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• Fabian Zea

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Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Facultad Seccional Sogamoso Escuela de Ingeniería Electrónica Laboratorio de Electrónica I CIRCUITOS CON DIODOS Nombres



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Código

1. OBJETIVOS Determinar matemática y experimentalmente la forma de onda de la señal de salida, para los circuitos con diodos planteados. Comparar y aclarar las diferencias encontradas entre los valores prácticos y teóricos.

Se recomienda leer en su totalidad la presente guia de laboratorio antes de iniciar la practica, con el fin de garantizar la finalizacion de la practica y la correcta presentacion de los resultados en el informe.

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2. MATERIALES Y EQUIPOS Osciloscopio. Generador de señales. Fuente(s) de alimentación DC. Resistores. Diodos (1N400X y 1N4148) Capacitores (10uF y 100uF a más de 35V). Multímetro. Protoboard.

3. INTRODUCCIÓN Debido a la característica de funcionamiento del diodo, existen muchas aplicaciones para este dispositivo semiconductor, en su mayoría, en la electrónica análoga. En ésta práctica, se hace uso de los diodos como limitadores, sujetadores y multiplicadores de voltaje; todos ellos regidos por las especificaciones del fabricante en cuanto a frecuencia de operación y disipación de potencia. Algunos de estos circuitos de proposito especifico se listan a continuacion: Recortador: Circuito que tiene la capacidad de recortar una porción de la señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda alterna. También reciben el nombre de limitadores, selectores de amplitud o rebanadores. Sujetador: Circuito que puede cambiar una señal a un nivel DC diferente. También reciben el nombre de restauradores. Multiplicador de voltaje: Circuitos que a partir de diodos rectificadores, condensadores y resistencias obtienen voltajes mayores a los aplicados. 4.



4.1 Recomendaciones de seguridad. Antes de implementar el circuito tenga en cuenta la polaridad de los condensadores electrolíticos para evitar que estos exploten. Consulte las características que deben tener cada uno de los elementos que se van a utilizar antes de iniciar el desarrollo de la practica para evitar dañar componentes y equipos.

4.2 Recortadores de voltaje con diodos Implemente los siguientes circuitos y verifique matemática y experimentalmente la forma de onda de la señal de salida. La señal de trabajo para recortadores en serie será una señal triangular con una frecuencia de 500 Hz y una amplitud de 8 V y para los recortadores en paralelo utilizar una señal senoidal a la misma frecuencia y amplitud. Recortadores en serie:

V

V9

D1N4148

VOFF = 0 VAMPL = 8 FREQ = 500

2

V

3V R12 1k 1

0

Figura 1. Recortador en serie 1.

PROCEDIMIENTO

Guías de laboratorio Segundo semestre de 2014

Docente: Ing. Luis Ariel Mesa

Monitor: Michael Fernando Gamba

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Facultad Seccional Sogamoso Escuela de Ingeniería Electrónica Laboratorio de Electrónica I C3 2

1 V

D1N4148

V9

2

3V

VOFF = 0 VAMPL = 8 FREQ = 500

100uF

V

D18 D1N4148

V

V12

R12 1k

VOFF = 0 VAMPL = 8 FREQ = 500

1

2

R14 10k

V13 3V

0

V

1

0

Figura 2. Recortador en serie 2.

Figura 5. Circuito sujetador de voltaje.

100uF

R13 1

D18 D1N4148

V

2

V12

1k

D16 D1N4148

V

V9 VOFF = 0 VAMPL = 8 FREQ = 500

C3 2

1

Recortadores en paralelo:

2

V

R14 10k

V13 5Vdc

R12 10k

V10 4V

VOFF = 0 VAMPL = 8 FREQ = 500

V

2

1

1

0

Figura 6. Circuito sujetador de voltaje con fuente DC.

0

Figura 3. Circuito recortador de voltaje de media onda en paralelo. R13 1

2 1k

D16 D1N4148

V

V9 VOFF = 0 VAMPL = 8 FREQ = 500

D17 D1N4148

V10 3V

2

V

R12 10k

V11 5V

1

Para el informe: Incluya los análisis de cada circuito indicando la forma de onda de salida y justificando mediante ecuaciones. ii. Obtenga las formas de onda de salida mediante simulación. iii. Obtenga para cada circuito, las formas de onda halladas en el osciloscopio (fotografías) indicando claramente los parámetros de cada señal (periodo, voltajes máximos, mínimos, etc.). i.

0

4.4 Multiplicadores de voltaje Implemente un circuito multiplicador de X voltaje de acuerdo al último digito del código del primero en la lista. Si trabajar con , en caso de que trabajar con .

Figura 4. Circuito recortador de voltaje de onda completa en paralelo. Para el informe: Incluya los análisis de cada circuito indicando la forma de onda de salida y justificando mediante ecuaciones. ii. Obtenga las formas de onda de salida mediante simulación. iii. Obtenga para cada circuito, las formas de onda halladas en el osciloscopio (fotografías) indicando claramente los parámetros de cada señal (periodo, voltajes máximos, mínimos, etc.) i.

4.3 Sujetadores o cambiadores de nivel Para los siguientes circuitos implemente y verifique matemática y experimentalmente la forma de onda de la señal de salida, teniendo en cuenta la polaridad correcta del condensador. La señal de trabajo será una señal senoidal con una frecuencia de 500 Hz y una amplitud de 8 V

Guías de laboratorio Segundo semestre de 2014

C2 2

1

1

10u

C4 2

1

10u

C6 2 10u

V

V

V19 VOFF = 0 VAMPL = 8 FREQ = 60

D16 D1N4004

1

D18 D1N4004

C3 2 10u

D17 D1N4004

1

D19 D1N4004

C5 2 10u

0

Figura 7. Circuito multiplicador de voltaje.

i.

Para el informe: Incluya el análisis del circuito indicando la forma de onda de salida y justificando mediante ecuaciones.

Docente: Ing. Luis Ariel Mesa

Monitor: Michael Fernando Gamba

D20 D1N4004

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Facultad Seccional Sogamoso Escuela de Ingeniería Electrónica Laboratorio de Electrónica I ii. iii.

Obtenga las formas de onda de salida mediante simulación. Obtenga para el circuito, las formas de onda halladas en el osciloscopio (fotografías) indicando claramente los voltajes de la señal de salida. Conecte diferentes resistencias de carga en los terminales de salida del multiplicador de voltaje y observe su salida (mínimo tres valores). ¿La forma de onda cambio en comparación con el literal anterior? ¿por qué?

iv.

4.4

2. 3.

4. 5.

¿Qué diferencia existe entre un circuito amplificador y un multiplicador de voltaje? ¿Qué inconvenientes se pueden presentar en el circuito multiplicador con diodos, si el voltaje requerido es muy alto? ¿Qué sucede si en el circuito limitador con diodos, las fuentes DC varían? ¿Qué sucede si en el circuito limitador con diodos, la fuente AC varía su amplitud y frecuencia?

Diseño 1.

BIBLIOGRAFÍA

Diseñe e implemente un circuito para la siguiente señal de salida BOYLESTAD, Robert L. Electrónica: Teoría de Circuitos. Editorial Prentice Hall, 1995. MALVINO, Albert Paul. Principios de electrónica. Editorial McGraw-Hill, 1991. MILLMAN, Jacob. Electrónica integrada. Editorial Hispano Americano, 1986.

8.0V

4.0V

Las mediciones realizadas en esta práctica y el manejo de unidades, deben estar basadas en las guías establecidas para este curso:

0V

-4.0V

Guía SI –Sistema Internacional de Unidades. ICONTEC. ISBN 958938329-7

-8.0V 0s

0.4ms

0.8ms

1.2ms

1.6ms

2.0ms

2.4ms

V(R10:2) Time

Guía sobre3.2ms incertidumbre en la medición industrial. ICONTEC. 2.8ms 3.6ms 4.0ms ISBN 958938365.

Figura 8. Señal a obtener. Para el informe: i. Describa como realizó el diseño y adjunte el diagrama esquemático. ¿Qué tipo de circuito es? ii. Obtenga mediante simulación las formas de onda de salida del circuito diseñado. iii. Implemente el circuito y obtenga las formas de onda halladas en el osciloscopio (fotografías) indicando claramente los voltajes máximos y mínimos de la señal de salida. 5.

Ante cualquier inquietud consulte al monitor o al docente encargado de la asignatura.

TEMAS RELACIONADOS

Incluya en el informe de laboratorio los siguientes aspectos: 1.

¿Qué efecto produce el condensador en un circuito con diodos?

Guías de laboratorio Segundo semestre de 2014

Docente: Ing. Luis Ariel Mesa

Monitor: Michael Fernando Gamba