Practica Potencia

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALNEPANTLA SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DESARROLLO ACADÉMICO

Cruz Vázquez Jonathan Axel Hernández Hernández Daniel Mancera o!le" icardo #rlando a%&rez Hernández Moi"'"

N.deC 12251331 12251331 N.deC 12251344 N.deC 122513$1 N.deC. 122513()

CARRERA

PLAN DE ESTUDIOS ESTUDIOS

Mecatrónica

Competencias

NOMBRE DE LA ASIGNATURA Electrónica de potencia aplicada

CLAVE DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA MTF-1012

´

PRÁCTICA No.

LABORATORI O DE

2

Eléctrica

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

DURACI ÓN

Osciladores de relajación con UJT y PUT

200 !

I. Marco Marc o Teórico Teórico

#"cilador de ela*aci+n a ,J-

"a caracter ter#st #stica ica

de

resiste isten ncia

ne$ati%a i%a del

transistor de &nión polar !ace polar !ace posi'le s& &so como oscilador(


Conceto de #"cilador de ela*aci+n

El concepto de &n oscilador de relajación se il&stra con este circ&ito de intermitencia) en donde &na 'ater#a car$a repetidamente &n condensador !asta el &m'ral de disparo de &na 'om'illa) de modo *&e la 'om'illa parpadea a &n ritmo constante

C&ando la car$a del condensador) lle$a al &m'ral de disparo de la 'om'illa) esta comien+a a cond&cir y el condensador descar$ando s& ener$#a en la 'om'illa) la enciende emitiendo &n destello( ,l inal de la r.pida descar$a del condensador) la 'om'illa est. apa$ada completamente y se repite el inicio de &na n&e%a ase de car$a del condensador( Un oscilador de relajación es &n circ&ito de repetición /como el circ&ito de


intermitencia *&e se il&stra arri'a) *&e lo$ra s& comportamiento repetiti%o) por la car$a de &n condensador !asta &n cierto &m'ral de e%ento( El e%ento descar$a el condensador) y s& tiempo de recar$a determina el tiempo de repetición de los e%entos( En el simple circ&ito de imtermitencia) &na 'ater#a car$a el condensador a tra%és de &na resistencia) de modo *&e los %alores de la resistencia y el condensador /constante de tiempo determinan la %elocidad del parpadeo( Esta %elocidad de parpadeo se p&ede a&mentar dismin¥do el %alor de la resistencia( Una de las ra+ones de la importancia del concepto de oscilador de relajación) es *&e al$&nos sistemas ne&ronales actan como osciladores de relajación( Por ejemplo) el !a+ de i'ras ner%iosas llamado nodo , /nód&lo sino a&ric&lar en la parte s&perior derec!a del cora+ón) acta como &n marcapaso nat&ral del cora+ón) dispar.ndolo a &n ritmo re$&lar( El ritmo de esta oscilador es %aria'le) y p&ede a&mentar como resp&esta a &n ejercicio o alarma( i 'ien esta es &na simple ima$en interesante del patrón eléctrico repetiti%o del cora+ón) los isiólo$os ad%ierten *&e esto es &na '&rda simpliicación de la acción eléctrica del cora+ón( El sistema eléctrico del cora+ón tiene %arios componentes acti%os( "as cél&las m&sc&lares del cora+ón son eléctricamente acti%as y e3cita'les de &na manera dierente a las cél&las m&sc&lares de otras partes del c&erpo( Otras cél&las ner%iosas se recar$an como &n condensador) pero l&e$o esperan al$n tipo de est#m&lo para dispararse( En resp&esta a al$n tipo de tra&ma) p&ede ser *&e el &m'ral de disparo se red&+ca lo s&iciente como para 4a&toe3citarse4) y act&ar como &n oscilador de relajación( Esta es &na intri$ante posi'ilidad para e3plicar el +&m'ido en los o#dos desp&és de &n concierto m&y r&idoso( /l

-ran"i"tor

0,-

,&n*&e tienen nom'res similares) el UJT y el PUT son dierentes en constr&cción y


en modo de operación( "a desi$nación se !a !ec!o en 'ase a *&e presentan caracter#sticas tensión-corriente y aplicaciones similares( Mientras *&e el UJT es &n dispositi%o de dos capas) el PUT lo es de c&atro capas( El término pro$rama'le es &sado por*&e los %alores de 5'') n y 6p p&eden controlarse mediante &na red e3terna( En la i$&ra 7 p&ede o'ser%arse la conormación #sica y circ&ital del PUT(

Fi$&ra 1(- Circ&ito y 5epresentación del PUT

C&ando no !ay corriente de comp&erta el %oltaje desarrollado en dic!o terminal es

6$ 8 6'' 5'19/5'1 : 5'2 8 n 6''

El circ&ito no se disparar. !asta tanto el potencial en el terminal de .nodo no sea s&perior en el %oltaje de polari+ación directa de la j&nt&ra pn entre .nodo y comp&erta y el %oltaje de comp&erta( Por lo tanto 6a; 8 6p 8 6d : 6$ 8 (7 : n 6''

"a c&r%a tensión-corriente *&e representa la caracter#stica de &ncionamiento del PUT es mostrada en la i$&ra <(


Fi$&ra 1(- C&r%a Tensión-Corriente del PUT Mientras la tensión 6a; no alcance el %alor 6p) el PUT estar. a'ierto) por lo c&al los ni%eles de corriente ser.n m&y 'ajos( Una %e+ se alcance el ni%el 6p) el dispositi%o entrar. en cond&cción presentando &na 'aja impedancia y por lo tanto &n ele%ado l&jo de corriente( El retiro del ni%el aplicado en comp&erta) no lle%ar. al dispositi%o a s& estado de 'lo*&eo) es necesario *&e el ni%el de %oltaje 6a; cai$a lo s&iciente para red&cir la corriente por de'ajo de &n %alor de mantenimiento =/'r(

,plicaciones El PUT es &tili+ado tam'ién como oscilador de relajación( i inicialmente el condensador est. descar$ado la tensión 6a; ser. i$&al a cero( , medida *&e transc&rre el tiempo éste ad*&iere car$a( C&ando se alcan+a el ni%el 6p de disparo) el PUT entra en cond&cción y se esta'lece &na corriente =p( "&e$o) 6a; tiende a cero y la corriente a&menta( , partir de este instante el condensador empie+a a descar$arse y la tensión 6$; cae pr.cticamente a cero( C&ando la tensión en 'ornes del condensador sea pr.cticamente cero) el dispositi%o se a're y se re$resa a las condiciones in#ciales( En la i$&ra > p&ede o'ser%arse la coni$&ración circ&ital para el oscilador(


Ejemplo e tiene &n oscilador de relajación *&e tra'aja con &n PUT) el c&al presenta las si$&ientes caracter#sticas

=p 8 100 ?,) =% 8 @(@ m, y 6% 8 1 %(

i el %oltaje de polari+ación es de 12 % y la red e3terna es la si$&iente 5'1 8 10 ;A) 5'2 8 @ ;A) 5 8 20 ;A) C 8 1 ?F y 5; 8 100 ;A) calc&lar 6p) 5m.3) 5m#n y el per#odo de oscilación(

-C.lc&lo de 6p 6p 8 6d : n 6'') n 8 5'19/5'1 : 5'2 8 1091@ 8 (BB

6p 8 (7 : (BB 12 8 <(7 %

-C.lc&lo de 5m.3 y 5m#n P&esto *&e el PUT es tam'ién &n dispositi%o de resistencia ne$ati%a) tiene *&e c&mplir con la condición imp&esta de *&e la recta de car$a de tra'ajo) corte a la c&r%a caracter#stica tensión-corriente precisamente en la re$ión *&e presenta resistencia ne$ati%a( i esto no oc&rre) el dispositi%o p&ede permanecer o en 'lo*&eo o en sat&ración( Para $aranti+ar *&e eecti%amente se tra'aje en la re$ión adec&ada ) de'e esco$erse al i$&al *&e en el caso del UJT) el %alor de resistencia comprendido entre &nos %alores l#mites dados por 5m.3 y 5m#n(


Fi$&ra >(- Oscilador de 5elajación con el PUT 5m.3 8 /6'' - 6p9=p 8 >(>9100 8 >> ;A 5m#n 8 /6'' - 6%9=% 8 119@(@ 8 2 ;A

,!ora) de'e c&mplirse con la condición 5m#n  5  5m.3 ) 2 ;A  5  >> ;A

Como p&ede o'ser%arse el %alor tomado para 5 est. entre los l#mites esta'lecidos ya *&e tiene &n %alor de 20 ;A( -C.lc&lo de T

T 8 5C ln/1 : 5'195'2 T 8 20 ;A 1 ?F ln/1 : 2 8 2D ms


. De"arrollo de la 0ráctica Material  equio

1 Transistor UJT 22BDB 1 Transistor PUT 2B02< 1 Transistor PP C>2< 1 Capacitor de 0(1 GFd 1 Potenciómetro de @00 ;H 1 Potenciómetro de 100 ;H 1 Potenciómetro de @ ;H 1 5esistencia de D70 H a I att 1 5esistencia de 100 H a I att 2 5esistencias de 2(2 ;H a I att 1 5esistencia de 10 ;H a I att 1 5esistencia de 1(@ ;H a I att 1 5esistencia de 12 ;H a I att 1 Kiodo 1D007 1 F&ente de poder de C( K( 1 Osciloscopio 1 M<#metro 1 Ta'lilla de cone3iones /proto'oard 1 "ote de conectores tipo caim.n 1 "ote de ca'les para cone3ión en ta'lilla

Metodolo&a

Ejercicio 1 En la ta'lilla de cone3iones arme el circ&ito oscilador de relajación con UJT Primero cali're la &ente de ener$#a de C( K( a 12 %olts y el osciloscopio en &n canal en el aten&ador %ertical a 2%9di% y en la 'ase de tiempo a 2ms


2(2 ;H

D70 H @00 ;H 2 E

12 % 1

0(1 GF

100 H

61 62

Conecte la &ente de ener$#a de C( K( al circ&ito y mida con el osciloscopio las seLales de salida 6e) 6'1 y 6'2) para tres %alores de resistencia del potenciómetro de @00 ;H

Ejercicio 2 En la ta'lilla de cone3iones) arme el circ&ito oscilador de relajación *&e proporciona &na seLal diente de sierra lineal


10 ;H

1(@ ;H

D70 H 2

E E

@ ;H

12 %

 C

1

0(1 GF 12 ;H

100 H 6E

61 62

Conecte la &ente de ener$#a de C( K( al circ&ito y mida con el osciloscopio las seLales de salida 6e) 61 y 62) para tres dierentes %alores de resistencia 5 del potenciómetro de @00 ;H /'&scando *&e apare+can en la pantalla 2 ciclos) D ciclos y B ciclos) esto lo !ace aj&stando dic!o potenciómetro y o'ser%ando la seLal del emisor con el osciloscopio( En cada aj&ste mida el %alor de 5 /separando del circ&ito &na de las cone3iones del potenciómetro y di'&je la i$&ra) las ormas de onda *&e se o'tienen en todos los casos


III. Resula!os

6e8 D(>7% 6'18 1(N0

6e8 D(7B% 6'18 0(21

6e8 D(72% 6'18 0(2

58 0 6'2811(07

58 >(<> 6'2811(02

58 @ 6'2810(NN


IV. Co"clusio"es # Reco$e"!acio"es

V. A"e%os

VI. Bi&lio'ra()a !yperp!ysics(p!y-astr($s&(ed&9!'asees9electronic9rela3o(!tml (&nicrom(com9cir o"cilador conu*t(asp (orosdeelectronica(com9(((9calc&lo- o"cilador -relajacion- ut-10@77>

Practica Potencia

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