ELECTRÓNICA-ICE-ESIME-IPN ELECTRÓNICA-ICE-ESIME -IPN
LABORATORIO LABORATORIO DE DISPOSITIVOS
PRÁCTICA 4. APLICACIONES CON DIODOS RECTIFICADORES
OBJETIVO: El alumno comprobará el funcionamiento de distintos circuitos de aplicación con diodos rectificadores. Armará los circuitos con diodos rectificadores que permitan obtener las caracterí característica sticas s eléctrica eléctricas s de los circuitos circuitos como: como: compuerta compuertas s lógicas, lógicas, recortado recortadores res de voltaje, voltaje, suje sujeta tado dore res s de volt voltaj aje e y mult multip ipli lica cado dore res s de volt voltaj aje. e. bte btend ndrá rá y repo report rtar ará á las las gráf gráfic icas as correspondientes correspondientes a cada circuito del voltaje de salida y del voltaje de entrada, así como la función de transferencia !en modo graficador "#$, e interpretará y reportará las mediciones reali%adas con el osciloscopio, en tablas y&o gráficas seg'n lo indique el desarrollo.
JUSTIFICACIÓN: El alum alumno no podr podrá á apro aprove vec( c(ar ar los los cono conoci cimi mien ento tos s adqu adquir irid idos os con con la comp compro roba baci ción ón del del func funcio iona nami mien ento to de los los dife difere rent ntes es circ circui uito tos s de apli aplica caci ción ón con con diod diodos os rectificad rectificadores ores,, para usarlos usarlos en proyectos proyectos de acuerdo acuerdo a su ingenio ingenio y&o necesidad, necesidad, escolar escolar o profesional.
TAREA PREVIA DE LA PRÁCTICA: PRÁCTICA: !)equisito indispensable para tener derec(o a reali%ar la práctica$.
*nvestigar las características de funcionamiento y limitaciones de los circuitos con diodos rectifica rectificadore dores, s, como: como: recortado recortadores res de voltaje, voltaje, sujetador sujetadores es de voltaje, voltaje, multipli multiplicado cadores res de voltaje y compuertas lógicas.
CIRCUITO RECORTADOR RECORTADOR +on redes de diodos que tiene la (abilidad de recortar- una porción de la seal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda alternante. El recorte de onda depende de la orientación del diodo la región positiva o negativa de la seal de entrada es recortada. )ecorta diversos tipos de onda alternante: cuadrada, senoidal, triangular, triangular, etc.. /as categorías principales son recortador serie y recortador paralelo. paralelo.
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CIRCUITO SUJETADOR SUJETADOR 0n sujetador es una red compuesta de un diodo, un resistor y un capacitor que despla%a una forma de onda a un nivel de cd diferente sin cambiar la apariencia de la seal aplicada. 1ambié ambién n puede puede obtene obtenerr despla despla%am %amie iento ntos s adicio adicional nales es intro introdu ducie ciendo ndo una una fuente fuente de cd a la estruc estructur tura a básica básica.. El resist resistor or y el capaci capacitor tor de la red deben deben ser elegido elegidos s de modo modo que que la constante constante determinad determinada a por sea bastante bastante grande para garanti%a garanti%arr que el voltaje voltaje a través través del capacitor no se descargue significativamente durante el intervalo en que el diodo no conduce. A lo largo del análisis suponemos que en la práctica el capacitor se carga o descarga por completo en cinco constantes de tiempo. Es importante notar que el capacitor está conectado directamente entre las seales de entrada y salida, y que el resistor y los diodos están conectados en paralelo con la seal de salida. /as redes sujetadoras tienen un capacitor conectado directamente desde la entrada (asta la salida con un elemento resistivo en paralelo con la seal de salida. El diodo también está en paralelo con la seal de salida pero puede o no tener una fuente de cd en serie como un elemento agregado . 2ay varios pasos para facilitar el análisis. 3o es la 'nica forma de e4aminar sujetadores, pero sí ofrece una opción si surgen dificultades.
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CIRCUITO MULTIPLICADOR +on dispositivos que utili%an la carga paralela de los capacitores para obtener un voltaje 56 mayor que el voltaje de entrada. E4isten dos clases de dobladores: 5oblador de 7&8 onda y 5oblador clásico o doblador de onda completa. Estos circuitos multiplicadores de voltaje se emplean para mantener un valor pico del voltaje de transformador relativamente bajo al mismo tiempo que eleva el valor pico del voltaje de salida a dos, tres, cuatro o más veces el voltaje pico rectificado.
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COMPUERTAS LOGICAS.
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1raer (ojas de especificaciones de los diodos rectificadores, que se emplearán en la práctica. 1raer los cálculos reali%ados de los voltajes de salida de los circuitos recortadores, sujetadores, multiplicadores y compuertas lógicas. Así como sus respectivas gráficas de salida y de función de transferencia. 1raer los circuitos armados, en la tablilla protoboard. )eali%ar la simulación de los circuitos para obtener las características eléctricas de los circuitos recortadores, sujetadores y compuertas !salida y función de transferencia$.
EUIPOS 3 MATERIAL A UTILIAR: !Anotar el material y equipos utili%ados en la práctica$
DESARROLLO: 7. 9roponer la serie y marca del dispositivo !diodo rectificador$ que se desee emplear en la práctica. 6onsultar las (ojas de especificaciones del diodo que se utili%ará para el desarrollo de la práctica. 8. Armar los siguientes circuitos, y reportar la medición de .
:A
:A
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:o
)7
)7 >:
= = = > = > > ?.@ )7 7BC a 7D
A = > = >
; = = > >
= ?.@ ?.@ ?.
6on 7 > )7 7BC a 7D
F5e qué circuito se trata en cada casoG 7.8 Anota las observaciones, comentarios y conclusiones. 5ada la fig. 7!a$ observamos que su comportamiento es igual a la de una compuerta ), el circuito armado al inducir la terminales A y ; con sus respectivas combinaciones de = a > obteniendo el voltaje de salida con una variación minima. 9ara la fig. 7!b$ la cone4ión de los diodos al colocarse la fuente de > a(ora obtenemos que con el juego de voltajes inducidos en la terminales A y ; su comportamiento es el de una compuerta A35 con una ligera variación en el voltaje de salida.
8. Armar los siguientes circuitos que muestran a continuación, y reportar la medición del voltaje de salida !$, dibujar la gráfica, y la función de transferencia para cada uno de los incisos. Alimentando los circuitos con un + del generador !seal triangular ó senoidal con una amplitud de 7=p, a una frecuencia que se encuentre entre H=2%I7B2%$, considerar ) 7 de 7BC a 7D. 8.7 *ndicar en cada uno de los circuitos de qué tipo de aplicación se trata.
)
) J
J J
627
J
5
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627
628
:s
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628
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J
J
J J
5
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628
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57
:s
58
:7
K
:8 K
5
:s
628
L K
:
K
K
R5 1Ω
NOTA: L", 7%$"'(, %)(, ()*")%&", ,('+) ($(%&", () "&", $", *'*8", ,(9) ,(%) '(;8('&", () *%&% *'*8" .
628
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627
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VS510V V15 !V
V25 !V
2.2 Anotar las observaciones, comentarios y conclusiones. En los circuitos observamos que las ondas senoidales eran modificadas dependiendo de cómo estuviera establecido el diodo, depende del estado ya sea polari%ado en directa o en inversa se recortaba la onda positiva o negativa. /os circuitos que se complementaban con las fuentes al momento de medir observamos que el valor final era igual a la misma de la fuente. En el 'ltimo circuito es mejor conocido como recortador de onda completa lo cual pudimos observarlo como practico y simulado.
M. Armar los siguientes circuitos que se muestran a continuación. )eportar la medición del , dibujar las gráficas del , así como la función de transferencia para cada uno de los circuitos. +eleccionar la seal senoidal del generador a la má4ima amplitud con una frecuencia de 7B2% ó menos. /a fuente de 65 ajustarla a M. M.7 *ndicar en cada uno de los circuitos de qué tipo de aplicación se trata.
6 A 7= u < o 7 u <
6 A 7= u < o 7 u < J
J
:s
J J
J
627
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5
6 A 7= u < o 7 u <
J
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6 A 7= u < o 7 u < J
J
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J 628
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6 A 7= u < o 7 u <
6 A 7= u < o 7 u <
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627
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J J
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627
J
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628
: K
627
K
:s
5
628
: K
K
M.8. Anota las observaciones, comentarios y conclusiones. /os circuitos act'an como sujetadores de voltaje debido a que el capacitor recibe carga entregando un voltaje constante, dependiendo de como este polari%ado el diodo es el sentido donde va la onda generada y también depende de la fuente que este ocupándose en ese momento.
?. Armar los siguientes circuitos que se muestran a continuación. )eportar la medición del , empleando el multímetro en 65 y 6A. +eleccionar la seal senoidal del generador a la má4ima amplitud con una frecuencia de apro4imadamente H=2%. )eali%ar una tabla para reportar las mediciones. Emplear capacitores de 7N< ó 7=N<. 65 7.O> M.7?O >.8=H
6A MM7.M7>N M?M.8=7N 7.@88m
?.7 *ndicar en cada uno de los circuitos de qué tipo de aplicación se trata. J J
o 67
o
L
6M
67 6
L
J
:i i
J J
s :s s
57 57 5
J
58 58
5M
68 68 :o
L
?.8. Anota las observaciones, comentarios y conclusiones. 9udimos observar que este tipo de circuitos son mejor conocidos como multiplicadores, al medir con el multímetro en 65 la medición se iba al doble y así sucesivamente, al (acer la medición en 6A marcaba una medición muy pequea en el rango de los micros y milis los cuales no cambiaran drásticamente su valor.
S8$%*")(, &( $% P'%**% Figura 2a.
Figura 2d.
Figura 2b.
Figura 2e.
Figura 2c.
Figura 2f.
Figura 2g.
Con Capacitor Figura 3a.
Figura 3b.
Figura 3c.
Figura 3d.
Figura 3e.
Figura 3f.
Figura 4a.
Figura 4b.
Figura 4c.
>. )eali%ar las conclusiones generales. 2urtado 6oncepción 6esar 6oncluimos que al reali%ar el circuito recortador debemos utili%ar una resistencia baja para que nos de la onda recortada que necesitamos caso contrario no nos va a dar en la medida establecida. 6oncluimos que al reali%ar el circuito utili%ando un diodo y una fuente de voltaje en paralelo debemos tener en cuenta que no se debe conectar frente a frente con los pines por que a(í no nos va a dar ninguna onda solo la original. 6oncluimos que tenemos que reali%ar varios puentes para que nos pueda funcionar el circuito y asegurarnos que no este (aciendo cortocircuito en ning'n lado. iniegra Partine% Qesus 9odemos observar que la importancia de los diodos rectificadores es muy grande, pues permite tanto transformar una seal de corriente alterna en una de corriente directa, como duplicar, triplicar, cuadriplicar, etc. voltajes y poder sujetar seales a un cierto valor de 65 requerido. 1ambién es conveniente resaltar la importancia del conocimiento de la funciones de transferencia para este tipo de dispositivos, pues permite reafirmar el conocimiento del comportamiento del voltaje con respecto del tiempo en éstos componentes.
IPN ESIME Zacatenco DISPOSITIVOS Practica 4 Aplicaciones con Diodos
Prof. ELIZABETH AREVALO GONZÁLEZ
Hurtado Concepción Cesar Octavio Viniegra Martínez Guillermo Jesús
