INFORME-FINAL-3-DE-CIRCUITOS-ELECTRONICOS-1.docx

INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I I. RESUMEN: En esta experiencia 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 l a 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 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 we observe as in a circuit that has equal frequencies. f requencies.

IV. KEYWORD: .Limiting Diode. .Fastener Diode .Voltage regulator.

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. FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I VI. MATERIALES Y MÉTODOS: Los métodos a usar son simples; primero implementaremos el circuito mostrado en la guía y la señal que debe aparecernos es la que vemos como resultado del funcionamiento de nuestro circuito ya sabiendo de antemano como nos debería salir teóricamente la señal del circuito.

.Osciloscopio.

.Generador de señales.

.Diodo 1N4004

.Diodo 1N4148

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I

.Diodo Zener de 5.6 V

.Resistencias

.bobina

.Cables de conexión.

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I .Fuente de poder DC:

VII. RESUTADOS: 1. Implementar el circuito de la figura 3.1. 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. XSC2

R2 Tektronix

470Ω

V1 8Vpk 100Hz 0°

FIEE

D1 1N4148

P

1

2

3

4

T

G

R1 10kΩ

V3 5V

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I 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. XSC1

Tektronix

R2 P

470Ω

V1 8Vpk 100Hz 0°

1

2

3

4

T

G

D1 1N4148 R1 10kΩ

V3 5V

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. d. Verificar los resultados mediante simulación. 1. c.a:

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XSC1

Tektronix

R2 P

470Ω

D1 1N4148

V1 8Vpk 100Hz 0°

1 2 3 4

T

G

D2 5V

R1 10kΩ

V3 5V

1. c. b Diodo zener en paralelo con fuente y diodo invertido (100Hz) XSC1

Tektronix

R2 P

470Ω

V1 8Vpk 100Hz 0°

FIEE

1 2 3 4

T

G

D1 1N4148

D2 5V

R1 10kΩ

V3 5V

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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. XSC1

R1

D1

470Ω

1N4004

Tektronix

P

1 2 3 4

T

G

R2 10kΩ

V1 8Vpk 100Hz 0°

FIEE

V2 5V

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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 XSC1

R1

D1

470Ω

1N4004

Tektronix

P

1 2 3 4

T

G

R2 10kΩ

V1 8Vpk 100Hz 0°

FIEE

V2 5V

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I c. Verifique sus resultados mediante simulación. d. Implementar un circuito limitador usando diodos Zener. Previamente conversar con el profesor. 2. d Diodo zener (100 Hz) XSC1

Tektronix

D1

R1

P

470Ω

1 2 3 4

T

G

5V R2 10kΩ

V1 8Vpk 100Hz 0°

V2 5V

2. d Diodo Diodo zener zener inverso (100 Hz) XSC1

Tektronix

R1

D1 P

470Ω

1

2

3

4

T

G

5V R2 10kΩ

V1 8Vpk 100Hz 0°

FIEE

V2 5V

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Zener inverso inverso y fuente inversa inversa (100Hz) XSC1

Tektronix

R1

D1 P

470Ω

1 2 3 4

T

G

5V R2 10kΩ

V1 8Vpk 100Hz 0°

FIEE

V2 5V

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I 3. Implementar el circuito de la figura 3.9 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. XSC1

C1 Tektronix

0.47µF R1

D1 1N4148

V1 4V -4V 100Hz

P

1 2 3 4

T

G

10kΩ

V2 5V

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.

FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I XSC1

C1 Tektronix

0.47µF

V1 4V -4V 1kHz

P

R1

D1 1N4148

1 2 3 4

T

G

10kΩ

V2 5V

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. h. Verifique sus resultados mediante simulación. XSC1

C1 Tektronix

0.47µF R1

D1 1N4148

V1 4V -4V 100Hz

FIEE

P

1 2 3 4

T

G

10kΩ

V2 5V

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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

-4V

10kΩ

25kHz

FIEE

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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

FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I 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

VIII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS (CUESTIONARIO): 1. Presentar los resultados obtenidos en el laboratorio en forma ordenada, indicando el circuito y las observaciones a que dieran lugar. 1 a:

FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I 100 Hz:

1KHz:

10KHz:

FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I Para los 3 casos nuestro diodo conectado de manera directa recorta la parte de arriba de nuestra señal cuando cambia su condición debido a la fuente continua.

1b: 100 Hz:

1KHz:

10KHz:

FIEE

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Para los 3 casos nuestro diodo conectado de manera inversa recorta la parte de abajo de nuestra señal cuando cambia su condición debido a la fuente continua y en ese instante la corriente medida es la de la fuente continua hasta que de nuevo el voltaje de la fuente alterna sea menor al voltaje de la fuente continua y la señal que se ve es la usual.

1. c parte a: 100 Hz:

1KHz:

FIEE

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20KHz:

En esta ocasión d1 actúa como en la figura original mientras que d2 se comporta como circuito abierto; y cuando la señal llegue a su parte negativa, d1 es ahora un circuito abierto y d2 se comporta como corto y entonces manda la señal negativa a tierra.

1. c parte b cuando el 2do diodo está invertido: 100 Hz:

20KHz:

FIEE

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En esta ocasión d1 actúa como en la figura original mientras que d2 se comporta como circuito abierto; y cuando la señal llegue a su parte positiva, d1 es ahora un circuito abierto y d2 se comporta como corto y entonces manda la señal positiva a tierra.

2. a: 100 Hz:

10KHz:

FIEE

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En ambos casos cuando la señal alterna es menor que la continua se mide la continua es este caso su voltaje positivo y cuando la señal alterna es mayor, cambia la condición del diodo y mide el pico positivo de la alterna nuestro osciloscopio.

2. b: 100 Hz:

10KHz:

FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I En ambos casos cuando la señal alterna es mayor que la continua conectada de manera inversa se mide la continua es este caso su voltaje negativo y cuando la señal alterna es menor, cambia la condición del diodo y mide el pico negativo de la alterna nuestro osciloscopio.

2. d: Zener y fuente dc inverso:

Para este caso el zener actúa como regulador de voltaje en el instante donde el voltaje de la señal supera su voltaje de regulación y recorta una parte de la señal negativa.

Zener directo, fuente dc inverso:

En este caso el zener se comporta como un diodo normal y actúa como en el circuito 1.b.

Zener directo, fuente directa:

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Para este caso el zener actúa como regulador de voltaje en el instante donde el voltaje de la señal supera su voltaje de regulación y recorta una parte de la señal positiva.

Zener inverso, fuente directa:

En este caso el zener se comporta como un diodo normal y actúa como en el circuito 1.a.

3. a: 100HZ:

FIEE

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1KHz:

10KHz:

3. c: 1KHz:

FIEE

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10KHz:

Tanto para la 3 a y la 3c el diodo en inversa hace que nuestro condensador se cargue de manera que suma su voltaje con la de la señal alterna y en consecuencia nuestra señal se desplaza para arriba siempre teniendo en cuenta a la fuente continua.

3. e: 1KHz:

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3. g: 100HZ:

10KHz:

Como podemos observar en nuestro circuito sujetador el diodo al estar conectado de manera inversa hace que el condensador se cargue de manera negativa y en consecuencia nuestra señal se desplaza para abajo. FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I 4. a: diodo 1N4004: 25 KHz:

100KHz:

500KHz:

4. C: Diodo 1N4148 FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I 25 KHz:

100KHz:

500KHz:

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I 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: Transformador de 18v. 60 Hz:

120Hz:

1.2KHz:

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Como pode4mos 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.

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 modifica apareciendo componentes de 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%.

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 confiable medir con el multímetro.

FIEE

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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I IX. CONCLUSIONES: Fue comprobado lo que dice la teoría de los circuitos recortadores, que eliminan parte de una onda deseada realizando la conexión necesaria. 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: 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 - http://electronica-teoriaypractica.com/como-funciona-un-diodo-zener/ - http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema5/Paginas/Pagi na1.htm -

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