ELECTRÓNICA ANALÓGICA

PRACTICA 1

CALIFICACIÓN:

MATERIA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA

MAESTRO: ING. FILEMÓN LÓPEZ ORTEGA

ALUMNO: González Velázquez Carlos Urbano

GRUPO: 2°D

FECHA: 21 de Enero del 2015

Objetivo

Realizar mediciones de variables eléctricas en circuitos básicos y visualizar las aplicaciones generales utilizando diodos semiconductores.

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.

Material:

1 Multímetro

1 Fuente de alimentación de CD

1 Generador de señales

1 Osciloscopio de 2 canales

2 Diodo rectificador 1N4001 o equivalente

4 Resistores de 100k

4 Resistores de 1K

2 Diodos de Germanio NTE109

2 Diodo led rojo

2 Diodo led verde

XFG1

D1

1N4001

R1100kΩ

XSC1

Tektronix

1 2 3 4 T

G

P

Figura 1

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.

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.

(b). Repita el mismo experimento para un diodo de germanio.

Figura 2: Simulación y práctica física.

Peguntas:

1. ¿qué diferencia notaron en la señal obtenida de un diodo de germanio y un diodo de Silicio? Se logra observar que el diodo de germanio tiene una onda senoidal diferente a la de diodo de silicio ya que consta de pico de voltaje llamado diente de sierra mientras que el diodo de silicio mantiene una onda senoidal más limpia.

2. ¿Cómo funciona un diodo? De dos maneras diferentes: polarización directa y polarización inversa. 3. ¿Qué ventajas tiene un diodo de silicio a un diodo de germanio? Los diodos de silicio tienen una polarización directa de 0,7 volts y el diodo de germanio tienen una polarización de 3,0 volts y son más difíciles de encontrar. 4. ¿En donde se utilizan los diodos de germanio y silicio? Se utilizan más en circuitos eléctricos de baja potencia y lo de silicio en circuitos de alta potencia ya que son más resistentes. 5. ¿Cuáles son las características de un diodo de germanio? El diodo de germanio tiene un voltaje umbral o caída de voltaje de 0.3, suele ser un menos resistente que el diodo de silicio, utilizan una unión PN y es más caro

6. ¿Cuáles son las características de un diodo de silicio? Tienen voltaje de polarización directa de 0,7 volts. Son más fácil de conseguir que los de germanio.

IV. Circuitos Recortadores.

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

Figura 3: Simulación y práctica física.

7. Explique el tipo de la señal obtenida. Se logra observar en el canal 2 solo media onda triangular ya que la configuración del diodo permite que solo pase el flujo positivo mientras que en el canal1 se mira logra mirar una onda triangular completa.

Figura 4: Simulación y práctica física

8. Explique el tipo de la señal obtenida. Y en que varía con respecto a la señal del circuito de la figura 3. Se logra observar en el canal 2, media onda triangular ya que la configuración del diodo permite que solo pase el flujo negativo mientras que el canal 1 muestra una onda triangular completa comparación de las figuras anteriores se observa que pasa solo el positivo, el canal 1 no cambia, el canal 2 los picos son hacia abajo del mismo tamaño.

Figura 5: Simulación y práctica física

9. Explique el tipo de la señal generada de acuerdo al comportamiento del diodo. Se logra apreciar media onda triangular negativa ya que la tierra física pasa por el cátodo del diodo y permite su paso.

Figura 6: Simulación y práctica física

10. Explique el tipo de la señal obtenida. Y en que varía con respecto a la señal del circuito de la figura 5. Se logra apreciar media onda triangular positiva lo contrario de la ilustración 7

Circuits rectificadores.

5.1 Rectificador de media onda.

Diodo de Silicio.

Ilustración 1 Diodo de Silicio Simulación Multisim 13.0

Diodo de Silicio invertido.

Ilustración 2 Diodo de Silicio Invertido Simulación Multisim 13.0

1. Explica cada una de las señales obtenidas de los dos circuitosR: Se logra apreciar en el canal 2, media onda senoidal el cual solo tiene medio ciclo negativo, mientras en el canal 1 se logra ver una onda senoidal completa que viene del generador de funciones.

2. Que se entiende por rectificador de media onda.R: se entiende que rectifica o interfiere para que no haya tantos picos de voltajes y ver una media onda más limpia y sin tatas crestas.

5.2. Rectificadores de onda completa.

Ilustración 3 Transformador, diodos simulación Multisim 13.0

3. Explica el tipo de onda obtenida.R: Se logra observar en el canal 1 una onda senoidal reducida gracias a que el transformador la redujo 10 veces menos sin embargo en el canal 2 se logra ver una señal rectificada que empieza desde positivo.

4. ¿Cuál es la función del transformador del circuito de la ilustración 11?R: Al tener presente una tensión alterna se puede obtener una tensión alterna menor que la entrada.

5. ¿Cuál es la función de los diodos del circuito de la ilustración 11?R: Los rectificadores proporcional una señal pulsante compuesta de una señal más limpia.

6. ¿Cuál es la finalidad de que los diodos estén invertidos con respecto al circuito de la ilustración 11?R: Se logra mirar una onda senoidal reducida gracias al transformador y los diodos invertidos hacen posible que la onda senoidal empiece desde negativo y tengamos una señal más rectificada y limpia.

7. ¿Cuál es la función de los diodos del circuito de la ilustración 11?R: La función del puente de diodos es dejar pasar el flujo positivo de la corriente alterna ignorando la parte negativa teniendo una señal rectificada y más limpia positiva.

5.3. Rectificador con filtro capacitivo.

Rectificador de onda completa con capacitor en paralelo de 4.7uF:

Ilustración 4 Rectificador con filtro capacitivo 4.7uf simulación Multisim 13.0

Rectificador de onda completa con capacitor en paralelo de 220uF:

Ilustración 5 Rectificador con filtro capacitivo 220uf simulación Multisim 13.0

Rectificador de onda completa con capacitor en paralelo de 1000uF:

Ilustración 6 Rectificador con filtro capacitivo 1000uf simulación Multisim 13.0

8. ¿Qué es un rectificador con filtro capacitivo?

R: Rectificar y proporciona una señal pulsante, compuesta de una señal más limpia, y el capacitor aísla la alterna de la continua y permite un comportamiento más limpio.

9. ¿Cuál es la función del capacitor en el circuito?

R: Reducir la tensión, aísla la corriente alterna de la continua y permite un comportamiento lineal y hacen que el voltaje pulsante parezca más a la corriente directa.

10. ¿Cuál es la función del puente de diodos?

R: Sirve para rectificar la corriente alterna a corriente continua, la cual consta de cuatro diodos conectados estratégicamente para su funcionamiento.

11. ¿Qué pasa al cambiar los valores del capacitor?

R: Al ser más alto el valor del capacitor amortigua más los picos de voltaje de la corriente entregándonos así una señal más limpia y hacen que el voltaje pulsante se parezca más a la corriente continua.

IV. Reguladores integrados de voltaje.

6.1. Regulador de voltaje fijo de +5 volts.

Ilustración 7 Regulador de voltaje fijo simulación Multisim 13.0

12. ¿Cuál es la función del circuito de la ilustración 15?

R: el transformar el AC a DC teniendo como resultado 5 volts gracias al regulador de voltaje fijo LM7805.

13. ¿Cuál es la función del integrado LM-7805?

R: El regulador mantiene un voltaje establecido por el usuario.

6.2. Regulador de voltaje variable.

Ilustración 8 Regulador variable simulación Multisim 13.0

14. Explica cómo funciona el circuito.

R: 1. Se obtiene el voltaje alterno de la toma de corriente.

2. El transformador eléctrico reduce la tención (AC), a un voltaje reducido.

3. La parte de rectificación convierte el voltaje AC a voltaje constante

pulsante.

4. Los capacitores de filtro, hacen que el voltaje pulsante se parezca más a

la corriente DC.

5. El regulador finalmente corta ese rizo y deja el voltaje para que

nosotros lo podamos regular dependiendo nuestras necesidades.

15. ¿Cuál es la función del integrado LM317?

R: El regulador corta la señal rizo y deja el voltaje fijo para poder variarlo con el potenciómetro.

16. ¿A qué se refiere con regulador de voltaje variable?

R: Se refiere a un voltaje que puede variar a partir del circuito del IC LM317 utilizando un potenciómetro para hacerlo.

17. ¿Tuviste alguna complicación al realizar esta práctica?

R: Al simular solo tuve el problema de encontrar los componentes ya que no tengo la librería completa de los componentes.

18. ¿Tuviste complicaciones al simular los circuitos y posteriormente armarlos físicamente?

R: En el cuatrimestre anterior cuando arme la fuente de voltaje no tuve ningún problema.

19. ¿Con esta práctica que aprendiste?

R: Enriquecí el conocimiento con el software Multisim y entendí más las funciones del osciloscopio.

20. Conclusiones y recomendaciones.

R: En lo personal esta práctica se me hizo poco difícil ya que puso en práctica las habilidades de simular los circuitos, aunque hubo algunos problemas al no encontrar algunos componentes, se pudo realizar satisfactoriamente y enriquecer mi conocimiento y comprender más el osciloscopio.