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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRÁCTICAS

LABORATORIO ELECTRÓNICA ANALÓGICACARRERA INGENIER A ELECTR NICASEDE Quito - Campus SUR.

Elaborado por:Ing. Gustavo Caiza

Revisado por:Ing. Johanna Celi

Aprobado por:

Fecha de ElaboraciónAgosto 2013

Fecha de RevisiónSeptiembre 2014

Número de Resolución Consejo deCarrera:

Contenido

TEMA: Familiarización con el equipo del Laboratorio (1ra Parte) .............................................. 2

TEMA: Familiarización con el equipo del Laboratorio (2da Parte) .............................................. 5

TEMA: Filtros Pasivos ................................................................................................................ 11

TEMA: Simulación Computacional ............................................................................................ 14

TEMA: Aplicaciones del Diodo................................................................................................... 20

TEMA: Fuentes Primera Parte ................................................................................................... 27

TEMA: Fuentes Segunda Parte .................................................................................................. 33

TEMA: Polarización de TBJ. ....................................................................................................... 39

TEMA: Aplicación del TBJ .......................................................................................................... 44

TEMA: Polarización del FET ....................................................................................................... 49


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1. DATOS INFORMATIVOS

a. MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA: Electrónica Analógica I

b. No. DE PRÁCTICA: 01

c. NÚMERO DE ESTUDIANTES POR MÓDULO:

d. NOMBRE INSTRUCTOR: Ing. José Luis Bucheli, Ing. José Luis Aguayo, Ing.Rafael Jaya, Ing. José Antonio Pazmiño.

e. TIEMPO ESTIMADO: 2 Horas.

2. DATOS DE LA PRÁCTICA

a. TEMA: Familiarización con el equipo del Laboratorio (1ra Parte).

b. OBJETIVO GENERAL:Que el estudiante desarrolle suficiente habilidad para que utiliceadecuadamente el osciloscopio.

c. OBJETIVOS ESPECIFICOS Comprobar que el osciloscopio es el instrumento más versátil, por tanto,

su uso eficiente es más complejo.

Revisar las funciones básicas de un generador de funciones, una fuente deDC variable y un multímetro

d. MARCO TEÓRICOUn osciloscopio es un instrumento versátil con una utilidad limitada solo por

la habilidad del operador, cuyo funcionamiento principal de medición es

mediante pulsos eléctricos cuya duración se puede regular, representa en

una pantalla una relación del voltaje de entrada frente al tiempo.


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En la mayor parte de las aplicaciones, el osciloscopio muestra una gráfica devoltaje sobre el eje vertical versus el tiempo sobre el eje horizontal. Esta

visualización de empleo general presenta, con mucho, más información de

la que se puede obtener a partir de otros instrumentos de prueba y de

medición. La gran utilidad de un osciloscopio es evidente, ya que la mayor

parte de las señales eléctricas se puede conectar fácilmente a un

osciloscopio, tanto con sonda exploradora como con cables.

El osciloscopio tiene como función principal la representación visual de

cualquier tipo de onda aplicada a las terminales de entrada. Pero el

osciloscopio verdaderamente es un instrumento para propósitos múltiples.

Los controles del panel frontal facilitan la decisión del usuario entre la

selección de una amplia escala de sensibilidades, referencias de tiempo,

modos de visualización y posibilidades de disparos.

El mismo convierte una magnitud física en señal eléctrica que será capaz de

darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de

vibraciones en un coche, etc.

Las cualidades de un Osciloscopio son:

- Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.- Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.- Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.- Localizar averías en un circuito.- Medir la fase entre dos señales.- Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.

Cuando se utiliza un osciloscopio de con dos canales, se debe decidir la

modalidad de trabajo, para esto se debe tomar en cuenta la frecuencia que

se analiza, por tanto, tenemos los siguientes casos:


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e. MARCO PROCEDIMENTAL- Trabajo preparatorio:Por ser la primera práctica, exclusivamente revisar la parte teórica

- Trabajo en el Laboratorio:Con los equipos indicados para esta práctica, aplicar los criterios y circuitosdesarrollados en el trabajo preparatorioDibujar lo más rápido y exacto posible cada una de las formas de onda quese ven en el osciloscopio.Hacer las mediciones indicadas por el respectivo profesor.

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)OsciloscopioGenerador de funcionesFuente de DC variable

g. REGISTRO DE RESULTADOSEn este caso solo se obtuvo resultados visuales ya que se aprendió el

manejo de los equipos básicos del laboratorio

h. INFORME

No se realiza informe en esta primera parte, sino al concluir la practica 2

i. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

[1] ROBERT BOYLESTAD, “Electrónica Teoría de Circuitos Editorial”,

Décima Edición, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A, 2009


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a. MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA: Electrónica Analógica


c. NÚMERO DE ESTUDIANTES POR MÓDULO: 3




a. TEMA: Familiarización con el equipo del Laboratorio (2da Parte).

b. OBJETIVO GENERALQue el estudiante desarrolle suficiente habilidad para que utiliceadecuadamente el osciloscopio interconectado con otros equipos básicos dellaboratorio.

c. OBJETIVOS ESPECIFICOSAprender a conectar los siguientes equipos: generador de funciones, fuentede DC multímetro, osciloscopio, y como se prueba un circuito armado en unprotoboard

d. MARCO TEÓRICOProtoboardUna placa de pruebas, también conocida como protoboard es una placa deuso genérico reutilizable, usado para construir prototipos de circuitos

electrónicos, normalmente se utilizan para la realización de pruebasexperimentales.


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Punta de prueba

Una punta de prueba es un dispositivo que permite realizar una conexiónfísica entre una fuente de señal como un generador, o un punto de uncircuito y un instrumento de medición, como un osciloscopio. Existe variedadde puntas de prueba, desde las más sencillas (1X), hasta las más sofisticadasque se usan para casos especiales (10X, 100X).

e. MARCO PROCEDIMENTAL

Trabajo preparatorio:1.- Consultar y responder las siguientes preguntas:

a) ¿Para medir 7Vdc, qué controles utilizaría en el osciloscopio y en quéposición los pondría?

b) ¿Si se aplica una señal 5+3sen100t, como haría la lectura de la tensióncontinua?


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c) La señal, 10sen6.283t, tiene cierta frecuencia. Para medir su valor, calculedicha frecuencia e indique como a mediría con un multímetro y unosciloscopio

d) El osciloscopio es un instrumento que mide voltaje, dibuje el circuito con elcual se puede medir corriente

e) ¿Qué pasa en la pantalla cuando la señal aplicada tiene una amplitud mayorque el conveniente al factor de escala vertical seleccionada?

f) Al estar colocada la entrada en la posición AC. ¿Qué componente elimina?g) ¿Qué puede suceder cuando se conectan las tierras de las puntas de prueba

a dos puntos diferentes de un circuito?h) Si el selector del factor de escala está en 1 V/cm. ¿Dónde pondría el nivel de

referencia en la pantalla para medir la señal –4+4sen100t sin que la imagensea mayor que la pantalla? Dibujar la figura que se observaría.

Trabajo en el laboratorio:

Con los equipos indicados para esta práctica, aplicar los criterios y armarlos siguientes circuitos desarrollados para la practicaa) Valor de una señal DC

b) Componente DC y luego AC de una señal compuesta por AC y DC


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c) Frecuencia de una señal

Dibujar lo más rápido y exacto posible cada una de las formas de ondaque se ven en el osciloscopio.

Hacer las mediciones indicadas por el respectivo profesor.

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)OsciloscopioGenerador de funciones

Fuente de DC variablePuntas de pruebaCables de conexiónProtoboard


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g. REGISTRO DE RESULTADOS

Para cada uno de los circuitos debe llenar las siguientes tablas:

1.1. Medida de señales solo continúas.Señal de entrada Divisiones

Pantalla

Selector de

nivel

Valor

osciloscopio

Valor medida

Osciloscopio

1.2. Medida de un voltaje continuo en una señal AC + DC.Señal de entrada Divisiones

Pantalla

Selector de

nivel

Valor

osciloscopio

Valor medida

Osciloscopio

1.3. Medida solo del voltaje alterno en una señal AC + DC.Señal de entrada Divisiones

Pantalla

Selector de

nivel

Valor

osciloscopio

Valor medida

Osciloscopio

Indicar la posición del selector de acoplamiento.

1.4. Medida de la frecuenciaSeñal de

Entrada

(Hz)

Divisiones

pantalla

Selector base

de tiempo

Periodo Frecuencia Valor medida

Osciloscopio

1.5. Medida del ángulo de fase entre dos señales de la misma frecuencia.Señal de entrada Periodo

(divis. pant.)Diferencia

(divis. pant.)Angulo


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h. INFORME

1.- Mediciones de voltaje, frecuencia, fase y corriente (Las señales de entrada

deben ser medidas con el multímetro y con el osciloscopio). Dibujar a escala

en papel milimetrado cada una de las señales obtenidas en la práctica.

2.- Realizar el correspondiente cálculo de errores para las medidas realizadas

3.- Para cada una de las señales de voltaje vistas en la práctica, determinar:

sus valores máximos y mínimos, y la función que describe a la forma de onda

4.- Comentarios y conclusiones.





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a. TEMA: Filtros Pasivos.

b. OBJETIVO GENERALUtilizando elementos pasivos, construir y probar filtros pasa bajos y pasaaltos y determinar su respectivo diagrama de bode

c. OBJETIVOS ESPECIFICOSArmar y probar filtros pasa bajos y pasa altos tipo RCDeterminar que es la frecuencia de corte y como se la puede controlar

d. MARCO TEÓRICO

Un filtro de frecuencia, es un elemento que discrimina una determinadafrecuencia o ancho de banda (banda de frecuencias) de una señal que pasapor ella, pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase.

Tipos de Filtros

Según esta clasificación se tienen 4 tipos de filtros:


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- Filtro Pasa Bajos- Filtro Pasa Altos- Filtro Pasa Banda- Filtro Suprime o Elimina Banda

En este caso los filtros mencionados pueden ser de dos tipos activos o pasivos

Se denominan filtros pasivos cuando para su construcción se utilizan soloelementos pasivos como resistencias, bobinas y /o capacitores; mientras que

un filtro es de tipo activo cuando cuenta en su estructura con un elementoactivo como un TBJ o un amplificador operacional

Los filtros pasa bajo se llama así porque solo dejan pasar la parte baja de lafrecuencia.

Los filtros pasa alto son aquellos que solo deja pasar frecuencias superioresa un cierto valor especifico

Los filtros pasa banda son aquellos que permiten el paso de componentes de

frecuencia contenidos en un determinado rango de frecuencias.

Los filtros elimina banda son aquellos que dificultan el paso de componentesde frecuencia contenidos en un determinado rango de frecuencias


Trabajo preparatorio:1.-Diseñar un filtro pasa bajos tipo RC, cuya frecuencia de corte sea de 3 KHz.

2.-Diseñar un filtro pasa altos tipo RC, cuya frecuencia de corte sea de 10 KHz.

3.- Consultar las diferencias entre un potenciómetro tipo logarítmico y tipolineal. Cual se recomienda para su uso en esta práctica y porque.


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1.- Armar los circuitos de los filtros pasa bajos y pasa altos y verificar losresultados obtenidos en el trabajo preparatorio. 2.- Realizar los cambios que le solicite el profesor y compruebe los resultadosobtenidos

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)Para la realización de la presente práctica el estudiante deberá proveerse de

los siguientes elementos: protoboard, potenciómetros, resistenciascapacitores, cables de interconexiónEl laboratorio le facilitará: las fuentes de alimentación y osciloscopio

g. REGISTRO DE RESULTADOSElaborar una tabla de frecuencia vs voltaje de salida para cada uno de losfiltros armados, verificando de manera especial el valor de la frecuencia decorte obtenida.

h. INFORME1.- Comparar los datos teóricos obtenidos en cada uno de los circuitos con

los datos conseguidos en las respectivas simulaciones, calcular los errores.

2.- Comentar los errores obtenidos.

3.- Dibujar los respectivos diagramas de cada filtro en papel semilogaritmico

3.- Conclusiones y Recomendaciones

4.- Bibliografía.





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i. MARCO TEÓRICO

Simulación de circuitosLa simulación es la representación de un proceso o fenómeno mediante otromás simple, que permite analizar sus características.Inicialmente, el Instituto Berkeley de los Estados Unidos, desarrolló elprograma SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis =Programa de Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados) que es unconjunto de algoritmos matemáticos para la simulación del análisis y diseñode circuitos analógicos (circuitos con resistencias, condensadores, bobinas,

baterías y otros componentes más), luego la empresa canadiense InteractiveImage Technologies Ltd., desarrolla los programas Electronics Workbench yúltimamente la versión Multisim; con capacidad gráfica e interactiva paraconstruir y verificar circuitos analógicos (y/o) digitales. El Multisim, es unprograma que simula todos los componentes e instrumentos necesarios paraanalizar, diseñar y verificar circuitos en remplazo de los componentes einstrumentos reales. (García Villarreal Julio)

Un manual completo de multisim en:http://proton.ucting.udg.mx/~ruizb/Multisim.pdf.


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TRABAJO EN EL LABORATORIO:

Simular los circuitos de las figuras. 2.1 y 2.2 mediante el softwareMultisim y verificar los resultados obtenidos en el trabajo preparatorio.

Simular los circuitos de las figuras. 2.3, mediante el simulador Multisimy determinar la forma de onda de Vo.

Dibujar las formas de ondas adicionales que le indique el profesor.

k. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)Para la realización de la presente práctica el estudiante utilizará uncomputador personal, con el software de simulación MultiSim instalado, quese le facilitará en el laboratorio.


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a. REGISTRO DE RESULTADOSRegistre en el mismo gráfico las formas de onda determinadasanalíticamente y por el software de simulación.Vo de la figura 2.1

Vo de la figura 2.2

Vo de la figura 2.3


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l. INFORME1.- Dibujar a escala en papel milimetrado formas de onda obtenidas en lapráctica.2.- Calcule los respectivos errores y justifique los mismos.3.- Obtenga sus conclusiones y recomendaciones.

m. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA




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a. TEMA: Aplicaciones del Diodo.

b. OBJETIVO GENERAL:Analizar circuitos formados por elementos pasivos, fuentes y diodos, y quedan como resultado formas de onda modificadas respecto a la señal original.

c. OBJETIVOS ESPECÍFICOSObservar la operación del circuito sin la presencia de una fuente de DC.Observar la diferencia de operación del circuito con la presencia de unafuente DC.


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d. MARCO TEÓRICO

CIRCUITOS RECORTADORESLos circuitos recortadores o limitadores de voltaje tienen la función de impedirque un voltaje no sobrepase de cierto valor preestablecido, o en su defecto, quea partir de cierto voltaje se permita alimentar a alguna carga. Los recortadorespueden ser tipo paralelo y tipo serie.En general, los circuitos recortadores utilizan una fuente de voltaje de corrientedirecta, un diodo y un resistor; los de tipo paralelo, no modifican el eje desimetría de la señal, porque la red de recorte se conecta en paralelo con la carga,

mientras que los de tipo serie, agregan o restan el voltaje de la fuente de DC a laseñal recortada, ya la red de recorte se conecta en serie con la carga.Para que un circuito recortador paralelo lleve a cabo su función, es necesarioutilizar una fuente de directa cuya magnitud sea menor que el voltaje máximode la señal que se desea recortar.

CIRCUITO SUJETADOR DE VOLTAJEEl circuito sujetador de voltaje o desplazador de nivel, en el campo de laelectrónica es común que se requiera que a las señales se les modifique su nivelde tensión positiva o negativamente.

Para solventar ésta necesidad, la solución no es tan simple como conectar enserie una fuente de directa con la fuente de señal, puesto que existirán instantesen que ambas fuentes se encuentren con polaridad opuesta forzando la fuentede mayor magnitud a que circule corriente por la otra en sentido opuestoutilizándola como carga con las consecuencias de sobrecalentamiento o dañoesperados. Hay que prestar mucha atención para evitar daños.Sujetador de voltaje positivo variableIncorporando una fuente de voltaje de directa en serie con el diodo, es posiblemodificar el nivel de directa de la señal de entrada.


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Trabajo preparatorio:

Consultar en un manual adecuado las características del diodo a utilizarseen la práctica (1N4007).

Determinar los circuitos que generarán las ondas que se presentan a

continuación. Analice los mismos. (NOTA: La frecuencia para trabajo de

las señales es de 1 KHz.)

Para el circuito de la figura 3.1 la señal de entrada es senoidal (10*sen wt),mientras que para la figura 3.2, la señal de entrada es una señal cuadradavariante entre ±10 V.


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Analizar el circuito de la figura 3.3 y obtener la forma de onda esperadaa la salida.

Utilizando el simulador aprendido en la práctica # 2, realizar la simulaciónde los circuitos diseñados.


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Armar los circuitos diseñados en el trabajo preparatorio, comprobar sufuncionamiento y dibujar las formas de onda de salida y entrada en unsolo gráfico.

Utilizando la opción medidas del osciloscopio, determine todos losparámetros que se pueda de cada señal de salida.

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)Para la realización de la presente práctica el estudiante deberá proveerse delos siguientes elementos: protoboard, diodos para rectificación, resistencias,cables para conexión, sondas de osciloscopio, adaptador para aislamiento deosciloscopio, transformador reductor y multímetro (tester).El laboratorio le facilitará: osciloscopio, generador de funciones, fuente DC.

g. REGISTRO DE RESULTADOSRegistre en el mismo gráfico las formas de onda determinadas analíticamente ypor el software de simulación.

Vo de la figura 3.1


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h. INFORME

1.- Presentar en hojas de papel milimetrado las formas de onda de salidaobtenidas para los tres circuitos armados. Compare las diferencias entre lasformas de onda obtenidas en el laboratorio y las mostradas en la hoja guía,explique a que se deben las diferencias o semejanzas.2.- ¿Cómo se podrían utilizar diodos zener en el circuito de la figura 3.1?Dibujar el mismo.3.- Sugerir alguna aplicación para los circuitos experimentados. 4.- Obtenga sus conclusiones y recomendaciones. Anexe su bibliografía.





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a. TEMA: Fuentes Primera Parte.

b. OBJETIVO GENERAL:Comprobar las características de la rectificación en media onda y ondacompleta de una señal AC.

c. OBJETIVOS ESPECÍFICOSFamiliarizar al estudiante con el proceso de la rectificación.Considerar y reconocer todos los factores que intervienen en la rectificación.

d. MARCO TEÓRICO

El análisis de los diodos se ampliará a las señales variables en el tiempo decon forma de onda senoidal y con forma de onda cuadrada. Las mismas al

ser solo alternas (AC) en un ciclo completo, definido por el periodo T, el valorpromedio (la suma algebraica de las áreas arriba y abajo del eje) es cero.


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RECTIFICACION DE MEDIA ONDAEl circuito rectificador de media onda, que genera una forma de onda Vo , lacual tendrá un valor promedio de uso particular en el proceso de conversiónde ac a dc. Cuando un diodo se usa en el proceso de rectificación, es comúnque se le llame rectificador.

RECTIFICACION DE ONDA COMPLETAPUENTE DE DIODOSEl nivel de dc que se obtiene a partir de una entrada senoidal puede mejorar

al 100% si se utiliza un proceso que se llama rectificación de onda completa,El circuito más común usa cuatro diodos en una configuración en forma depuente. Las polaridades resultantes a través de los diodos ideales paramostrar que dos diodos (D2, D3) están conduciendo, en tanto que los otrosdos no lo hacen (D1, D4). En el siguiente semiciclo cambian sus estados. Elresultado neto con su corriente y polaridad indicadas a través de R, si sondiodos ideales, el voltaje de carga Vo = Vi.

RECTIFICADOR CON TRANSFORMADOR CON TAP CENTRALUn rectificador de onda completa solo utiliza dos diodos, pero necesita un

transformador cuyo secundario posea una toma intermedia. Debido a que latoma intermedia se conecta a mitad de camino de los dos extremos delbobinado secundario, puede servir como punto de tierra. Sin embargo, elagregar una toma central agrega costos al transformador.


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e. MARCO PROCEDIMENTALTrabajo preparatorio:

Consultar las características del puente integrado de diodos que se vayaa utilizar en la práctica.

Analizar los circuitos rectificadores de media onda, onda completa contoma central y onda completa tipo puente a implementar en ellaboratorio, calculando los valores ac y dc de voltaje y corriente que seesperan obtener en el laboratorio. Utilizar los transformadoresdisponibles en el laboratorio como fuente de entrada (12 Vrms en elsecundario) y una resistencia de 180 Ω (por lo menos de 1 watio) como

carga.

Dibujar en hojas de papel milimetrado las formas de onda esperadas a lasalida para cada circuito a probarse.

Realizar la simulación de cada uno de los circuitos a implementarse en ellaboratorio.


Armar el circuito rectificador de media onda, onda completa tipo puentey tap central, y aplicar la señal de entrada del transformador disponible

en el laboratorio. Utilizar como carga la resistencia de 180 Ω (2 watios). Dibujar en hojas de papel milimetrado, lo más exacto posible las formas

de onda observadas para cada circuito probado.

Utilizando la opción medidas del osciloscopio, obtener lecturas de voltajecontinuo y eficaz sobre la carga.

Exclusivamente para el rectificador de media onda, mediante la opciónresta de señales (Ch1-Ch2) del osciloscopio realice la diferencia entre laseñal de entrada (Ch1) y la señal de salida (Ch2). Dibujar en papelmilimetrado lo más exacto posible la forma de onda observada ¿Quérepresenta la forma de onda obtenida?

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)Para la realización de la presente práctica el estudiante deberá proveerse delos siguientes elementos: protoboard, diodos para rectificación, resistencias,


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cables para conexión, sondas de osciloscopio, adaptador para aislamiento deosciloscopio, transformador reductor y multímetro (tester).El laboratorio le facilitará: osciloscopio.

g. REGISTRO DE RESULTADOSRegistre en la siguiente tabla los valores resultados.

Tabla:

Medido CalculadoVDC Vrms F.R. VDC Vrms F.R.

Media Onda

Onda Completa con toma centralOnda Completa con puenterectificador

Registre en el mismo gráfico las formas de onda determinadas práctica yanalíticamente.Vo del rectificador de media onda:


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h. INFORME1.- Presentar en forma clara y ordenada los resultados obtenidos: lasmediciones y las formas de onda de todos los circuitos probados.2.- Realizar un análisis comparativo entre los datos logrados en la práctica ylos datos del preparatorio, realizar el cálculo de errores, justifique losmismos.3.- Conclusiones, Recomendaciones y Bibliografía.





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a. TEMA: Fuentes Segunda Parte.

b. OBJETIVO GENERAL:Comprobar mediante el trabajo práctico del estudiante, si el uso de unregulador de voltaje mejora la señal continua que se entrega a la carga.

c. OBJETIVOS ESPECÍFICOSObservar la diferencia de operación del circuito de fuente ante la presenciadel bloque de filtrado y la ausencia del mismo.Verificar la diferencia de regulación que se produce entre el uso de DiodosZener y Reguladores Integrados.

d. MARCO TEÓRICO

Filtrado.Dentro de los bloques de la fuente de corriente continua, se tiene en tercerlugar al bloque que lo constituye la fase de filtrado, la misma que nos


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permitirá transformar a la señal que ha salido desde el bloque derectificación en una señal de DC pura.Este bloque lo constituye íntegramente un capacitor electrolítico, el mismoque producirá el efecto mostrado en la siguiente figura a la señal rectificada.

Para determinar el valor del capacitor electrolítico que se ha de aplicar a lasalida del puente rectificador de onda completa se utiliza básicamente laexperiencia de tal forma que, por cada ampere de corriente, el capacitorllevará 2000 uF, pero este tipo de capacitores también vienen especificadoscon un valor de voltaje, el mismo que deberá tener una tensión del doble delvalor superior estándar al requerido o por lo memos superar en un 10% delvalor requerido.Una vez que la señal ha sido convertida en DC pura, ahora hay que darle lascondiciones específicas de voltaje requerido por la carga, no olvidar que lacorriente será la exigida por la carga. Para este trabajo se encuentra el últimobloque del sistema de fuente, este es el de regulación.

Regulación.Para la regulación se tiene dos métodos, el uno con diodo zener y el otromediante la utilización de CI reguladores.

Regulación con diodo zener:

El esquema básico para este tipo de regulación lo constituye el siguientediagrama:


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Recordar que en el cátodo del diodo zener se está formado un divisor decorriente y dadas las características de este diodo, trabajar en polarizacióninversa, por este se da la descarga al punto de referencia para de esta

manera obtener la regulación a la salida. Además no se olvide que lacorriente que atraviesa el diodo zener estará en función de la corriente queconsuma la carga.

Regulación con CI:

Los diagramas para la utilización de este tipo de CI ya vienen incluidos dentrode sus hojas de especificaciones técnicas, pero observe en los siguientesdiagramas que especifican su utilización.

Recuerde que cada circuito integrado está diseñado para una cantidad decorriente dada y por consiguiente ese será su límite máximo.


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e. MARCO PROCEDIMENTALTrabajo preparatorio:

Consultar en un manual las características de dos diodos zener: uno de5,1V, y otro de 9V; además consultar las características de un reguladorintegrado LM7805.

Para el circuito mostrado en la figura, calcular:

Valores de VDC y Vrms sobre la carga y el capacitor.Factor de rizado sobre la carga y el capacitor.Dibujar en hojas milimetradas las formas de onda que se esperan obtener.Considere el diodo zener tiene rz = 5 Ω. Y VZ=5,1 v.

Para el circuito mostrado en la siguiente figura, realizar los mismoscálculos indicados en el punto anterior.


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Reemplazar el zener del circuito inicial de 5,1V por el zener de 9V, yrepetir los cálculos realizados.

En el segundo circuito, reemplazar los elementos necesarios por elregulador integrado LM7805 (de 5V). Efectuar los mismos cálculos.

Realizar las simulaciones de cada uno de los circuitos.


Armar los circuitos del trabajo preparatorio y realizar las mediciones delos parámetros calculados para cada uno de ellos.

Dibujar las formas de ondas que se le indique el profesor. Realizar los reemplazos necesarios de elementos para cumplir las

condiciones del trabajo preparatorio y realizar las acciones de los dospuntos anteriores.

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)Para la realización de la presente práctica el estudiante deberá proveerse delos siguientes elementos: protoboard, diodos zener, regulador en CI, diodospara rectificación, resistencias, capacitores, cables para conexión, sondas de

osciloscopio, adaptador para aislamiento de osciloscopio, transformadorreductor y multímetro (tester).El laboratorio le facilitará: osciloscopio.


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g. REGISTRO DE RESULTADOSRegistre en la siguiente tabla los valores resultados.Tabla:

Medido Calculado

VDC Vrms F.R. VDC Vrms F.R.Circuito 1

Circuito 2

Circuito 3Circuito 4

h. INFORME

1.- Dibujar a escala en papel milimetrado formas de onda obtenidas en lapráctica.2.- Calcule los respectivos errores y justifique los mismos.3.- Obtenga sus conclusiones y recomendaciones.

a. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA


Décima Edición, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A, 2009[2] Huijsing,(2011), Amplifier Opertional, Theory and Design, E. Springer*

[3] Floyd T,(2011), Electronic Device, E. Prentice Hall*


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Aprobado por:




Las resistencias forman un divisor de tensión y la función de esta red esfacilitar la polarización necesaria para que la unión base-emisor este en laregión de operación apropiada, ya que proporciona mayor estabilidad en elpunto de operación.

El circuito que es utilizado es el siguiente:

En donde para su análisis se aplicará el teorema de Thenvenin en el divisorde tensión en la base, sin olvidar que de esto se obtiene un voltaje y unaresistencia equivalente, modificando el circuito al mostrado en la siguientefigura:

Con el nuevo circuito se analizará la malla base – emisor, para luego analizarla malla colector emisor y obtener los valores de voltajes y corrientes para elcircuito. Con los valores obtenidos ya se puede dirigir a la curva característicadel TBJ para ubicarlos y encontrar el punto de operación.


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Aprobado por:





Trabajo preparatorio:1.- Consultar en un manual las características y la asignación de pines de lostransistores 2N3904 [NTE 123AP] (NPN) y 2N3906 [NTE139](PNP).2.- Consultar un método práctico para determinar el tipo y los terminales deun transistor mediante la utilización de un multímetro.3.- Realizar el análisis de la polarización de los circuitos indicados en lassiguientes figuras:

Asumir β = 100


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Aprobado por:




4.- Indique el tipo de polarización de cada uno de los circuitos.5.- Realizar la simulación de cada uno de los circuitos obteniendoexclusivamente valores de voltajes y corrientes.


Comprobar mediante el método para determinación de terminales en eltrabajo preparatorio, cuales son los pines del transistor y comprobar subuen estado.

Armar cada uno de los circuitos analizados en el trabajo preparatorio, ypara cada uno de ellos, tomar las medidas de polarización esto implicavoltajes en los terminales del transistor, así como también las corrientesen los mismos.

Intercambie los transistores NPN por PNP y realice los cambiosnecesarios al circuito para realizar las mismas mediciones del puntoanterior.

f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)Para la realización de la presente práctica el estudiante deberá proveerse de

los siguientes elementos: protoboard, transistores, resistencias, cables paraconexión y multímetro en buen estado (tester).El laboratorio le facilitará: fuente de corriente continua.


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Aprobado por:




g. REGISTRO DE RESULTADOSPara cada uno de los circuitos debe llenar las siguientes tablas:

NPN IB IE IC VBE VCE VBE


Circuito 3

PNP IB IE IC VBE VCE VBE


Circuito 3

h. INFORME1.- Presentar en forma clara y ordenada: los datos obtenidos en la práctica,y compararlos con los datos teóricos. Obtener los errores. Determine lasposibles causas de los errores.2.- Indicar los cambios que fueron necesarios para utilizar los transistores detipo PNP.

3.- Conclusiones y Recomendaciones.


[1] ROBERT BOYLESTAD, “Electrónica Teoría de Circuitos Editorial”, DécimaEdición, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A, 2009[ 2] Huijsing,(2011), Amplifier Opertional, Theory and Design, E. Springer*[3] Floyd T,(2011), Electronic Device, E. Prentice Hall*[4] ROBERT BOYLESTAD. Introducción al análisis de Circuitos, EditorialPrentice Hall Hispanoamericana S.A, décima Edición, 2011


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MANUAL DE PROCEDEMIENTOS DE PRÁCTICAS

LABORATORIO ELECTR NICA ANAL GICACARRERA INGENIERÍA ELECTRÓNICASEDE Quito - Campus SUR.



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a. TEMA: Aplicación del TBJ.

b. OBJETIVO GENERALIntroducir al estudiante en el uso de transistores para aplicaciones en cortey saturación.

c. OBJETIVOS ESPECÍFICOSDeterminar el funcionamiento en corte y saturación para aplicaciones deactivación y desactivación de elementos.Activar y desactivar una carga de potencia con 110VAC.

d. MARCO TEÓRICOCorte y saturación.De la polarización del transistor se determinó que existen tres zonas deoperación para el mismo, estas son: corte, saturación y zona activa. El trabajodel transistor siempre está esperada que sea en la zona activa o zona lineal,debido a que en las otras dos zonas se presenta una distorsión de la señal,pero existen aplicaciones en las que es necesario que el funcionamiento del


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TBJ esté en las otras dos zonas restantes. Cuando el transistor se halla bajoestas condiciones de funcionamiento el mismo se asemeja a un interruptor.

Cuando el transistor está en la zona de corte se asemejará a un interruptorabierto y caso contrario cuando este se encuentra en zona de saturación seasemejará a un interruptor cerrado.

El circuito de la figura al parecer no tiene una aplicación práctica, pero en larealidad la señal generada por el interruptor puede ser cambiada por unaseñal de niveles bien definidos (señal digital), la misma que tenga cambiosrápidos y el transistor podrá responder a estos cambios (PWM), es decir setendrá una señal de voltaje continuo variable.

Para el funcionamiento de este circuito se tiene que considerar que paracorte, la corriente en la base sea cero, en ese caso no habría problema, lo

importante se dará cuando se vaya al estado de saturación, en el que setiene que tener en cuenta el valor de la resistencia de base para garantizaruna corriente en el mismo pin para que llegue a la zona de operación.


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Trabajo preparatorio:a. Consultar las características de los siguientes transistores:

2N2222A.2N2907A.

b. Determine las corrientes en cada uno de los siguientes circuitos y elestado de funcionamiento de los leds, los transistores serán losconsultados en el punto “a”, calcule las corrientes de base, de colector.


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c. Consulte la forma de funcionamiento de un relé de 12VDC y adquiera unoen el mercado, cable 16AWG, foco de 100W y realice la conexión para elencendido del foco, utilizando los contactos del relé, como se muestra elsiguiente circuito.

El diodo no es parte del relé, este tiene que ser colocado exteriormente,consulte cual sería la función que va a realizar el diodo.

Desarrollo de la Práctica:1. Arme los circuitos del punto “a” del preparatorio, mida cada una de lascorrientes en los pines de los transistores, así como también los voltajes enlos pines.2. Los valores medidos en el punto a compárelos con los calculados en eltrabajo preparatorio, obtenga sus conclusiones.3. Reemplace las resistencias de la base por un potenciómetro de 5KΩ y vayadando valores desde cero hasta al 100% del valor, con pasos del 10%. Midanuevamente los valores de las corrientes y de los voltajes en los terminalesdel transistor, dando voltajes fijos de 5VDC en uno de los pines delpotenciómetro.4. Tabule los valores medidos en una tabla y realice un análisis de los valoresobtenidos del circuito.5. Regrese los circuitos originales del preparatorio y reemplace los sistemasled resistencia por las bobinas de los relés. Mida los valores de corrientes yvoltajes en los terminales de los transistores al aplicar 0 o 5VDC y determine

el funcionamiento de los focos de 110VAC.


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f. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE)Para la realización de la presente práctica el estudiante deberá proveerse delos siguientes elementos: protoboard, transistores, diodo común, diodosleds, relé de 12V, foco de 110VAC, boquilla, enchufe, cable, cables paraconexión, interruptor y multímetro en perfecto estado (tester).El laboratorio le facilitará: las fuentes de alimentación.

g. INFORMERealice su informe en base de los resultados obtenidos de la práctica.Obtenga sus conclusiones y recomendaciones.

h. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

[1] ROBERT BOYLESTAD, “Electrónica Teoría de Circuitos Editorial”,Décima Edición, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A, 2009[2] Huijsing,(2011), Amplifier Opertional, Theory and Design, E. Springer*[3] Floyd T,(2011), Electronic Device, E. Prentice Hall*[4] ROBERT BOYLESTAD. Introducción al análisis de Circuitos, EditorialPrentice Hall Hispanoamericana S.A, décima Edición, 2011


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a. TEMA: Polarización del FET.

b. OBJETIVO GENERALFamiliarizar al estudiante con los transistores de efecto de campo de juntura

(JFET) mediante el análisis de sus circuitos de polarización.

c. OBJETIVOS ESPECÍFICOSEstudiar las características de transistores de efecto de campo para despuésutilizarlos en circuitos.Establecer un método práctico para la determinación de los pines ycomprobación del transistor de efecto de campo.

d. MARCO TEÓRICOEl transistor JFET (Junction Field Efect Transistor, que se traduce comotransistor de efecto de campo) es un dispositivo electrónico activo unipolar.Este tipo de transistor se polariza de manera diferente al transistor bipolar.La terminal de drenaje se polariza positivamente con respecto al terminal defuente (Vdd) y la compuerta se polariza negativamente con respecto a lafuente (-Vgg).


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A mayor voltaje -Vgg, más angosto es el canal y más difícil para la corrientepasar del terminal drenador (drain) al terminal fuente o source. La tensión -Vgg para la que el canal queda cerrado se llama punch-off y es diferente paracada JFET.

El transistor de juntura bipolar es un dispositivo operado por corriente yrequieren que halla cambios en la corriente de base para producir cambiosen la corriente de colector. El JFET es controlado por tensión y los cambiosen tensión de la compuerta a fuente modifican la región de rarefacción(deplexión) y causan que varíe el ancho del canal.Al igual que en los transistores BJT, será el circuito de polarización el quegarantice el punto de funcionamiento óptimo en los transistores FET. Loscriterios a seguir en el diseño del circuito de polarización, serán los mismosque se vieron en los circuitos amplificadores con BJT: estabilidad del puntoQ, ganancia de tensión, distorsión, potencia a disipar, etc.

De la misma forma que el BJT, el FET tiene una curca característica en dondese tiene que establecer su punto de operación en la zona esperada.


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g. INFORME1.- Presentar en forma clara y ordenada: los datos obtenidos en la práctica,

los del trabajo preparatorio, compárelos y obtenga los respectivos errores.

Explique los mismos.

2.- Indicar y explicar los cambios que deben realizarse a los circuitos para

polarizar un transistor de canal P. Dibujar los circuitos.

3.- Conclusiones.

h. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

[1] ROBERT BOYLESTAD, “Electrónica Teoría de Circuitos Editorial”,Décima Edición, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A, 2009[2] Huijsing,(2011), Amplifier Opertional, Theory and Design, E. Springer*[3] Floyd T,(2011), Electronic Device, E. Prentice Hall*[4] ROBERT BOYLESTAD. Introducción al análisis de Circuitos, EditorialPrentice Hall Hispanoamericana S.A, décima Edición, 2011

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