Laboratorio N 01: USO Y MANEJO DEL MULTIMETRO, OSCILOSCOPIO Y CURVA DE DIODOSSalomn Canchero Retegui, Benji Iglesias Sanchez, Robert Razo Lopez, William Prudencio Alcantara, Eduardo Cuellar Amancay

Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica, Universidad Nacional de IngenieraLima, Persalo.electronic@gmail.combjis2920@gmail.comrobertsagio@gmail.comsag309.wp@gmail.comedubleach1@gmail.com

INTRODUCCIN

I. OBJETIVO Aprender los diferentes usos del Osciloscopio, su modo de operacin e interpretacin. Aprender a usar el multmetro para las mediciones de voltaje, corriente, etc., con los cuidados necesarios. Aprender a minimizar los errores en toda la toma de datos. Conocer el funcionamiento del Diodo y sus curvas en el circuito. II. TEORA

A. El Osciloscopio Es un instrumento de medicin electrnico para la representacin grfica de seales elctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrnica de seal, frecuentemente junto a unanalizador de espectroB. El Diodo Es un componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de la corriente elctrica a travs de l en un solo sentido. Este trmino generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el ms comn en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales elctricos.C. Multmetro Es un instrumento elctrico porttil para medir directamente magnitudes elctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios mrgenes de medida cada una. Los hay analgicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya funcin es la misma (con alguna variante aadida).

III. RESPUESTAS A PREGUNTAS

A. Que mtodo us para determinar el desfasaje, describir el procedimiento usado.Usamos 2 mtodos en la medicin del desfase1) Primer mtodo: El mtodo de cursores donde debamos fijar las ondas senoidales en funcin del tiempo y desplazarlas para que tengan el mismo voltaje y luego medir el desfase con los cursores

2) Segundo mtodo: El mtodo de la elipse en la figura de Lissajous donde solo debamos medir el cruce con el eje y donde X=0 y la distancia Y0 a la tangente horizontal de la elipse, luego de esto tomamos el arctg de la razn de estos dos valores y obtenamos asi el desfase.

B. Cul fue la parte mas dificultosa al obtener la curva del diodo?, que precauciones tomo para proteger al diodo?Despus de armar el circuito debidamente teniendo en cuenta el esquema y poner los diodos en la direccin correcta, la parte ms dificultosa fue obtener las curvas correctas del diodo ya que la primera vez que lo hicimos nos sali con demasiado ruido y no se notaban bien las curvas. Luego de ajustar mejor los circuitos si visualizamos dos ondas una cortada hacia arriba y otra cortada hacia abajo, luego cuando hicimos x/y nos sali una curva cortada hacia abajo la precaucin principal fue ver el datasheet y no sobrepasar el voltaje mximo inverso y tambin conectar estos con resistencia ya que debido a la baja impedancia que representa el diodo en polarizacin directa est conectada directamente a la fuente ocasionara corrientes muy grandes que pueden hacer superar la potencia mxima del diodo, por eso es mejor siempre poner resistencias que controlen esta corriente en polarizacin directa

C. Que funcion cumple la resistencia R en el tercer circuito?En la simulacin podemos observar que al aumentar la resistencia R la curva del diodo se hace ms pequea pero cuando disminuimos la resistencia a cero la cada del diodo se vuelve infinito adems analizando en funcin del tiempo cuando la resistencia R aumenta la amplitud de la seal en la vertical disminuye pero no se altera la amplitud de la seal en la horizontal, de la misma manera si se disminuye la resistencia R la amplitud de la seal en la vertical aumenta indefinidamente pero no se altera la amplitud de la seal en la horizontal, entonces podemos observar que la resistencia R tiene la funcin de regular la seal que debe entrar al sistema por el eje y pues cuando no hay resistencia se puede observar que los grficos se van al infinito.

Fig. 1 Circuito para el diodo Fig.2 Seal influenciada

Fig. 3 Lneas al infinito

D. Elaborar la tabla de los pasos c y d y comparar con lo obtenido por simulacion.

1) Primera parte: Elaboracin del paso c de los procedimiento de la gua y comparacin de lo experimental con la simulacin. Voltaje amplitud : 5V Frecuencia: 60Hz

1.1. Resistencia de 8k:SIMULACION: Desfasaje: 403 Hz a=2+1.3/5 b=2+4/5

Fig. 4 Circuito para r=8k

Fig.5 Seales para r=8k

EXPERIENCIA:

Fig. 6 Seal de experiencia de r=8k

1.2. RESISTENCIA DE 20K:SIMULACION: DESFASAJE: 724 HZ A= 1 B=2+1/5

Fig.7 circuito para r=20k

Fig.8 Seales para r=20k

EXPERIENCIA:

Fig. 9 Seal de experiencia de r=20k

1.3. RESISTENCIA DE 33K:SIMULACION DESFASAJE: 1.11K HZ A=3/5 B=2+1.5/5

Fig. 10 Circuito para r=33k

Fig. 11 Seales para r=33k

EXPERIENCIA:

Fig. 12 Seal de experiencia de r=33k

1.4. RESISTENCIA 50KSIMULACION: DESFASAJE: 1.72K HZ A=2.5/5 B=2+2/5

Fig. 13 Circuito para r=50k

Fig. 14 Seales para r=50k

EXPERIENCIA:

Fig. 14 Seal de experiencia de r=50k

2) Segunda parte: Elaboracin del paso d de los procedimiento de la gua y comparacin de lo experimental con la simulacin.Las experiencias para esta pregunta no fueron elaboradas, debido a problemas tcnicos que hay en el laboratorio, especficamente en el lugar donde se realiz la experiencia en la mesa de trabajo. Para mas detalle sobre este problema se podr fijar en observaciones y conclusiones.Para compensar con esta esta pregunta lo que se hizo fue hacer lo mismo del circuito de la figura 1 de la gua, pero cambiando el voltaje de amplitud y la frecuencia, para los siguientes valores. Voltaje pico-pico = 20V Frecuencia = 1KHz C= 0.01uF2.1. RESISTENCIA DE 10K:SIMULACION: DESFASAJE: 5.98K HZ A=4.5/5 B=1+0.4/5

Fig. 15 Circuito 2 para r=10k

Fig. 16 Seales para r=10k

EXPERIENCIA:

Fig. 17 Seal de experiencia 2 de r=10k

2.2. RESISTENCIA DE 33K:SIMULACION: DESFASAJE: 15.6K HZ A= 1.8/5 B=4.6/5

Fig. 18 Circuito 2 para r=33k

Fig. 19 Seales 2 de r=33k

EXPERIENCIA:

Fig. 20 Seales de experiencia 2 de r=33k

TABLA 1COMPARACION DE SEALES DE PRIMERA PARTESIMULADOR

EXPERIENCIA

TABLA 2COMPARACION DE SEALES DE SEGUNDA PARTESIMULADOR

EXPERIENCIA

IV. HOJA DE DATOS

V. EQUIPOS Y MATERIALESLos materiales a utilizar en el laboratorio son: Osciloscopio y dos puntas de prueba 1 multmetro 1 generador de ondas 1 panel de conexin c/transformador 220: 12 Vac Diodos: 1N4004, 4148; LED; ZENER (12 V, 4.8 V/2W) Capacitores: 0.22Uf, 0.01Uf Resistencias: 2 resistencias de 100ohm; 1k, 5k, 5k, 8k, 10k, 12k, 15k, 20k, 30k, 50k ohm./1W 01 Dcada de resistencias

VI. PROCEDIMIENTO

Primero procedemos a calibrar los 2 canales de entrada del osciloscopio con respecto a la punta de prueba con atenuacin x10. Fig. 21 Calibracin del osciloscopio a 5.2V Armamos el primer circuito

Fig. 22 Primer circuito armado en protoboard

Observamos que nuestro tomacorriente produce demasiado ruido y nuestra seal sala distorsionada Debido a que el tomacorriente de nuestra mesa de trabajo produca mucho ruido y nos impeda realizar buenos clculos procedimos a usar un generador de ondas con una amplitud de 5v a 60Hz.

Fig. 23 Generador de onda senoidal Vpp= 10v y 60hz

Trabajando con el generador de ondas procedimos a tomar los respectivos datos (desfasajes) cambiando la resistencia. En nuestro caso debido a que solo contbamos con un solo generador de ondas NO PUDIMOS REALZAR EL SEGUNDO CIRCUITO, pues para este necesitbamos usar el transformador del panel de conexin pero como el tomacorriente de nuestra mesa votaba mucho ruido no nos permita usar eficientemente el transformador por eso fuimos obligados a no realizar el segundo esquema pues no contbamos con 2 seales de entradas porque solo tenamos 1 generador de onda.

Fig. 23 Materiales del laboratorio

Para compensar la parte 2 procedimos a tomar datos del primer circuito, pero con una amplitud de 10V y una frecuencia de 1KHz.

Fig. 24 generador de onda senoidal de Vpp=20v y 1KHz

Por ltimo procedimos el armado del tercer circuito.

Fig. 25 Tercer circuito

Observamos la curva del diodo y el desfaje en funcin de XY y tomamos los datos correspondientes del desplazamiento en el eje horizontal

Fig. 26 Seales del tercer circuito

Fig. 27 Seal del diodo en el osciloscopio

VII. OBSERVACIONES La primera semana logramos cumplir con todos los pasos del procedimiento de la experiencia sin ningn retraso, pero al ser una primera semana dedicada solo al manejo de instrumentos no tomamos datos.

Aprendimos mucho sobre el uso del osciloscopio, el uso de sus canales de su forma X/Y donde visualizamos la superposicin de ondas aprendimos a usar los cursores para medir el desfasaje.

Para la segunda semana de la experiencia tuvimos problemas con los dispositivos, al final pareca que era la mesa de conexin que generaba mucho ruido al conectarlo al tablero, tuvimos que prescindir del transformador y usar un generador de voltaje para las primeras experiencias, usamos 5v de amplitud.

No pudimos realizar la experiencia donde se cambia la referencia a tierra del transformador, pues nuestro grupo no uso el transformador por la falla de la mesa de conexin, y no podamos variar la referencia con el generador de ondas.

Para la ltima parte la grfica del diodo lo conseguimos tambin con el generador de ondas a 10v de amplitud.

Hicimos la toma de datos y calculamos lo que el procedimiento exiga normalmente

VIII. CONCLUSIONESDestacamos que la experiencia en el laboratorio ayudo a poder familiarizarnos con los dispositivos empleados como el funcionamiento y el uso correcto de los equipos del laboratorio como el osciloscopio de seales electrnicas, para realizar mediciones de funciones de voltaje de variacin temporal y tambin las curvas x/y como tambin la correcta calibracin del osciloscopio que produce ondas cuadradas con voltaje pico a pico de 5.2v ,que sern conectadas con las sondas para la calibracin del osciloscopio y una respectiva atenuacin que puede ser x1 y x10y. Tambin el uso del multmetro importante para cualquier medicin inmediata que se quiera realizar con esto seremos capaces de medir corrientes, voltaje en ac o dc segn sea el caso y tambin resistencia y en algunos casos capacitancia y tambin para saber si hay continuidad en las circuitos para saber si estn en corto circuito o no, sto es muy importante ya que debido a los cables deteriorados empleados o simplemente mal conectados nos puede traer problemas a la hora de conectar los instrumentos de medida. Otro punto importante realizamos el correcto uso del generador de ondas que nos genera ondas cuadradas, sinusoidales, triangulares y a cambiar los modos de trabajo y poder encontrar la correcta amplitud y frecuencia a la que se accede mediante los modos Debido a los problemas que se presentaron con la mesa de trabajo especficamente con el tablero de tomas de corriente ya que al descartar el posible fallo de las sondas cambiando estas y tambin del osciloscopio debido a que se presuma de un error en el canal 2 este termin descartndose debido a que al intercambiar los canales de canal 1 al canal 2 este ruido en la seal se presentaba nuevamente en el canal 1 as que concluimos que el ruido era ocasionado por el tablero de tomas de corriente, pero esto lo comprobamos conectando el generador al canal 1 y 2 y en estos se puedo apreciar que no se notaba ruido alguno y que el periodo y la amplitud era de acuerdo con lo programado en el generador as tuvimos que usar el generador en vez del transformador ya que el generador quita todo el ruido y tenemos una onda limpio y as nuestros clculos sern ms exactos.Apreciamos el estudio de las caractersticas del diodo para saber interpretar las curvas que se nos presentara los aparatos de media antes mencionados y as contrastar con la teora de los diodos expuesta en el anterior curso de dispositivos electrnicos y ver los errores y sus causas para realizar un experimento ms exacto posible.