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• Victor Barroso Velazquez

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECANICA Y ELÉCTRICA TICOMÁN. INGENIERÍA AERONÁUTICA DISPOSITIVOS ANALÓGICO-DIGITALES Práctica 1 El Diodo Rectificador Profesor: JIMENEZ MARTINEZ JULIO CÉSAR. 5AM2 Barroso Velázquez Víctor Alfonso Martínez Aparicio Evil Yael Núñez Osnaya Rafael Ruíz Mendoza Esteban

Objetivo Realizar mediciones de variables eléctricas en circuitos básicos y de aplicación general utilizando diodos semiconductores.

Introducción En la siguiente practica se presenta un estudio detallado de las características de los diodos rectificadores para esto se hicieron diferentes pruebas con varias clases de diodos que poseen esta característica, se estudiaron los resultados evaluando estos mismos para establecer conclusiones pertinentes y poder comprobarlo con el Sofware Multisim. Utilizamos un fuente de señal alterna, y también tomamos en cuenta la importancia del parámetro PIV (Voltaje Inverso Pico) para caracterizar un circuito rectificador con diodos, así se compara la teoría y los resultados obtenidos para verificar el correcto funcionamiento y esto se puede ver a través de tablas los distintos comportamientos de cada circuito y esto conlleva un mejor detallado de todo lo experimentado. Voltaje Inverso Pico (PIV):Voltaje Máximo inverso que aparecerá en las terminales del diodo.

Material y Equipo  

D EQUIPO DE MEDICION Y MATERIAL  

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1 Multímetro   1 Fuente de alimentación de CD   Generador de señales   Osciloscopio de 2 canales   Diodo rectificador 1N4001 o equivalente   Diodo de Germanio NTE109   1 Diodo Led color rojo   1 Diodo Led color verde   Puente de diodos a 1 Amp.   1 Transformador con derivación central y salida de 12V a 500 mA   1 Capacitor electrolítico de 1 µF a 25 V   1 Capacitor electrolítico de 4.7 µF a 25 V   1 Capacitor electrolítico de 220 µF a 25 V   1 Capacitor electrolítico de 1000 µF a 25 V   5 Resistores de 10 kΩ a ½ W   1 Resistor de 220Ω a ½ W   1 Resistor de 18Ω a ½ W  

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1 Potenciómetro de 5kΩ   1 Regulador de voltaje fijo LM7805   1 Regulador de voltaje variable LM317

Procedimiento I. Identificación de las terminales del diodo.   Con la ayuda de un multímetro en la opción de probador de diodos, conecte al diodo las puntas de prueba como se muestra a continuación e identifique las terminales de ánodo y cátodo.   Se puede observar como el diodo conduce o no la energía dependiendo de la polaridad que tiene, cuando se usa la terminal positiva del multímetro en el cátodo, el diodo no conduce. Cuando se conecta la terminal positiva del multímetro al ánodo del diodo, éste conduce la corriente. II. Medición de voltaje umbral de distintos diodos.   Realizando el mismo procedimiento del punto anterior, llene la siguiente tabla con los voltajes umbrales medidos para diferentes tipos de diodos. TIPO DE DIODO   Diodo de Silicio 1N4001   Diodo de Germanio NTE109   Diodo Led Verde Diodo Led Rojo  

VOLTAJE UMBRAL  

0.574  V   0.496  V   1.882  V   1.802  V  

III. Curva característica del diodo.   Arme el siguiente circuito para visualizar la curva característica de un diodo semiconductor. Alimente el circuito con una señal senoidal con amplitud pico de 10 volts y frecuencia de 1 kHz. a) Utilice el osciloscopio en modo X-Y para visualizar los resultados y dibuje las formas de onda resultante. Utilice un diodo de silicio. Invierta el canal 2.   b) Repita el mismo experimento para un diodo de germanio.  

 

   

Diodo de Silicio

Figura  1.  Curva  caracteristica  del  Diodo  de  Silicio.   Grafica  realizada  en  Multisim                                      

Diodo de Ge

Figura  2.  Curva  caracteristica  del  Diodo  de  Germanio.   Grafica  realizada  en  Multisim  

IV. Circuitos Recortadores.   Arme cada uno de los siguientes circuitos y dibuje los oscilogramas correspondientes. Utilice como entrada una señal cuadrada de 10 Vpp a 1 kHz del generador de señales.

     

Figura  6.  Circuito  hecho  en  la  practica  y   realizado  en  multisim,  correspondiente  a   la  figura.  

Figura  4.  Gráfica  obtenida  en  el  osciloscopio   atraves  del  circuito  de  la  figura  3.  

   

 

     

 

  Figura  5.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene   una  vez  hecho  el  circuito.  

     

 

Figura  6.  Circuito  hecho  en  la  practica  y   realizado  en  multisim,  correspondiente  a   la  figura.  

       

  Figura  7.  Gráfica  obtenida  en  el  osciloscopio   atraves  del  circuito  de  la  figura  6.  

                                     

 Figura  8.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene   una  vez  hecho  el  circuito.  

  Figura  9.  Circuito  hecho  en  la  practica  y   realizado  en  multisim,  correspondiente  a   la  figura.  

Figura  10.  Gráfica  obtenida  en  el  osciloscopio   atraves  del  circuito  de  la  figura  9.    

 Figura  11.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene   una  vez  hecho  el  circuito.  

Figura  12.  Circuito  hecho  en  la  practica  y   realizado  en  multisim,  correspondiente  a   la  figura.  

Figura  13.  Gráfica  obtenida  en  el  osciloscopio   atraves  del  circuito  de  la  figura  12.  

 Figura  14.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene   una  vez  hecho  el  circuito.  

V. Circuitos rectificadores.     • Rectificador de media onda.   Arme los siguientes circuitos rectificadores de media onda y grafique sus resultados. Utilice una señal senoidal con amplitud de 6 volts y frecuencia de 1 kHz.  

Figura  15.  Circuito  hecho  en  la  practica  y   realizado  en  multisim,  correspondiente  a   la  figura.  

Figura  16.  Circuito  hecho  en  la  practica  y   realizado  en  multisim,  correspondiente  a   la  figura.  

 

   (a)  

 (b)  

Figura  17.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware   Multisim.  Esta  se  obtiene  una  vez  hecho  el  circuito.  

Figura  18.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware   Multisim.  Esta  se  obtiene  una  vez  hecho  el  circuito.  

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Rectificadores de Onda Completa.

Arme siguientes circuitos rectificadores de onda completa y grafique las señales de resultados.

Figura  19.  Circuito  hecho  en  la  practica  y  realizado  en   multisim,  correspondiente  a  la  figura.      

Figura  20.  Circuito  hecho  en  la  practica  y  realizado  en   multisim,  correspondiente  a  la  figura.      

 (a)  

 (b)  

Figura  21.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.   Esta  se  obtiene  una  vez  hecho  el  circuito.  

Figura  22.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se   obtiene  una  vez  hecho  el  circuito.  

Figura  23.  Circuito  realizado  en  Multisim  ,  guiandonos  en  el  que   se  ecuentra  en  la  practica.  

Figura  24.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene  una  vez  hecho  el   circuito.  

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Rectificador con filtro capacitivo

Al circuito rectificador de onda completa conecte un capacitor en paralelo al resistor de carga. Dibuje las señales de salida. Utilice 3 valores de capacitores diferentes, 4.7 ⎧F, 220 ⎧F y 1000 ⎧F. El resistor será de10 k∧.

Figura  25.  Circuito  realizado  en  Multisim  ,  guiandonos  en  el  que  se  ecuentra  en  la  practica.  

Figura  26.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene  una  vez  hecho  el   circuito.  

VI. Regulador integrado de voltaje. • Regulador de voltaje fijo de +5 volts.

Figura  27.  Circuito  realizado  en  Multisim  ,  guiandonos  en  el  que  se  ecuentra  en  la  practica.  

Regulador de Voltaje Variable

+

Figura  28.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene  una  vez  hecho  el   circuito.  

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Regulador de Voltaje Variable.

Figura  29.  Circuito  realizado  en  Multisim  ,  guiandonos  en  el  que  se  ecuentra  en  la  practica.  

Figura  30.  Gráfica  obtenida  atreves  del  sofware  Multisim.  Esta  se  obtiene  una  vez  hecho  el   circuito.  

Conclusiones Barroso Velázquez Víctor Alfonso. En la practica llevaba acabo me llevé una grata experiencia en cuanto al manejo del Sofware llamado Multisim, ya que con él realizamos el armado del circuito de cada uno de los incisos que se encontraban en la practica y con ello realizamos el comportamiento de los circuitos y comprobarlos con los hechos a “mano” y conicididieron con las graficas del Osciloscopio.Por otro lado pude observar el comportamiento de cada uno de los diodos graficamente y el comportamiento de la rectificación de coriente alterna a directa y no olvidemos que el voltaje pico inverso del diodo tiene una gran importancia en los sistemas de rectificación y con ello se comprobó lo visto en clases cumpliendose el objetivo en clase y practica.

Martínez Aparicio Evil Yael En la práctica se pudo observar con claridad como es que funcionan los diodos y las aplicaciones que se les pueden dar; principalmente para la rectificación de la corriente alterna en corriente directa, ya que si bien por si solo no son capaces de realizar la rectificación completa de la onda senoidal, son parte fundamental del proceso al lograr que la onda se conduzca en el mismo sentido en cada semiciclo. Los diodos pueden presentarse en muchas formas, desde rectificadores, luces LED y hasta foto sensores que nos brindan una amplia gama de posibilidades y aplicaciones. Se cumplió con el objetivo de la práctica y además se tuvo un acercamiento exitoso a los circuitos eléctricos y electrónicos.

Núñez Osnaya Rafael En la presente practica se estudió y se comprobó lo visto en clase teóricamente, el armado de circuitos y ver la función que estos tienen en realidad es una herramienta que puede ser muy útil en el momento de comprender un poco más a fondo cada tema que se ha revisado, asi mismo el implemento de un software que nos permite representar lo que se va trabajando , nos amplia un poco más el panorama para la correcta asimilación del tema.

Ruíz Mendoza Esteban En esta práctica pudimos observar el comportamiento de distintos diodos dependiendo su posición, el material que los compone, silicio o germanio y notar como realizan la rectificación de corriente alterna a directa, así como su curva característica de cada uno de los circuitos.

Se usó el programa multisim para verificar el circuito armado físicamente y comprobar la gráfica y curva característica de cada uno medida por el osciloscopio de dos canales utilizados. Ambos gráficas tanto en el software como en el osciloscopio coincidieron para cada circuito analizado.

Referencias http://www.asifunciona.com/fisica/af_diodos/af_diodos_8.htm Electronica: Teoria de Circuitos; Boylestad. https://es.wikibooks.org/wiki/El_diodo_rectificador/Funcionamiento_del_diodo_recti ficador http://www.academia.edu/8495120/INFORME_DE_ELECTR%C3%93NICA_B%C3 %81SICA_DIODOS_RECTIFICADORES_Tabla_de_contenido http://www.infoab.uclm.es/labelec/Solar/Componentes/Diodo_I/aplicacionesdiodore c.htm