INFORME DE LABORATORIO LABORATORIO PRÁCTICA TRES FÍSICA FÍSICA ELECTRONICA FUNDAMENTOS DE SEMICONDUCTORES Presentado a:
ORLANDO HARTER Presentado Por:
NELSON BOLIVAR CC 79.513.018 E-ma! – Grupo Tutor LIDA ARNE" OSMA FLORE# CC 5$.3%8.777 5$.3%8.7 77 E-ma!
[email protected] - Grupo 100414 A-291 Tutor John Jairo Leiva
ADRIANA RODRI&'E# CC 5$.759.333 E-ma! – Grupo Tutor
[email protected] Grupo Grupo 100414_45 MARIA SAEN# CC 1.0$3.8%9.9(3 E-ma! –
[email protected] Tutor jhon Jairo Leiva
A)*+,a+ Find the next report will the results of practice Two; the practical component of Physical Physical Electronics; developing developing the themes of Ohm's law and serial and parallel circuits.
R*/m En el siguiente informe encontraremos los resultados de la prctica tres; del del componente prctico de F!sica Electr"nica; Electr"nica; desa desarrrol rolland lando o las tem temtic ticas as de fund undamen amento toss de semiconductores
1. I+,2/ #a finalida finalidad d de reali$ reali$ar ar la 4,+a +,* de fundamentos semico semicondu nducto ctores res prime primero ro %ue todo todo es contin continuar uar con la metodolog metodolog!a !a implemen implementada tada por la universid universidad ad &acional &acional (ierta y a )istancia* una ve$ ms gracias a la asesor!a y acompa+amiento de nuestro Tutor de #a(oratorio , O,!a2 Ha,+,-. Para Este experimento se mostrar á el proceso de señales. Para Para el caso caso de los los equi equipo poss #ucas Nülle, lle, se har hará uso
tenga un rectificador de onda completa con dos diodos* diodos* cuyo o(/etivo ser constituirse constituirse en la (ase de la construcci"n de una fuente de alimentaci"n )1 de 234 234 par para el circ circui uitto de car carga de un optoacoplador* %ue en este caso ser un transistor con un rel5 %ue mane/ar un (om(illo de 2264 a mximo 237 de potencia. 8 %ue por otro lado tenga una (ater!a de 94 alimentando un circuito de control %ue estar al lado del fotodiodo del optoacoplador y %ue a un determinado nivel de tempe empera rattura ura act activar var el mis mismo el el sens sensor or empleado ser un #<9 y el nivel de temperatura lo determinarn en el grupo evidenciando %ue en realidad a ese nivel de temperatura se acciona el circuito=. Evidenciando el resultado y paso a paso del desarrollo de la actividad propuesta para este la(oratorio.
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rectificación de medi mediaa onda onda haci hacien endo do uso uso de un diod diodo o 1N40 1N4007 07,, una resi resist sten enci ciaa de 1,8k 1,8k y un gener generad ador or de la tarjeta SO4203-7A y un experimentador unitr@in. unitr@in.
Teniendo en cuenta la ho/a de ruta se reali$ara la impl implem ement entaci aci"n "n del del circ circui uito to y el anl anlis isis is del del mism mismo* o* El estu estudi dian ante te de(e de(e ha(e ha(err anal anali$ i$ad ado o previamente el circuito* ya %ue se solicitan acciones de dise+o %ue de(en ser contempladas previamente al desarrollo de la prctica p rctica 0ealice el monta/e de un circuito en el %ue por un lado se
Eval Evalua uarr y anal anali$ i$ar ar las las acti activi vida dade dess de form formaa cola(orat cola(orativa iva desarroll desarrolladas adas en el la(oratori la(oratorio o y con (ase en los datos o(tenidos en la prctica presentar el respectivo informe siguiendo los lineamientos de la >u!a* permitiendo as! %ue nos familiaricemos con con el uso uso de inst instru rume ment ntos os de medi medici cion ones es el5ctric el5ctricas; as; aprendamo aprendamoss a construir construir circuitos circuitos y a poner en prctica los conocimientos ad%uiridos a lo largo del curso de F!sica Electr"nica.
Objetivos Espec í ficos
0ealice el monta/e de la fuente de alimentaci"n tomando la medida de los volta/es en cada parte del circuito. Evidencie el proceso de regulaci"n del volta/e. 1omprue(e el funcionamiento del sensor #<9 y esta(le$ca una forma de fi/ar niveles de volta/e hasta un rango mximo de 94* esto con el o(/etivo de activar el fotodiodo del optoacoplador. Expli%ue la implementaci"n. 0ealice la implementaci"n del circuito de control de la lmpara con el rel5 y transistor.
?n condensador se suele utili$ar (sicamente para eliminar la componente continua de una se+al el5ctrica* como filtro o para almacenar tensi"n en un determinado momento como (ater!a temporal= y cederla posteriormente. El )iodo: El elemento semiconductor ms sencillo y de los ms utili$ados en la electr"nica es el diodo. Est constituido por la uni"n de un material semiconductor tipo & y otro tipo P. @u representaci"n se muestra en la siguiente figura.
1onecte el circuito del #<9 al circuito de control con rel5; haciendo uso de un optoacoplador. Expli%ue la ra$"n por la cual no se usa la misma fuente de alimentaci"n para alimentar el circuito del sensor y el de control. Expli%ue %ue implica %ue un transformador cuente con TP central. PRACTICA 3 FUNDAMENTOS DE SEMICONDUCTORES
TEORIA 1ondensadores o 1apacitores: ?n condensador es un elemento pasivo %ue tiene la particularidad de almacenar carga el5ctrica. #os condensadores estn formados por dos superficies metlicas conductoras llamadas armaduras* las cules se hallan separadas por un medio aislante denominado diel5ctrico. Este diel5ctrico puede ser aire* cermica* papel o mica* como se muestra en la siguiente imagen.
El diodo idealmente se comporta como un interruptor* es decir* puede actuar como un corto o interruptor cerrado o como un circuito a(ierto dependiendo de su polari$aci"n. )e(ido a esto se suelen utili$ar ampliamente como rectificadores de se+ales* aun%ue no es su Anica aplicaci"n. El transistor: El impacto del transistor en la electr"nica ha sido enorme* pues adems de iniciar la industria multimillonaria de los semiconductores* ha sido el precursor de otros inventos como son los circuitos integrados* los dispositivos optoelectr"nicos y los microprocesadores.1omo se muestra en la siguiente imagen.
Es un dispositivo semiconductor de tres capas* dos de material P y una de material & o dos de material & y una de material P. Para cual%uiera de los casos el transistor tiene tres pines denominados emisor* (ase y colector. Este dispositivo se puede emplear para muchas aplicaciones* pero se destaca como amplificador* como conmutador* en sistemas digitales y como adaptador de impedancias.
A. 0ealice el monta/e de la fuente de alimentaci"n tomando la medida de los volta/es en cada parte del circuito.
P,a+a a 2*a,,!!a, Teniendo en cuenta el siguiente diagrama realice la implementaci"n del circuito y el anlisis del mismo* El estudiante de(e ha(er anali$ado previamente el circuito* ya %ue se solicitan acciones de dise+o %ue de(en ser contempladas previamente al desarrollo de la prctica 0ealice el monta/e de un circuito en el %ue por un lado se tenga un rectificador de onda completa con dos diodos* cuyo o(/etivo ser constituirse en la (ase de la construcci"n de una fuente de alimentaci"n )1 de 234 para el circuito de carga de un optoacoplador* %ue en este caso ser un transistor con un rel5 %ue mane/ar un (om(illo de 2264 a mximo 237 de potencia. 8 %ue por otro lado tenga una (ater!a de 94 alimentando un circuito de control %ue estar al lado del fotodiodo del optoacoplador y %ue a un determinado nivel de temperatura activar el mismo el sensor empleado ser un #<9 y el nivel de temperatura lo determinarn en el grupo evidenciando %ue en realidad a ese nivel de temperatura se acciona el circuito=. 1omo se muestra en la imagen.
B.
Evidencie el proceso de regulaci"n del volta/e.
C.
1omprue(e el funcionamiento del sensor #<9 y esta(le$ca una forma de fi/ar niveles de volta/e hasta un rango mximo de 94* esto con el o(/etivo de activar el fotodiodo del optoacoplador. Expli%ue la implementaci"n.
D.
0ealice la implementaci"n del circuito de control de la lmpara con el rel5 y transistor.
E.
1onecte el circuito del #<9 al circuito de control con rel5; haciendo uso de un optoacoplador. Expli%ue la ra$"n por la cual no se usa la misma fuente de alimentaci"n para alimentar el circuito del sensor y el de control.
F.
Expli%ue %ue implica %ue un transformador cuente con TP central.
3. ANALISIS
#os tres circuitos representados mediante las resistencias permitieron compro(ar la ley de Ohm con gran exactitud* y calcular los valores correspondientes de resistencias e%uivalentes para cada uno. #os conocimientos de la #ey de Ohm fueron llevados a la prctica y se ha o(servado c"mo la #ey se cumple perfectamente siempre %ue las conexiones y mediciones son hechas correctamente. Tam(i5n se aprendi" a hacer mediciones de volta/es* resistencias y corrientes el5ctricas y a esta(lecer relaciones entre estos valores en (ase al tipo de conexi"n con la %ue se est5 tra(a/ando* %ue puede ser en serie* paralelo y serie paralelo. )espu5s de reali$ar esta prctica podemos concluir %ue fueron aplicadas las propiedades y compro(adas* logrando evidenciar por e/emplo %ue la corriente es la misma en cual%uier elemento conectado en serie* o %ue el volta/e es el mismo en cual%uier elemento conectado en paralelo.
R,a* ) (. CONCL'SIONES.
?no de los elementos mas comunes en los circuitos el5ctricos son las resistencias y para o(tener su valor se utili$a el c"digo de colores o el mult!metro* sin em(argo* el valor de resistencia de mediciones ms preciso y confia(le es el tomado por el instrumento mult!metro %ue el valor le!do con el c"digo de colores
#a ecuaci"n %ue relaciona el potencial con la corriente el5ctrica es la ley de Ohm en su forma microsc"pica* es una relaci"n lineal y su pendiente es el inverso de la resistencia e%uivalente del circuito.