UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, Decana de A méri méri ca
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRÓNICA
PROFESOR:
PAREDES PEÑAFIEL RENATO
ALUMNO:
CODIGO:
Ivan Felipe Huaracha Cruz
16190074
Moreno Acosta Olenka del Rocío
15190279
FACULTAD: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
CURSO: CIRCUITOS ELECTRONICOS I
TEMA: CIRCUITOS LIMITADORES Y ENCLAVADORES CON DIODOS TIPO DE INFORME: FINAL
I. RESUMEN: En esta experiencia pudimos analizar y estudiar el comportamiento de los diodos semiconductores cuando se comportan como limitadores de un determinado circuito. Además, pudimos aprender el funcionamiento de un circuito limitador ya que observamos que dependiendo de la posición del diodo o de la fuente de alimentación continua este puede recortar la señal de entrada en la parte positiva o en la parte negativa dependiendo del caso. También observamos el efecto que produce un condensador en un circuito enclavador ya que este altera a la señal cuando se carga y descarga y por últimos observamos como en un circuito que tiene frecuencias iguales o múltiplos de ellas la señal cuadrada recortaba a la señal sinusoidal.
II. PALABRAS CLAVE: Diodo limitador, diodo sujetador, regulador de voltaje.
III. ABSTRACT: In this experience we were able to analyze and study the behavior of semiconductor diodes when they behave as a different subject. Also, we were able to learn the operation of a limiting circuit as we observe that depending on the position of the diode or the continuous power supply this can cut the input signal in the positive part or the negative part depending of the case. We also observe the effect produced by a capacitor in a nailing circuit as this alters the signal when loading and unloading and lastly l astly we observe as in a circuit that has equal frequencies.
IV. KEYWORD: Voltage regulator, limiting diode, fastener diode.
V. INTRODUCCIÓN: . En esta experiencia aprenderemos los efectos que causan un circuito limitador el cual es la consecuencia de las condiciones del diodo al estar polarizado ya sea en directa o en forma inversa. .También observaremos el efecto de un circuito sujetador el cual desplazará nuestra señal debido a la condición del diodo y al condensador ya que al cargarse puede desplazar para arriba o para abajo nuestra señal dependiendo de cómo esté conectado el diodo en nuestro circuito.
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VI. MATERIALES Y MÉTODOS: Osciloscopio.
Generador de señales.
2 Diodos 1N4004
2 Diodos 1N4148
3
Diodo Zener de 5.6 V
Resistencias de 0.47K y 10K
Potenciómetros de 10K
1 Bobina
4
Cables de conexión
Fuente de poder DC:
Multímetro
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VII. RESUTADOS: 1. Implementar el circuito de la figura 3.1. R1 470 V1 -16/16V
D1 1N4004
R2 10k
100 Hz + Vr 6V
a. Aplicar una señal sinusoidal de 16 Vpp, observando y dibujando las señales de entrada y salida para frecuencias de 100 Hz, 1kHz y 10 KHz. Graficar los 3 resultados en la figura 3,2, con diferentes bases de tiempo.
f=100Hz
f=1kHz
f=10kHz
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b. Invertir la polaridad de la fuente DC y el diodo. Proceder como en el paso anterior. Graficar los 3 resultados en la figura 3.3, con diferentes bases de tiempo f=100Hz
f=1kHz
f=10kHz
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c. Colocar un diodo en paralelo con R1 de 10K Ω (con el ánodo del diodo conectado a GND) en el circuito de la figura 3.1 Repetir los pasos a y b y graficar los resultados en las figuras 3.4 y 3.5, respectivamente. f=100Hz
f=1 kHz
f=10 kHz
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2. Implementar el circuito de la figura 3.6
a. Aplicar las mismas señales del paso anterior. Observar las ondas de salida, variando loa fuente DC. Graficar los resultados en la figura 3.7, con diferentes bases de tiempo.
f=100Hz
f=1kHz
f=10 kHz
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b. Invertir la polaridad de la fuente DC y los diodos. Proceder como en el paso anterior. Graficar los 3 resultados en la figura 3.8, con diferente bases de tiempo f=100Hz
f=1kHz
f=10kHz
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c. Implementar un circuito limitador usando diodos Zener. Previamente conversar con el profesor. f=100 Hz
f=1 kHz
f=10 kHz
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3. Implementar el circuito de la figura 3.9 XSC1
C1 Tektronix
0.47µF R1
D1 1N4148
V1 4V -4V 100Hz
P
1 2 3 4
T
G
10kΩ
V2 5V
a. Aplicar una señal cuadrada de 8 Vpp, observando y dibujando las señales de entrada y salida para frecuencias de 100 Hz, 1Khz y 10 KHz. Graficar los resultados en la figura 3,10, con diferentes bases de tiempo.
f=100Hz
f=1kHz
f=10 kHz
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b. Verificar sus resultados mediante simulación. c. Variar la fuente DC y repetir el paso anterior. Graficar los resultados en la figura 3.11, con diferentes bases de tiempo. d. Verifique sus resultados mediante simulación. e. Invertir el diodo manteniendo Vr constante y la frecuencia del generador a 1KHz. Observe y dibuje las ondas de entrada y salida en la figura 3.12. f. Verifique sus resultados mediante simulación. g. Invertir el diodo y la fuente DC. Luego procede como en el paso a, para frecuencias de 100 Hz, 1KHz, 10KHz. Graficar los resultados en la figura 3.13, con diferentes bases de tiempo.
f=100Hz
f=1kHz
f=10 kHz
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4. Implementar el circuito de la figura 3.14. a. Aplicar una señal cuadrada de 8 Vpp, Observando y dibujando la señal de salida para frecuencias de 25 KHz, 100KHz y 500KHz. Graficar los resultados en la figura 3.15, con diferente bases de tiempo. b. Verifique sus resultados mediante la simulación. XSC1
Tektronix
D1 P
1
2
3
4
T
G
1N4148
R1
V1 4V
10kΩ
-4V
25kHz
c.Colocar otro diodo y repetir el paso anterior. Graficar los resultados en la figura 3.16, con diferentes bases de tiempo. d. Verifique sus resultados mediante la simulación. XSC1
Tektronix
D1 P
1
2
3
4
T
G
1N4004
R1
V1 4V
-4V
10kΩ
25kHz
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4. a: diodo 1N4004: 25 KHz:
100KHz:
15
500KHz:
4. C: Diodo 1N4148 25 KHz:
100KHz:
500KHz: 16
Para ambos casos lo único que afecta el cambio del diodo es el voltaje mínimo que requiere para trabajar pero de manera general tiene la misma finalidad la cual es que en el ciclo positivo la señal pase y en el ciclo negativo esta no pase y lo que medimos sea cero; sin embargo al ser un diodo real este requiere de un tiempo inverso de recuperación para cambiar su condición de corto circuito a circuito abierto.
5. Implementar el circuito de la figura 3.17, tratando de sincronizar la frecuencia del generador como múltiplo de 60 Hz. Graficar la señal de salida en la figura 3.18. 6. Verifique sus resultados mediante la simulación. T1 R1 10kΩ
18.33:1
Key=A
50 %
D1 1N4004
D2 1N4148
R3 10kΩ
V2 15V XSC1
Tektronix
D3 1N4148
R4 10kΩ
P
1 2 3 4
T
G
R2 V1 5V -5V 120Hz
470Ω
D4 1N4004
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5: Transformador de 18v. 60 Hz:
120Hz:
18
1.2KHz:
Como podemos observar nuestro circuito hace que la señal cuadrada al tener más frecuencia y menos amplitud que la señal senoidal; hace que la recorte en ciertos tramos como se puede observar.
VIII. Cuestionario 1.Presentar los resultados obtenidos en el laboratorio en forma ordenada , indicando el circuito y las observaciones a que dieran lugar . En la parte de procedimiento ya se presento los resultados .
2. En qué medida los instrumentos (ORC) tienen influencia en los circuitos, en cuando a la distorsión de la forma de onda. La distorsión de Onda es un efecto por el cual una señal pura (de una única frecuencia) se modifica apareciendo componentes de frecuencias armónicas a la fundamental. En el dominio del tiempo, esto significa que la forma de onda se degenera de una onda senoidal pura a una deformada, y en el dominio de la frecuencia, la expresión matemática se transforma de una expresión senoidal en una onda de Fourier de varias componentes. Cuanto mayor es la distorsión, mayor será la cantidad de componentes de la onda de Fourier. Un osciloscopio no es ni cerca lo ideal como para medir distorsión. Si vemos la distorsión en un osciloscopio, esta debe estar por sobre un 2%.
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3. Explique las diferencias de lecturas encontradas con el voltímetro y el ORC (en AC, DC) Si se mide en DC, las lecturas serán las mismas, mientras que en corriente alterna (AC) las lecturas diferirán ya que los multímetros digitales están calibrados para medir los voltajes eficaces con una precisión que puede estar entre el 1 y el 2% mientras que en el osciloscopio, se puede apreciar los valores pico a pico, pero en forma muy aproximada dependiendo del tamaño de la pantalla y de la linealidad del instrumento. El valor pico a pico lo tienes que dividir por 2 y luego por √2. Para este tipo de corriente (AC) es más confiable medir con el multímetro.
IX. CONCLUSIONES: Fue comprobado lo que dice la teoría de los circuitos recortadores, que eliminan parte de una onda deseada realizando la conexión necesaria. Se comprobó también lo que se dice sobre los circuitos enclavadores, y que al agregarse una fuente de voltaje, la forma de onda se desplaza determina distancia. Se recomienda que al momento de realizar el experimento, estemos bien informados acerca del tema, debido a que es un tema un poco complicado de entender, pero cuando lo vemos reflejado en el osciloscopio, sabiendo la teoría, es posible de entender y aprender el porqué de la forma de onda y sus características. Hay que tener conocimiento acerca de los voltajes máximos de cada componente, ya que al momento de usar el generador, podríamos dar un voltaje mayor y ocasionar daños irreparables en los materiales a usar. Tener cuidado al manipular los instrumentos de medición, ya que si medimos cierta magnitud cuando el multímetro está configurado para otra, pueden resultar dañados. Se recomienda usar instrumentos de mediciones digitales para así tener las medidas más precisas.
X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: -
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http://www.unicrom.com/Tut_ProbarFuente.asp http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo www.slideshare.net/AMIGOLUSA/curva-caracterstica-de-un-diodo http://www.elt-blog.com/conceptos-fundamentales-del-led-y-de-losmodulos-led/ http://www.areatecnologia.com/electronica/diodo-zener.html 20
