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"34"4S $1 5365(3T4S 6$546T%"46$S, L303T%"46$S, 0(LT3'L35%"46$S 7 S(8$T%"46$S 5adena. $stefany, $stefany, 5arrero. 4scar "avid, y Santana. "aniel 9mecadenar, odcarrerog, daesantanaac daesantanaac :;unal.edu.co :;unal.edu.co (niversidad 1acional
The lab consisted in experiencing different diode Abstract — The applica applicatio tions, ns, such such as limitin limiting, g, multip multiplie liers rs and faste fastener nerss circuits, in order to become familiar with this common device used in the world of analog electronics. Simila Similarly rly in practi practice ce we saw the failur failures es that exist in the simulations, and how different it can be a way to measure the variables in practice.
Resumen — La prác prácti tica ca de labo labora rato tori rio o cons consis isti tió, ó, en experimenta experimentarr distintas distintas aplicacion aplicaciones es del diodo, diodo, tales tales como como circuitos limitadores, multiplicadores y sujetadores, con el fin de familiariarse con este dispositivo de com!n uso en el mundo de la electrónica análoga. "e igual forma en la práctica pudimos apreciar los fallos #ue existen existen en las simulaciones, simulaciones, y lo diferente diferente #ue pueden ser la forma de medir las variables en la práctica. INTRODUCCION
$n el campo de la electrónica %náloga es com!n encontrar infinidad de procesos en donde se re#uiere el uso de distintas se&ales nada convencionales. 'ara obtener este tipo de se&ales, se&ales, se re#uiere re#uiere de distintos distintos circuitos, con los cuales se modifica la se&al, unos de estos circuitos son los Limitadores y recordadores con los cuales podemos eliminar tensiones #ue no nos interesa #ue lleguen a un determinado punto de un circuito, circuito, los multiplicadores con los cuales podemos obtener tensiones continuas muy altas y los sujetadores sujetadores con los cuales podemos podemos modificar modificar su nivel continuo. I.MARCO TEORICO Diodo (n diodo es un componente electrónico de dos terminales #ue permite la circulación de la corriente el)ctrica a trav)s de )l en un solo sentido. $ste t)rmino generalmente se usa para refe referi rirs rsee al diod diodo o semi semico cond nduc ucto tor, r, el más más com! com!n n en la actualidad* consta de una piea de cristal semiconductor conectada a dos terminales el)ctricos. $l diodo de vac+ vac+o o #ue #ue actu actual alme mente nte ya no se usa, usa, exce except pto o para para -
tecn tecnol olog og+a +ass de alta alta pote potenc ncia ia es un tubo tubo de vac+ vac+o o con con dos electrodos/ una lámina como ánodo, y un cátodo. Condensador "isposit "ispositivo ivo pasivo, pasivo, utiliado utiliado en electrici electricidad dad y electrónic electrónica, a, capa de almacenar almacenar energ+a energ+a sustentando sustentando un campo el)ctric el)ctrico. o. $stá $stá forma ormado do por por un par par de supe superf rfic icie iess condu onduct ctor oras as,, genera generalmen lmente te en forma forma de láminas láminas o placas, en situac situación ión de influencia total esto es, #ue todas las l+neas el)ctrico #ue parten de una van a parar a la otra separadas por un material material diel)c diel)ctrico trico o por el vac+o. vac+o. Las placas, placas, sometidas sometidas a una diferencia de potencial, ad#uieren una determinada carga el)ctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. Circuito limitador o recortador (n limi limita tado dorr o reco recort rtad ador or es un circ circui uito to #ue #ue perm permite ite,, mediante mediante el uso de resis resistenci tencias as y diodos, diodos, eliminar eliminar tensiones tensiones #ue no nos interesa #ue lleguen a un determinado punto de un circuito. 0ediante un limitador podemos conseguir #ue a un dete determ rmina inado do circ circui uito to le lleg llegue uen n !nica !nicame ment ntee tens tensio ione ness positivas o solamente negativas, no obstante esto tambi)n puede hacerse con un sólo diodo formando un rectificador de media onda, de forma #ue nos vamos a centrar en un tipo de limitador #ue no permite #ue a un circuito lleguen tensiones #ue podr+an ser perjudiciales para el mismo. Circuito multiplicador Son Son rede redess de diod diodos os y cond conden ensa sador dores es #ue #ue a parti partirr de una tensió tensión n alterna proporcion proporcionan an una tensió tensión n continua continua muy muy alta alta.. 1orm 1ormal alme mente nte se suel suelen en deno denomi minar nar por por el fact factor or multiplicador #ue tienen. Circuito sujetador (n circuito sujetador usa tanto un diodo como una fuente continu continua, a, para para modif modifica icarr el nivel de origen origen de una se&al se&al alterna. II.PROCEDIMIENTO PRIMERA PARTE:
'ara realiar la práctica práctica se dise&aron 2 circuitos circuitos diferentes diferentes con especificaciones dadas.
C $l primer dise&o ped+a ubicar una se&al alterna en distintos niveles, por lo cual se dise&ó un circuito sujetador para un nivel de =>? y para @.A?. $n este circuito el capacitor tiene como función permitir #ue la se&al #ue depende del tiempo circule hacia la carga y al mismo tiempo, blo#uea la directa para impedir #ue )sta llegue a la fuente de se&al, el diodo y la fuente de directa tienen como función desplaar el nivel de directa hasta el valor deseado. Circuito para desplaar la onda !"#.
Bigura @. Drafica onda seno sujetada a @.A? %l realiar cada uno de los montajes, y #uerer observar en el osciloscopio pudimos notar, #ue la carga simulada era muy grande, por lo cual redujimos su valor para poder apreciarlo en el osciloscopio. 'E(UNDA PARTE:
Bigura<. Sujetador =>?
$n esta parte de la práctica dise&amos un circuito con el fin de desplaar la inda a =A? y se recorte E ?oltios por encima y E ?oltios hacia abajo todo por medio de diodos, condensadores y resistencias. $n general, los circuitos recortadores utilian una fuente de voltaje directa, un diodo y un resistor* como vemos en la figura A., cuando los diodos del recortador entran en conducción, cada uno en su respectivo instante de tiempo, La Tensión ".5. será la tensión en la carga, de esta manera se recorta a un determinado nivel ".5. la onda seno original en la carga.
Bigura C. Drafica onda seno sujetada a =>? Circuito para desplaar la onda $%& # .
Bigura A. 5ircuito sujetador y recortador
Bigura2. Sujetador @.A?
Bigura E. Drafica onda sujetada en =A? y recortada en FE?
2 $n la práctica no hubo mayor complicación con este montaje, en el osciloscopio fue sencillo ver la onda seno desplaada y recortada tal como se pretend+a.
Bigura H. Drafica onda multiplicada por tres. $n la práctica fue imposible observar este la gráfica de la tensión en el osciloscopio, ya #ue como vemos en el dise&o, la referencia en la salida es el positivo de la fuente.
Bigura >. Boto 4sciloscopio montaje sujetada y recortada TERCERA PARTE:
'or lo cual usamos C mult+metros uno midiendo en alterna la se&al de entrada y otro midiendo en continua la salida, despues de esto pudimos comprobar #ue efectivamente hab+a una multiplicación y #ue en nuestra salida hab+an aproximadamente
$n esta parte de la práctica se dise&ó un circuito con el cual a partir de una se&al seno de E? obtuvimos en la salida una se&al "5 de aproximadamente
Bigura
CUARTA PARTE:
Las altas frecuencias afectaron a todos los circuitos debido a #ue en todos usamos condensadores. Los circuitos se vieron afectado debido a #ue a altas frecuencias los condensadores se comportan como un corto circuito. Bigura G. 5ircuito multiplicador.
6eemplaando en cada dise&o los condenadores por cortos circuitos podemos notar #ue su comportamiento es totalmente diferente. III.PRE(UNTA'
@ 6$B$6$153%S ¿Que dificultades encuentra en la realización de las mediciones? R: $n el circuito multiplicador, fue imposible observar el comportamiento de la onda de salida en el osciloscopio, ya #ue en este circuito, la tensión de salida tiene como referencia la parte positiva de la fuente de entrada, por este motivo para observar la multiplicación debimos usar C mult+metros. Bigura?, mientras #ue en el diodo real ese valor var+a F
6/ %l invertir la polaridad de los diodos, en los circuitos sujetadores, la se&al se ve sujeta a la misma tensión deseada pero con signo contrario. $n el caso del circuito recortador=sujetador, el !nico cambio fue en el nivel "5, #ue paso de =A? a A?, en el recorte no hubo ning!n cambio ya #ue era de FE?. $n el circuito multiplicador no hubo ning!n cambio significativo, ya #ue de igual forma, por cada semiciclo de la se&al seno, los diodos entran en conducción cargando los condensadores. I#.CONC)U'IONE' •
Los diodos tienen infinidad de aplicaciones en la electrónica análoga, principalmente en el tratamiento de se&ales, por esto es importante para un futuro ingeniero conocer y entender su funcionamiento.
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%l dise&ar un circuito se deben tener en cuenta todas las variables, una muy importante es la frecuencia de la se&al, ya #ue como pudimos experimentar a altas frecuencias algunos dispositivos tienen un comportamiento diferente al habitual.
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Deneralmente los datos de los cálculos y las simulaciones no coinciden con los datos reales, debido a #ue ning!n elemento real tiene un comportamiento ideal, siempre hay un factor de error.
K< http/MMes.wiNipedia.orgMwiNiM4sciloscopio KChttp/MMwww.electronicafacil.netMtutorialesM(so=del= osciloscopio.php K2http/MMsrtv=CI<<= CI
