Informe Final 2

LABORATORIO LABORATORIO DE ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS (ML-831)

CURVAS DEL DIODO, DUPLICADORES DE TENSION, RECORTADORES Y EL DIODO ZENER

INTEGRANTES:

WILBUR SOPLA RIVERA JOAN GILDO GIMENEZ

20127017 H

20144011 D

UN I 201 6

ALEXANDER GARCIA FUENTES RIVERA 20142049 D

JORGE GONZALES GONZALES PROFESOR: ING!

PEDRO CAPCHA BUIZA

2011250 H

INDICE

1. FUNDAMENTO TEORICO

1

2. EQUIPO A UTILIZAR

11

3. PROCEDIMIENTO

13

4. CONCLUSIONES

18

5. OBSERVACIONES

18

Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica

1.

FUNDAMENTO TEÓRICO

1.1 CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO Puede dem!"#$#!e med%$&"e '$ ()!%*$ de' e!"$d !+'%d ,ue '$! *$#$*"e#)!"%*$! -e&e#$'e! de u& d%d !em%*&du*"# uede& de(%&%#!e # '$ !%-u%e&"e e*u$*%+&/

Ecuación de Shockley

D&de 0 C##%e&"e ,ue $"#$%e!$ e' d%d. 0 Te&!%+& d%(e#e&*%$ de "e&*%$' e&"#e '! e"#em! de' d%d

Figura 1. Representación de diodo

, 0 *$#-$ de' e'e*"#+& e& Cu'm%! 0 167 E19 C. : 0 *&!"$&"e de B'";m$& 0 8672 E5 eV<: T 0 Teme#$"u#$ e& :e'%&. P$#$ &%e'e! $=! de "e&!%+& e&  $= '$ #d%''$ de '$ *u#$ 

0 1 $#$ e' >e



0 2 $#$ e' S%

P$#$ &%e'e! #e'$"%$me&"e $'"! de *##%e&"e ;&$ de $!*e&! #?%d de '$ *u#$ 

0 1 "$&" $#$ S% *m $#$ e' >e.

Informe de Laboratorio N°2 Curvas del Diodo Diodo !ener " Filtros #ara Fuentes de $limentaci%n

1


P# "#$ $#"e6 !e de&m%&$ @"e&!%+& e,u%$'e&"e de "eme#$"u#$ $/

L$ e*u$*%+& de' d%d !e !ue'e e!*#%%# $ e*e! e& '$ (#m$

Figura 2& Curva caracterísca de diodo


2


1.2 LIMITADORES O RECORTADORES U& L%m%"$d#  Re*#"$d# e! u& *%#*u%" *$$; de !u#%m%# #*%&e! !%"%$!  &e-$"%$! de u&$ !e$'.

1.2.1 LIMITADOR POSITIVO U& '%m%"$d# !%"% #e*#"$  '%m%"$ '$ $#"e !ue#%# de u&$ !e$'6 E!" !%-&%(%*$ ,ue #e*#"$ #*%&e! de Te&!%+& e& '! !em%*%*'! !%"%!.

Figura '& Limitador posivo

L$ (%-u#$ 3 mue!"#$ u& L%m%"$d# P!%"%  e' *%#*u%" (u&*%&$ de '$ !%-u%e&"e m$&e#$/ E' d%d e! '$#%;$d e& d%#e*"$ du#$&"e '! !em%*%*'! !%"%!  e& %&e#!$ du#$&"e '! !em%*%*'! &e-$"%!. Cu$&d e' d%d e!"$ '$#%;$d e& d%#e*"$ !e #du*e u& *#" ,ue *$!%&$ u&$ *$)d$ de "e&!%+& e& '$ #e!%!"e&*%$ R L ,ue !e $#e*%$ *m u& #e*#"e e& e' !em%*%*' !%"%6 Ide$'me&"e d%*$ *$)d$ dee#)$ #e*#"$# ""$'me&"e e' !em%*%*'6 e& '$ #$*"%*$ e' d%d & e! %de$'  e' #e*#"e "e#m%&$ e& .V.

1.2.2 LIMITADOR NEGATIVO U& '%m%"$d# &e-$"% #e*#"$  '%m%"$ '$ $#"e %&(e#%# de u&$ !e$'6 E!" !%-&%(%*$ ,ue #e*#"$ #*%&e! de Te&!%+& e& '! !em%*%*'! &e-$"%!.

Figura (& Limitador negavo





E' d%d e! '$#%;$d e& d%#e*"$ du#$&"e '! !em%*%*'! &e-$"%!  e& %&e#!$ du#$&"e '! !em%*%*'! !%"%!. Cu$&d e' d%d e!"$ '$#%;$d e& d%#e*"$ !e #du*e u& *#" ,ue *$!%&$ u&$ *$)d$ de "e&!%+& e& '$ #e!%!"e&*%$ R L ,ue !e $#e*%$ *m u& #e*#"e e& e' !em%*%*' &e-$"%6 Ide$'me&"e d%*$ *$)d$ dee#)$ #e*#"$# ""$'me&"e e' !em%*%*'6 e& '$ #$*"%*$ e' d%d & e! %de$'  e' #e*#"e "e#m%&$ e& G.V.

1.2.3 LIMITADORES POLARIZADOS E' &%e' de' '"$=e ,ue !e '%m%"$ !e uede $=u!"$# $$d%e&d u&$ (ue&"e de "e&!%+& VCC e& !e#%e *& e' d%d.

Figura )& Limitador posivo polari!ado.

Figura *& Limitador negavo polari!ado

De e!"$ (#m$ e' *%#*u%" '%m%"$d# #e*#"$ "d$ e&"#$d$ de "e&!%+& # e&*%m$ de/

VCC + 0.7V  L%m%"$d# P!%"% −VCC – 0.7V  L%m%"$d# Ne-$"% P$#$ ,ue u& '%m%"$d# (u&*%&e *##e*"$me&"e !e dee "e&e# e& *ue&"$ '$ !%-u%e&"e #e-'$/ 100R B < R S <0.01R L Informe de Laboratorio N°2 Curvas del Diodo Diodo !ener " Filtros #ara Fuentes de $limentaci%n

"


L$ #e-'$ d%*e ,ue '$ #e!%!"e&*%$ e& !e#%e dee !e# 1 e*e! m$# ,ue '$ #e!%!"e&*%$ %&"e#&$ de' d%d  1 e*e! me&# ,ue '$ #e!%!"e&*%$ de *$#-$.

1.3 SUETADORES O CAM!IADORES DE NIVEL U& *%#*u%" !u=e"$d# $$de u& &%e' de CC $ '"$=e de AC. Cm e& e' *$! $&"e#%#6 de '! '%m%"$d#e!6 $ d! "%! de !u=e"$d#e!6 '! de &%e' !%"%  '! de &%e' &e-$"%.

Figura +& Su#etador o cam$iador de nivel posivo

E' *%#*u%" !u=e"$d# de &%e' !%"% (u&*%&$ de '$ !%-u%e&"e (#m$/ Du#$&"e '! !em%*%*'! &e-$"%! e' d%d e!"$ '$#%;$d e& d%#e*"$ e#m%"%e&d ,ue e' *$$*%"# C !e *$#-uH $#%m$d$me&"e $ VP %&  .V d&de VP %& e! e' '"$=e %* de '$ !e$' de e&"#$d$. De!uH! de' %* &e-$"% e' d%d ,ued$ '$#%;$d e& %&e#!$  e!" e! #,ue '$ *$#-$ !%"%$ $d,u%#%d$ # e' *&de&!$d# ',ue$ $' *?"d de' d%d  u!*$ de!*$#-$#!e $ "#$H! de R. L$ %de$ e! ,ue e' *$$*%"# & !e de!*$#-ue ""$'me&"e *u$&d e' d%d e!"$ e& %&e#!$ $#$ $!) m$&"e&e# u&$ *##%e&"e *&"%&u$ $#%m$d$ $ VP %&  .V ,ue # !ue#!%*%+& *$m%e e' &%e' DC de '$ !e$' de e&"#$d$. P$#$ *$'*u'$# '$ *&!"$&"e de "%em de *$#-$  de!*$#-$ de' *&de&!$d# de' !e em'e$ '$ (+#mu'$/ T= R∙C U&$ #e-'$ #?*"%*$ de d%!e e! $*e# ,ue '$ *&!"$&"e de "%em RC !e$ 1 e*e! e' $'# de' e#%d de '$ !e$' de e&"#$d$.


%


S% %&e#"%m! '$ '$#%d$d de' d%d  '$ de' *$$*%"# "e&em! u& Su=e"$d# de &%e' &e-$"%.

Figura ,& Su#etador o cam$iador de nivel negavo

L! *%#*u%"! Su=e"$d#e! !& (#e*ue&"eme&"e u"%'%;$d! e& #e*e"#e! de "e'e%!%+& *m #e!"$u#$d#e! de' &%e' DC de !e$'e! de %de.

1." EL DO!LADOR DE VOLTAE DE MEDIA ONDA U& d'$d# de '"$=e de med%$ &d$ e! '$ *m%&$*%+& de u& #e*"%(%*$d# de med%$ &d$ *& u& mu'"%'%*$d# de '"$=e *& ($*"# de mu'"%'%*$*%+& 2.

Figura -& Circuito do$lador de volta#e de media onda

E' *%#*u%" (u&*%&$ de '$ !%-u%e&"e m$&e#$/ Du#$&"e e' !em%*%*' !%"% e' d%d 1 e!"? '$#%;$d e& d%#e*"$  e' d%d 2 e!"? '$#%;$d e& %&e#!$  e' *&de&!$d# !e *$#-$ $#%m$d$me&"e $' $'# %* de' '"$=e e& '$ e&"#$d$ me&! '$ *$)d$ de '"$=e de' d%d (V P – 0.7V). Du#$&"e e' !em%*%*' &e-$"% e' d%d 2 e!"? '$#%;$d e& d%#e*"$  e' d%d 1 e!"? '$#%;$d e& %&e#!$. E& e!"e u&" e' '"$=e $'m$*e&$d e&

volta#e de

1

se suma al

1

$ 2V P . e&"#$d$ *$#-$&d e' *&de&!$d#

2

(%'"#$ '$ &d$ u'!$&"e6 e' #e!u'"$d e! u&$ !$'%d$ de 2

Re*"%(%*$ $ med%$ &d$ 

2

*##%e&"e *&"%&u$ de '"$=e $#%m$d$me&"e e' d'e de '$ e&"#$d$  Informe de Laboratorio N°2 Curvas del Diodo Diodo !ener " Filtros #ara Fuentes de $limentaci%n

2V P .

&


Dem!"#$*%+& # 'e de :%#*((/ V C1 − V C2 + V P = 0

V C1 = V P – 0.7V

V C2 = V P + V C1

De!#e*%$&d '$ *$)d$ de' d%d de/

VC2 0 VP J VP 0 2VP

1.# DO!LADOR TENSION DE ONDA COMPLETA

Figura 1.& 'uplicador de onda completa

E' *%#*u%" (u&*%&$ de '$ !%-u%e&"e m$&e#$/ Du#$&"e '! !em%*%*'! !%"%! 1 e!"$ '$#%;$d e& d%#e*"$  1 !e *$#-$ $#%m$d$me&"e $' $'# de VP6 'ue- du#$&"e '! !em%*%*'! &e-$"%! D2 e!"$ '$#%;$d e& d%#e*"$  2 !e *$#-$ $#%m$d$me&"e "$m%H& $' $'# de K '$ !$'%d$ !e "m$ de u& e"#em de 1  2 6 e' '"$=e #e!u'"$&"e e! 2 .

1.$ REGULADOR DE VOLTAE CON DIODO ZENER U& *%#*u%" #e-u'$d# de '"$=e m$&"%e&e *&!"$&"e e' '"$=e de !$'%d$ *&"#$ $#%$*%&e! e& e' '"$=e de e&"#$d$  '$ #e!%!"e&*%$ de *$#-$.


(


Figura 11& Circuito regulador de volta#e con diodo !ener

VIN #ee e' '"$=e ,ue !e &e*e!%"$ e!"$%'%;$#6 e!"e '"$=e !%em#e dee !e# !ue#%# $' $'# V Z de' d%d Ze&e#. A Vz ' e&*&"#$m! e& '$ =$ de' ($#%*$&"e.

E' d%d Ze&e# e!"$ '$#%;$d e& I&e#!$  !e dee u!*$# ,ue I Z !e$ !ue#%# $ '$ *##%e&"e m%&%&$ I;m%& e %&(e#%# $ '$ *##%e&"e m?%m$ I;m$. I;m)&  I Z  I;m? E' $'# de '$ I;m$ ' e&"#e-$ '$ =$ de' ($#%*$&"e  '$ I;m%& !e uede *$'*u'$# u"%'%;$&d '$ !%-u%e&"e (+#mu'$/ I;m)& 0 I;m? 615 R! e! '$ #e!%!"e&*%$ '%m%"$d#$ de *##%e&"e ,ue !e u"%'%;$ $#$ & e&e# $' d%d Ze&e# $ *##%e&"e! !ue#%#e! $ '$ m?%m$ !#"$d$ I;m$  $!) e%"$# '$ de!"#u**%+& de' m%!mK R! & uede "e&e# u& $'# +m%* "$& $'" ,ue e%"e ,ue e' d%d *&du;*$ e& %&e#!$  & uede "e&e# u& $'# "$& $= ,ue e' d%d #e*%$ u&$ *##%e&"e e*e!%$ ,ue ' de!"#u$. P# e!" e' V$'# de RS e! u& #med% de u&$ #e!%!"e&*%$ m?%m$  u&$ m)&%m$/

RSm)&  RS  RSm? RS 0 RSm)& J RSm? < 2 D&de/ RSm)& 0 VIN  V; < I;m?


)


RSm? 0 VIN  V; < I;m)& J I L RL e! '$ Re!%!"e&*%$ de *$#-$ '$ *u$' e!"? *&e*"$d$ e& $#$'e' *& e' d%d Ze&e#  e! $'%me&"$d$ # e' '"$=e de !$'%d$ #e-u'$d. V; 0 VL E&*&"#$m! T#e! $'#e! de *##%e&"e e& e' *%#*u%"/

IS e! '$ *##%e&"e e& R! ,ue e! '$ m%!m$ *##%e&"e ""$' de' *%#*u%". IZ e! '$ *##%e&"e Ze&e#. IL e! '$ *##%e&"e de *$#-$. P# 'e de :%#*(( "e&em! ,ue/ I S = I Z + I L Iz = I S – I L P# 'e de Om/ I S = (V IN - Vz) / R S I L = V L / R L F%&$'me&"e !e *$'*u'$ e' $'# de '$ "e&*%$ ,ue $!#e e' d%d Ze&e#6 d$" ,ue $ '$ #$ de *m#$# e' d%!!%"% e! de u"%'%d$d. Pz = Vz Iz

1.7 LIMTADOR DE VOLTAE CON DIODO ZENER

Figura 12& Limitador com$inado !ener


*


E' *%#*u%" de '$ (%-u#$ 12 e! u& '%m%"$d# *m%&$d e' *u$' #e*#"$ %*! de !e$' !ue#%#e!

$' '"$=e Ze&e# de '! d%d!. Du#$&"e '! !em%*%*'! P!%"%! D2 '%m%"$ $ !u $'# de '"$=e Ze&e#  D1 e!"$ '$#%;$d e& d%#e*"$. Du#$&"e '! !em%*%*'! D1 '%m%"$ $ !u $'# de '"$=e Ze&e#  D2 e!"$ '$#%;$d e& d%#e*"$.

L$ !%-u%e&"e -#$(%*$ e! '$ $##=$d$ # u&$ !%mu'$*%+& u!$&d e' d%d Ze&e# 1N5.

Figura 1'& Simulación del limitador.

Cm !e $#e*%$ '$ !$'%d$ e! u&$ &d$ *u$d#$d$6 # e!" e!"e "% de *%#*u%"! !& $'%*$d! e& e,u%! -e&e#$d#e! de !e$'e! $#$ '$ *&(#m$*%+& de &d$!.


1+


2. E%UIPO A UTILIZAR. O!*%'!*%

Figura 1(& ,sciloscopio en -uncionamiento.

Mu'")me"#

Figura 1)& ul/metro digital.

T#$&!(#m$d# 22<1212V 1A

Figura 1*& 0rans-ormador 22+12+12

Informe de Laboratorio N°2

Curvas del Diodo Diodo !ener " Filtros #ara Fuentes de $limentaci%n

11


P#"$#d

Figura 1+& 3roto$oard con resistencias

 2 D%d! #e*"%(%*$d#e!1N41

Figura 1,& diodo

 *$$*%"#e! de 1uF6 1uF6 1uF  1uF.

Figura 1-& Capacitores.

 Re!%!"e&*%$ 1 1<2$""!

Figura 2.& Resistencia

Informe de Laboratorio N°2

Curvas del Diodo Diodo !ener " Filtros #ara Fuentes de $limentaci%n

12


3. PROCEDIMIENTO 3.1 DUPLICADORES DE TENSIÓN 1. 4rmamos el siguiente circuito5

Figura 21& Circuito de duplicador de tensión.

2. C& e' mu'")me"# e& AV med%m! '$ "e&!%+& e& / $ L! e"#em! de' !e*u&d$#% de' "#$&!(#m$d#  L! e"#em! de' *$$*%"# *1 3. C& e' mu'")me"# e& DC6 med%m! '$ "e&!%+&  '"$=e e&/ $ L! e"#em! de' !e*u&d$#% de' "#$&!(#m$d#.  L! e"#em! de '$ #e!%!"e&*%$ de '$ *$#-$ R1. Td! e!"! d$"! ' $&"$m! e& '$ !%-u%e&"e "$'$/ V'"$=e e& e'

V'"$=e e& '!

!e*u&d$#% de' T.

e"#em! de '$

AC

#e!%!"e&*%$ DC

1uF

11.45

1.71V

1E.72 mA

1EuF

11.3

14.51V

14.5 mA

1EEuF

11.33

14.7V

14.77 mA

1EEEuF

11.37

14.88V

14.89 mA

CAPACITOR C2

C##%e&"e ,ue *%#*u'$ # e' d%d# 'e de OM3 DC

Cuadro 1& 0a$la de datos


1


4. Se m%d%+ e& e' !*%'!*% e' '"$=e %* $ %* V e& e' !e*u&d$#% de' "#$&!(#m$d#. V037 Lue- e' '"$=e m?%m !e#? 18  e' '"$=e e(%*$; e!/ 12.2 5. C& e' !*%'!*% !e m%d%+ e' '"$=e e& '! e"#em! de' *$$*%"#. Vd*012.2 . Vd*014.5 . Vd*015.8 . Vd*015. .

7. A *&"%&u$*%+& !e #e!e&"$& '$! -#?(%*$! ,ue !e %!u$'%;$#& e& e' !*%'!*%/ FORMA DE LA ONDA EN EL SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR

Figura 22& 6orma de onda en $o$ina secundaria

FORMA DE LA ONDA EN LOS ETREMOS DEL CAPACITOR

-

C01 uF

Figura 2'& 6orma de onda en capacitor 1+ u6.


1"


-

C01uF

Figura 2(& 6orma de onda en capacitor 1++ u6.

3.2 A&'(& )* ,-,)/) ,&, 4*(& ) )/,5/6

Figura 2)& Circuito del do$lador de tensión

L$ (#m$ de '$ &d$ $ '$ !$'%d$ *u$&d/ R01: m

Figura 2*& 6orma de onda en resistencia de 1 7 ohm.

R01:m

Figura 2+& 6orma de onda del resistor de 1++ 7 ohm


1%


V$'#e! de' '"$=e DC e& '$ !$'%d$ P$#$ 1 m/ 33.3  P$#$ 1 m/ 12.2 

3.3 RECORTADORES A#m$# '! !%-u%e&"e! *%#*u%"!  d%u=$# '$! &d$! e&"#$d$  '$ &d$ e !$'%d$

CIRCUITO 1. R3 1k V4

-10/10V

IN4001 Vo

1kHz

+ V1 5V

Figura 2,& 3rimer circuito limitador

ONDA DE ENTRADA

Figura 2-& ,nda de entrada del limitador

ONDA DE SALIDA/

Figura '.& ,nda de salida del limitador


1&


CIRCUITO 2 R3 1k V4 -10/10V

IN4001

1N4001

1kHz

V2

+ V1

+

Vo

10V

5V

Figura '1& Segundo circuito limitador

ONDA DE ENTRADA/

Figura '2& ,nda de entrada del limitador

ONDA DE SALIDA/ 5<

2 <

10

Figura ''& ,nda de salida a %89281+ = 10

2

Figura '(& ,nda de salida a 92:1+


1(


". CONCLUSIONES 

A' mme&" de $*e# '$ med%d$ de *##%e&"e  "e&!%+& e& '$! #e!%!"e&*%$! !e &"$$ , e!"$ $#%$$ & e#$ e!"$'e e!" !e dee $ ,ue e& e' "#$&!(#m$d# e!"e #e*%e u&$ *##%e&"e $'"e#&$ '$ *u$' -e&e#$'me&"e e! !%&u!%d$'  *$m%$ *& e' "%em6 # e! &ue!"# mu'")me"# #e!e&"$$! '%-e#! *$m%! $' med%#6 e!" & !u*ede#)$ !% !e 'e $'%*$ e& u&$ (ue&"e de *##%e&"e *&"%&u$ e& '$ ,ue &ue!"#$! med%d$! &! !$'e& (%=$!.



Cu$&d "#$$=$m! *& d%d! *& u& '"$=e &e-$"% '$ *##%e&"e de $! !%em#e !e#? *e#6 m?! *u$&d e' '"$=e e! !%"% $!$#$ u&$ *##%e&"e  '$ #e!%!"e&*%$ de' d%d $#%$#$ !e-& *$m%em! e' '"$=e.



Med%$&"e '$! -#?(%*$! dem! e# *m '$ &d$ de e&"#$d$ e! de (#m$ !%&u!%d$'6 $' $!$# # '! *%#*u%"! #e*#"$d#e! &! d$ u&$! %m?-e&e! de &d$! !%&u!%d$'e! #e*#"$d$!6 e' "$m$ de e!"$ &d$ dee&de mu* de' '"$=e de e&"#$d$.



E& '$ &d$ de !$'%d$ de' mu'"%'%*$d# !e uede e# ,ue '$ $m'%"ud de '$ &d$ !e %&*#eme&"$ e& !u d'e6 ' *u$' %&d%*$ , e! u& mu'"%'%*$d#  2.

#. O!SERVACIONES 

Re%!$# &ue!"#! m$"e#%$'e! $ '$ #$ de #e*%%#'!6 ue! $ *$!! *m e& '! "#$&!(#m$d#e! ,ue "%e&e& $'-u&! *$'e! e'$d!6  $#$ '$ med%*%+& $'-u&$! !&d$! de' !*%'!*% uede& e!"$# m$'6 e' mu'")me"# uede e!"$# m$' *$'%#$d.



E& '$ med%*%+& $ e!$# de ,ue !e "#$$=$ *& $=$ "e&!%+& $ ,ue "e&e# *u%d$d *& '! %&!"#ume&"! de med%d$6 # e! # #e*$u*%+& *me&;$m! &%H&d'! e& m)&%m$ $#$ e%"$# ,ue !e d$e.



$ ,ue "e&e# u& #e% *&*%m%e&" de '! *m&e&"e! ,ue !e u!$&6 # e! e! #e*me&d$'e *&!e-u%# e' d$"$!ee" de' *m&e&"e ,ue u!$#em!.



Te&e# # ' me&! u& $# de #eue!"! de '! *m&e&"e! # !% !e &! ,uem$& e& e' #*e! de '$ ee#%e&*%$.


1)

Informe Final 2

Recommend Documents