Problemas Básicos

PROBLEMAS BÁSICOS Rectificadores de media onda 1. Trace la forma de onda de salida de cada uno de los circuitos mostrados en la figura 2-73 e incluya los valores de voltaje.

2. ¿Cuál es el voltaje de pico inverso a través de cada uno de los diodos de la figura 2-73?

3. Calcule el valor promedio de un voltaje rectificado de media onda con valor pico de 200 V.

4. ¿Cuál es la corriente pico a través de cada uno de los diodos polarizados en directa de la figura 2-73?

5. Un transformador de una fuente de alimentación tiene una relación de vueltas de 5:1. ¿Cuál es el voltaje del secundario si el primario está conectado a una fuente de 120 V rms?

6. Determine la potencia pico y promedio suministrada a RL en la figura 2-74.

7. Determine el valor promedio de cada voltaje en la figura 2-75.

8. Considere el circuito de la figura 2-76. (a) ¿Qué tipo de circuito es? (b) ¿Cuál es el voltaje pico total del secundario? (c) Determine el voltaje pico a través de cada sección del secundario. (d) Trace la forma de onda de voltaje a través de RL. (e) ¿Cuál es la corriente pico a través de cada diodo? (f) ¿Cuál es el voltaje de pico inverso para cada diodo? 9. Calcule el voltaje pico a través de cada una de las secciones de un transformador con derivación central utilizado en un rectificador de onda completa que tiene un voltaje de salida promedio de 120 V.

10. Muestre cómo conectar los diodos en un rectificador con derivación central para producir un voltaje de onda completa que se va a negativo a través del resistor de carga.

11. ¿Qué voltaje de pico inverso se requiere para los diodos de un rectificador de puente que produce un voltaje de salida promedio de 50 V?

12. El voltaje de salida de un rectificador de puente es de 20 V rms. ¿Cuál es el voltaje de pico inverso a través de los diodos?

13. Trace la forma de onda de voltaje de salida para el rectificador de puente de la figura 2-77. Observe que todos los diodos están invertidos con respecto a los circuitos mostrados con anterioridad en el capítulo.

14. Cierto filtro rectificador produce un voltaje de salida de cd de 75 V con un voltaje de rizo pico a pico de 0.5 V. Calcule el factor de rizo.

15. Cierto rectificador de onda completa tiene un voltaje de salida pico de 30 V. Se conecta un filtro con capacitor de entrada de 50 mF al rectificador. Calcule el rizo de pico a pico y el voltaje de salida de cd desarrollado a través de una resistencia de carga de 600 Æ.

16. ¿Cuál es el porcentaje de rizo en el filtro del rectificador del problema 15?

17. ¿Qué valor de capacitor del filtro se requiere para producir un factor de rizo de 1% para un rectificador de onda completa cuya resistencia de carga es de 1.5 kÆ? Suponga que el rectificador produce una salida pico de 18 V.

18. Un rectificador de onda completa produce un voltaje rectificado pico de 80 V con una fuente de ca a 60 Hz y se utiliza un capacitor como filtro de 10 mF. Determine el factor de rizo con una resistencia de carga de 10 kÆ.

19. Determine el rizo pico a pico y los voltajes de salida de cd en la figura 2-78. El transformador tiene un voltaje secundario de 36 V rms y la frecuencia del voltaje de línea es de 60 Hz.

20. Consulte la figura 2-78 y trace las siguientes formas de onda de voltaje en relación con las formas de onda de entrada: VAB, VAD y VCD. Un subíndice de doble letra indica el voltaje de un punto a otro.

21. Si el voltaje de salida sin carga de un regulador es de 15.5 V y la salida a plena carga es de 14.9 V, ¿cuál es el porcentaje de regulación de carga?

22. Suponga que el porcentaje de regulación de carga de un regulador es de 0.5%. ¿Cuál es el voltaje de salida a plena carga si la salida sin carga es de 120 V?

23. Determine la forma de onda de salida del circuito de la figura 2-79.

24. Determine el voltaje de salida para el circuito de la figura 2-80(a) con cada voltaje de entrada [en (b), (c) y (d)].

25. Determine la forma de onda del voltaje de salida para cada uno de los circuitos de la figura 2-81.

26. Determine la forma de onda del voltaje a través de RL para cada uno de los circuitos de la figura 2-82.

27. Trace la forma de onda del voltaje de salida para cada uno de los circuitos de la figura 2-83.

28. Determine la corriente pico de polarización en directa a través de cada uno de los diodos de la figura 2-83.

29. Determine la corriente pico de polarización en directa a través de cada uno de los diodos de la figura 2-84.

30. Determine la forma de onda del voltaje de salida para cada uno de los circuitos de la figura 2-84.

31. Describa la forma de onda de salida de cada uno de los circuitos de la figura 2-85. Suponga que la constante de tiempo RC es mucho más grande que el periodo de la entrada. 32. Repita el problema 31 con los diodos invertidos.

33. Cierto duplicador de voltaje tiene 20 Vrms en su entrada. ¿Cuál es el voltaje de salida? Trace el circuito e indique las terminales de salida y el voltaje de pico inverso nominal para el diodo.

34. Repita el problema 33 para un triplicador y un cuadruplicador de voltaje. Sección 2–6 Hoja de datos del diodo

35. Con la hoja de datos de la figura 2-53, determine cuánto voltaje de pico inverso puede soportar un diodo 1N4002.

36. Aplique el problema 35 a un diodo 1N4007. 37. Si el voltaje de salida pico de un rectificador de onda completa de puente es de 50 V, determine el valor mínimo de la resistencia de carga que puede ser utilizado cuando se utilizan diodos 1N4002. Sección 2–7 Solución de fallas

38. Si uno de los diodos en un rectificador de puente se abre, ¿qué le sucede a la salida?

39. Con las lecturas del medidor de la figura 2-86, determine si el rectificador está funcionando bien. Si no, determine la falla o fallas más probables.

42. Determine la falla o fallas más probables en el circuito de la figura 2-89 con cada uno de los siguientes síntomas. Describa la acción correctiva que tomaría en cada caso. El transformador tiene una salida nominal de 10 V rms. (a) Nada de voltaje del punto de prueba 1 al punto de prueba 2

(b) Nada de voltaje del punto de prueba 3 al punto 4

(c) 8 V rms del punto de prueba 3 al punto de prueba 4

(d) Voltaje de rizo excesivo a 120 Hz en el punto de prueba 6

(e) No existe voltaje de rizo a 60 Hz en el punto de prueba 6

(f) Nada de voltaje en el punto de prueba 6

PROBLEMAS BÁSICOS 1. Un cierto diodo zener tiene un VZ 7.5 V y una ZZ 5 Æ con una cierta corriente. Trace el circuito equivalente.

2. De acuerdo con la curva característica de la figura 3-67, ¿cuál es la corriente del zener mínima aproximada (IZK) y el voltaje del zener aproximado con IZK?

3. Cuando la corriente en inversa en un diodo zener particular se incrementa de 20 a 30 mA, el voltaje del zener cambia de 5.6 a 5.65 V. ¿Cuál es la impedancia de este dispositivo?

4. Un zener tiene una impedancia de 15 Æ. ¿Cuál es su voltaje en las terminales con 50 mAsi VZ 4.7 V con IZ 25 mA?

5. Un cierto diodo zener tiene las siguientes especificaciones: VZ 6.8 V a 25°C y TC 0.04 %/°C. Determine el voltaje del zener a 70°C.

6. Determine el voltaje de entrada mínimo requerido para establecer la regulación en la figura 3-68. Suponga un diodo zener ideal con IZK 1.5 mAy VZ 14 V.

7. Repita el problema 6 con ZZ 20 Æ y VZ 14 V con 30 mA.

8. ¿Aqué valor debe ser ajustada R en la figura 3-69 para hacer IZ 40 mA? Suponga VZ 12 V con 30 mAy ZZ 30 Æ.

9. Se aplica un voltaje senoidal pico de 20 Val circuito de la figura 3-69 en lugar de la fuente de cd. Trace la forma de onda de salida. Use los valores de parámetro establecidos en el problema

10. En la figura 3-70 se muestra un regulador zener con carga. VZ 5.1 con IZ 49 mA, IZK 1 mA, ZZ 7.0 e IZM 70 mA. Determine las corrientes de carga mínimas y máximas permisibles.

11. Determine la regulación de carga expresada como porcentaje en el problema 10. Consulte el capítulo 2, ecuación 2-13.

12. Analice el circuito de la figura 3-70 en cuanto a regulación de porcentaje de línea utilizando un voltaje de entrada de 6 V a 12 V sin carga. Consulte el capítulo 2, ecuación 2-12.

13. El voltaje de salida sin carga de un cierto regulador zener es 8.23 Vy la salida a plena carga es 7.98 V. Calcule la regulación de carga expresada como porcentaje. Consulte el capítulo 2, ecuación 2-13.

14. En un cierto regulador zener, el voltaje de salida cambia 0.2 V cuando el voltaje de entrada cambia de 5 V a 10 V. ¿Cuál es la regulación de carga expresada como porcentaje? Consulte el capítulo 2, ecuación 2-12.

15. El voltaje de salida de un regulador zener es de 3.6 V sin carga y de 3.4 V a plena carga. Determine la regulación de carga expresada como porcentaje. Consulte el capítulo 2, ecuación