rendimiento de 4 ohm x 10 Watt. El transistor Q1 debe montarse en un disipador de calor, y la alimentación para los integrados 7400 debe ser de 5 V, obtenido de un 7805. El fusible F1 sirve de protección para la entrada del sistema, interrumpiendo la corriente en caso de cortocircuito. 3. ¿Qué modificaciones realizaría al circuito experimentado? ¿Por qué? Cambiar los transistores por un equivalente transistor TIP, y verificar su funcionamiento. 4. De acuerdo al experimento, cuáles son sus conclusiones  Vemos que no hay una ganancia de voltaje considerable es más, esta tiende a 1, eso quiere decir q tanto voltaje de entrada como salida son casi iguales en magnitud, ya que el circuito se basa en ganancia de corriente.  Notamos que los valores teóricos difieren de los experimentales debido a que los dispositivos tienen un margen de error.  La configuración Darlington tiene una alta ganancia de corriente.

OBSERVACIONES  Los valores hallados en un simulador al ponerlos en experimentación pues pueden variar debido a los dispositivos electrónicos que se usen.  Comprar dispositivos electrónicos de buena calidad ayudaran a que lo experimental se asemeje mas a lo medido en el simulador.  Fijarse que los instrumentos de medición estén bien calibrados para a la hora de las mediciones todo este correctamente medido.  No alarmarse si los datos obtenidos varian demasiado ya que debido a los dispositivos que se usen esto puede suceder.  Seguir al pie de la letra el circuito sino no se lograra la configuración darlington como se quiere, es indispensable el uso de los transistores correctamente (emisor, colector y base). BIBLIOGRAFIA  

ELECTRONICA TEORIA DE CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS ELECTRONICOS Pag. 294 ‘’Sistemas en Cascada’’ AMPLIFICADOR CASCADA https://es.slideshare.net/federx1/amplificador-multietapa