Guias de Laboratorio de c. Electro i(Untels)

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR (UNTELS)

UNTELS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍAELECTRÓNICA Y TELECOMUINICACIONES

GUIA DE LABORATORIO DEL CURSO DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I

DOCENTE: MG. ING. OSCAR DALL’ORTO GATES

OSCAR DALL’ORTO Página 1


INDICE

LABORATORIO 1:RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETALABORATORIO 2FILTROS PARA FUENTES DE ALIMENTACION. DUPLICADORES DE TENSION, RECORTADORES.LABORATORIO 3CURVAS DEL DIODO Y EL DIODO ZENER COMO REGULADORLABORATORIO 4EL TRANSISTOR BIPOLAR. CURVAS CARACTERÍSTICAS Y POLARIZACIÓN EN DC.LABORATORIO 5EL TRANSISTOR BIPOLAR COMO SEGUIDOR EMISOR Y COMO COMUTADOR.LABORATORIO 6EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO. PARAMETROS Y AUTOPOLARIZACIÓN.LABORATORIO 7PARAMETROS HIBRIDOS DE UN TRANSISTOR BJT.LABORATORIO 8AMPLIFICADORES EN CASCADA, AMPLIFICADOR CASCODO Y AMPLIFICADOR DARLINGTONLABORATORIO 9-DISEÑO Y ANALISIS DE UN AMPLIFICADOR MONO-ETAPALABORATORIO 10DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN PROYECTO.



INTRODUCCION

Los laboratorios y experiencias de esta guía de laboratorio de Circuitos electrónicos I, tiene por finalidad complementar la teoría con la práctica y la investigación para que el estudiante de ingeniería electrónica realice los diseños, mediciones y conclusiones de los laboratorios propuestos.

En esta guía de laboratorio se cubre una gama de experiencias electrónicas que la iniciamos con la función rectificadora del diodo semiconductor, hasta circuitos amplificadores con transistores.



LABORATORIO 1RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA

Y ONDA COMPLETA



CURSO: CIRCUITOS ELECTRÓNICOSI LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES I

Laboratorio Nº 1

APELLIDOS Y NOMBRES: ________________________________________

TÍTULORECTIFICADORES

DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA

Objetivo: Verificar la acción rectificadora del diodo semiconductor Medir tensiones AC y DC, en el secundario del transformador y en

la resistencia de carga.Determinar con el osciloscopio la forma de onda de voltaje en el

secundario del transformador y en la resistencia de carga de un circuito rectificador.FUNDAMENTO TEORICO:

El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte

negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi)

convirtiéndola en corriente directa de salida (V0).

Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo, como lo

demostraremos en la experiencia.

Análisis del circuito (diodo ideal)

Los diodos ideales, permiten el paso de toda la corriente en una única dirección,

la correspondiente a la polarización directa, y no conducen cuando se polarizan

inversamente. Además su voltaje es positivo

Polarización directa (Vi > 0)

En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restricción, provocando

una caída de potencial que suele ser de 0,7 V. Este voltaje de 0,7 V se debe a

que usualmente se utilizan diodos de silicio. En el caso del germanio, que es el

segundo más usado, la caída de potencial es de 0,3 V.

Vo = Vi - VD → Vo = Vi - 0,7



y la intensidad de la corriente puede fácilmente calcularse mediante la ley de

Ohm:

Polarización inversa (Vi < 0)

En este caso, el diodo no conduce, quedando el circuito abierto. La

tensión de salida es igual a la tensión de entrada, y la intensidad de la

corriente es nula:

Vo = Vi

I = 0

Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una

señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo)

pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte

negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal

se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de

corriente continua.

Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro. Para

la presente experiencia utilizaremos cuatro diodos.

Puente Rectificador de onda completa

En este caso se emplean cuatro diodos con la disposición de la figura. Al igual

que antes, sólo son posibles dos estados de conducción, o bien los diodos 1 y 3


http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Circuito_rectificador_media_onda_OFF.png

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Puente_de_diodos.png%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5


están en directa y conducen (tensión positiva) o por el contrario son los diodos 2

y 4 los que se encuentran en inversa y conducen (tensión negativa).

La tensión inversa de pico (PIV), en el rectificador de onda completa tipo puente

es de Vp ( Voltaje pico del secundario del transformador)

MATERIALES Y EQUIPOS:

1. 4 DIODOS RECTIFICADORES 1N4001 ó SIMILAR2. 1 RESISTENCIA DE 1 KILOOHMS ½ WATTS3. 1 TRANSFORMADOR DE 220/12 VOLTIOS 1 AMPERIO4. 1 PROTOBOARD5. 1 MULTÍMETRO6. 1 OSCILOSCOPIO7. CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:

1.- ARME EN PROTOBOARD EL CIRCUITO DE LA FIGURA 1.1. (Rectificador de media onda)2.- Con el multímetro en AC, mida la tensión en:a) Los extremos del secundario del transformador.b) Los extremos de la resistencia de carga R1 = 1K Anotar estos 2 valores medidos en la tabla 1.1

3.- Con el multímetro en DC, mida la tensión o voltaje en:a) Los extremos del secundario del transformador.b) Los extremos de la resistencia de carga R1.

TABLA 1.1Voltaje en secundario del transformador (voltios)

Voltaje en los extremos de la

resistencia de carga (voltios)

Calcular la corriente que circula por el diodo (Emplear

ley de ohm)(m. amp.)

AC: AC: AC:DC: DC: DC:



FIGURA 3.1

Fig. 1.1.

4.- CON EL OSCILOSCOPIO MEDIR EL VOLTAJE PICO A PICO (Vpp) en el secundario del transformador Vpp =_______________

Luego Voltaje pico o máximo será (Vp) = _______________

Y luego el voltaje eficaz o alterno será = ________________

5.- Con el osciloscopio medir el voltaje en los extremos de la resistencia de 1K

Vp (Voltaje pico o máximo) =____________

6.- Dibujar las formas de ondas que se visualizan en el osciloscopio cuando se mide:1. el secundario del transformador 2. Los extremos de la resistencia

FORMA DE ONDA EN EL SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR

Voltaje(Voltios)


D1DIODET1

R11k


Tiempo

FORMA DE ONDA EN LOS EXTREMOS DE LA RESISTENCIA

Voltaje(Voltios)

Tiempo

Usar los valores encontrados en la tabla 1.1 y los obtenidos en el punto 4, para completar lo siguiente:

Vp en el secundario del transformador (voltios)

Vp en la R. de carga (voltios)

V medio o DC en el transformador (voltios)V medio o DC en la R. de carga (voltios)

V eficaz o AC en el transformador (voltios)V eficaz o AC en el transformador (voltios)

I p en el diodo o en la R de carga (ma.)

I eficaz o AC en el diodo (ma.)I medio o DC en el diodo (ma.)

B. RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA (TIPO PUENTE):

1. Arme en el protoboard el circuito de la figura 1.2 (Rectificador de ONDA COMPLETA).2. Con el multímetro en AC, mida la tensión o voltaje en:

a. Los extremos del secundario del transformador.b. Los extremos de la resistencia de carga R1Anotar estos 2 valores medidos en la tabla 1.2

3. Con el multímetro en DC, mida la tensión o voltaje en:a. Los extremos del secundario del transformador.b. Los extremos de la resistencia de carga R1.



Anotar estos valores en la tabla 1.2

TABLA 1.2

Voltaje en secundario del transformador (voltios)


resistencia (voltios)

Calcular la corriente que circula por la R1 (Aplicar ley

de ohm)

AC: AC: AC:DC: DC: DC:

Indicar la corriente que circula por cada diodoCorriente por diodo 1 = Corriente por diodo 2 =Corriente por diodo 3 = Corriente por diodo 4 =

FIG 1.2 RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA TIPO PUENTE

4. CON EL OSCILOSCOPIO MEDIR EL VOLTAJE PICO A PICO (Vpp) en el secundario del transformador

Vpp =Luego Voltaje pico o máximo será (Vp) =

Y luego el voltaje eficaz o alterno será =

5.- Con el osciloscopio medir el voltaje en los extremos de la resistencia de 1K

Vp (Voltaje pico o máximo) =

6.- Dibujar las formas de ondas que se visualizan en el osciloscopio cuando se mide:1. el secundario del transformador 2. los extremos de la resistencia


D3

D2

D1

D4

T1

R11k



Voltaje(Voltios)

Tiempo

FORMA DE ONDA EN LOS EXTREMOS DE LA RESISTENCIA

Voltaje(Voltios)

Tiempo

Usar los valores encontrados en la tabla 3.1 y los obtenidos en el punto 4, para completar lo siguiente:

Vp en el secundario del transformador (voltios)

Vp en la R. de carga (voltios)

V medio o DC en el transformador (voltios)



V medio o DC en la R. de carga (voltios)

V eficaz o AC en el transformador (voltios)V eficaz o AC en el transformador (voltios)

I p en el diodo o en la R de carga (ma.)

I eficaz o AC en el diodo (ma.)I medio o DC en el diodo (ma.)

CONCLUSIONES:

LABORATORIO 2FILTROS PARA FUENTES DE

ALIMENTACIÓNDUPLICADORES DE TENSIÓN

Y RECORTADORES



UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

CURSO:CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES ICICLO: VI

PRÁCTICA DE LABORATORIO 2

TÍTULOFILTROS PARA FUENTES DE ALIMENTACIÓN,

DUPLICADORES DE TENSION

Objetivo: Verificar y analizar la acción del filtro por condensador y medir los valores de voltaje y corriente en la entrada y salida del los circuitos.Implementar un doblador de tensión y circuitos recortadores y limitadores.

Determinar con el osciloscopio la forma de onda de voltaje en la salida y entrada de los circuitos

FUNDAMENTO TEORICO

Filtros para Fuentes de Alimentación

Estos rectificadores con filtro están constituidos principalmente por dos diodos un transformador con toma intermedia y un condensador. Para explicar su funcionamiento tenemos que recordar que un diodo sólo permite el paso de la corriente en un sentido; en este circuito tenemos dos diodos y cada uno de ellos va a permitir el paso a la corriente en un caso opuesto. Así, uno circulará cuando la tensión de corriente alterna de entrada se encuentre en el ciclo positivo y, el otro, cuando se encuentre en el negativo. Pero si no tuviéramos la toma central el circuito estaría cortado siempre, ya que cuando uno puede



conducir el otro no, y viceversa, al estar colocados en sentidos opuestos; por eso tenemos que darle una "ruta alternativa" a la corriente para que se produzca tensión de salida en los dos ciclos de entrada. Ya hemos visto cómo la tensión que entrega un rectificador no es del todo útil debido a su constante variación a lo largo del tiempo. Además, sus oscilaciones van desde un valor tope, o máximo, hasta "cero" y este es otro inconveniente ya que en el momento en que la tensión es cero, no se entrega energía alguna. Pues bien, gracias al uso de un filtro conseguiremos "alisar" esas ondulaciones en la tensión, a fin de obtener una tensión lo más parecida a una constante; además el valor mínimo no será cero sino que tendrá un valor algo positivo.

Como vemos en la ilustración correspondiente, hemos añadido un condensador en paralelo. En esta situación, si no se conectase nada entre los puntos A y B (llamados carga) el condensador comenzaría a cargarse hasta llegar a su tope. Es entonces cuando nuestro filtro ofrece una tensión constante. Esta situación sería suficiente siempre y cuando no se entregase corriente a la carga, es decir, no se conectase algo. Pero, evidentemente, sería absurdo diseñar un dispositivo electrónico para no utilizarlo. ¿Qué pasa, cuando conectamos algo a las salidas del filtro? Pues que cualquier aparato electrónico que se conecte necesita energía para funcionar. Y esta energía eléctrica que necesita la va a tomar de dos partes; por un lado toma energía de la propia fuente y por otro de la que tiene almacenada el condensador. Esto no tendría gran importancia si no fuera por el hecho de que el condensador al descargarse va perdiendo diferencia de potencial entre sus bornes, por tanto, vuelve a bajar la tensión. Sin embargo, como la fuente está constantemente suministrando energía eléctrica, el condensador vuelve a cargarse y la tensión por tanto vuelve a subir. Es una oscilación de tensión que dependerá de qué cantidad de energía requiera el dispositivo conectado. No obstante, estas oscilaciones son bastante menores que las obtenidas directamente del rectificador, así pues, su utilización está justificada.

Circuitos dobladores de Tensión

Los circuitos dobladores de voltaje o tensión producen el doble de tensión en DC (corriente directa) en la salida del circuito. Se pueden implementar de dos diferentes maneras: de media onda y de onda completa y en ambos casos la frecuencia de la tensión de rizado es la misma que la de la tensión de entrada.

Puede ser utilizado como preamplifcadores o como amplificadores de baja potencia

Funcionamiento del doblador de tensión de ½ onda.

Durante el medio ciclo de voltaje positivo a través del transformador, el diodo del segundario D1 conduce (y el diodoD2) esta en corte, mientras carga al capacitor C1 hasta el voltaje pico rectificado (vm). El diodo D1 es idealmente un circuito cerrado, corto, durante este medio ciclo, y el voltaje de entrada carga al capacitor C1 hasta (Vm) con la polaridad que se muestra en la figura A. Durante el medio ciclo negativo del


http://www.unicrom.com/Tut_corrientecontinua.asp

http://www.unicrom.com/Tut_voltaje.asp


voltaje segundario, el diodo D1 esta en corte y el diodo D2 se encuentra conduciendo y cargando al capacitor C2 .dado que el diodo D2 actúa como un circuito cerrado durante el medio ciclo negativo (y el diodo D1 esta abierto), podemos sumar los voltajes alrededor de la malla exterior de la cual V.C2 =2Vm.

En el siguiente medio ciclo positivo, el diodo D2 no esta conduciendo y el capacitor C2 descargara a través de la carga. Si ninguna carga esta conectada a través del capacitor C2 ambos capacitores permanecerán cargados C1 a Vm y C2 a 2Vm .si, como se pudiera esperar, hay una carga conectada ala salida del doblador de voltaje, el voltaje a través del condensador C2 caerá durante el medio ciclo positivo ( ala entrada ) y el capacitor se cargara asta 2Vm durante el medio ciclo negativo .la forma de onda de salida a través del capacitor C2 es la de una señal de media onda filtrada por un filtro capacitor .el voltaje de pico inverso a través de cada diodo es 2Vm

A) medio ciclo positivo B) medio ciclo negativo

Circuitos limitadores

Los circuitos limitadores (o recortadores) hacen uso de los diodos pero de un modo distinto al que hemos estudiado desde el punto de vista de la rectificación.

Recortador serie: La posibilidad de colocar el diodo serie en uno u otro sentido posibilita que "recortemos" semiciclo positivos o negativos.

Recortador paralelo: Este tipo de recortador varía la posición del diodo pero basa su operativa en similares premisas.

Recortador polarizado: Esta clase de recortados utiliza una segunda polarización en serie con el diodo paralelo recortador. Esto se traduce en que el límite de conducción se ve incrementado, mientras que el valor absoluto de VP (segunda polarización) será mayor que el valor absoluto de la tensión alterna de entrada (VAC). En la ilustración correspondiente vemos un recortador polarizado negativo y un recortador doble que utiliza dos polarizaciones contrarias sobre dos diodos (Va y Vb).




8. 2 DIODOS RECTIFICADORES 1N40019. 1 RESISTENCIA DE 1 KILOOHMS10. Capacitores de 1 uf, 10 uf, 100 uf y 1000uf11. 1 TRANSFORMADOR DE 220/12-0-12 VOLTIOS 1 AMPERIO12. 1 PROTOBOARD13. 1 MULTÍMETRO14. 1 OSCILOSCOPIO15. CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:

1.- ARME EN PROTOBOARD EL CIRCUITO DE LA FIGURA 2.1 (Rectificador de onda completa con filtro por capacitor.2.- Con el multímetro en AC, mida la tensión en:a) Los extremos del secundario del transformador.b) Los extremos deL CAPACITOR c1 Anotar estos 2 valores medidos en la tabla 2.1

3.- Con el multímetro en DC, mida la tensión o voltaje en:a) Los extremos del secundario del transformador.b) Los extremos de la resistencia de carga R1.

TABLA 2.1CAPACITOR

C2Voltaje en secundario

del transformador (voltios)


resistencia de carga (voltios)

Calcular la corriente que circula por el

diodo (Emplear ley de

ohm)(m. amp.)

1 uf AC: 23.8V DC: 2.12v DC: 2.12mA



10 uf 24.0v 11.2v 0.0112A

100 uf 24.2v 15.6v 0.0156A

1000 uf 24.1v 16.1v 0.0161A

4.- CON EL OSCILOSCOPIO MEDIR EL VOLTAJE PICO A PICO (Vpp) en el secundario del transformador.Vpp= 24.8 vpp



TR1

TRAN-2P3S

R11k

C1100uF

D1

1N4001

D2

1N4001

FIG 2.1

Luego Voltaje pico o máximo será (Vp) = 12.4v

Y luego el voltaje eficaz o alterno será = 8.76v

5.- Con el osciloscopio medir el voltaje en los extremos Del capacitor:Tener en cuenta la tensión de rizado.

VDC = 14.49mv (1 uf) VDC = 6.21mv (10 uf) VDC = 1.1mv (100 uf) VDC = 0.14mv (1000 uf)



6.- Dibujar las formas de ondas que se visualizan en el osciloscopio, para cada caso




Voltaje

(Voltios) Tiempo

FORMA DE ONDA EN LOS EXTREMOS DEL CAPACITORCUANDO c = 10 uf Y CUANDO c= 1000 uf)



Voltaje

(Voltios)

Tiempo

CIRCUITO 2: dobladores de tensión:

TR1

TRAN-2P3S

C11000uF D1

1N4001

D21N4001

C21000uF

R110k

FORMA DE ONDA EN LA SALIDA CUANDOA) R= 100 ohm



B) R= 1 Mohm

Voltaje

(Voltios) R = 100 ohm Tiempo

Voltaje

(Voltios) R = 1 Mohm Tiempo

Valores de voltaje DC en la salida:



CIRCUITOS RECORTADORES (LIMITADORES)

Implementar LOS SIGUIENTES CIRCUITOS:

1.-

2.-

Dibujar la onda de entrada y la onda de salida.Dibujar la función de transferencia de Vi y VoDibujar Vo vs i

CONCLUSIONES:


R31k

+V210V

1N4001

1kHz

V4-10/10V

Vo+ V15V

IN4001

R31k

1kHz

V4-10/10V

Vo

+ V15V

IN4001


LABORATORIO 3CURVA DEL DIODO SEMICONDUCTORY DIODO ZENER




CURSO: LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES I

CICLO: VI


TÍTULOCurva del diodo

Diodo Zener.

OBJETIVO: 1.-Obtener la curva característica del diodo 2.- Verificar la acción reguladora del diodo zenerFUNDAMENTO TEÓRICO:Diodo Zener: es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente.

Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de la flecha.

En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común.



Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante.

En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K - cátodo) y el sentido de la corriente para que funcione en la zona operativa

CURVA DEL DIODO ZENER

Analizando la curva del diodo Zener se ve que conforme se va aumentando negativamente el voltaje aplicado al diodo, la corriente que pasa por el aumenta muy poco.

Pero una vez que se llega a un determinado voltaje, llamado voltaje o tensión de Zener, (Vz), el aumento del voltaje (siempre negativamente) es muy pequeño, pudiendo considerarse constante.

Para este voltaje, la corriente que atraviesa el diodo Zener ,puede variar en un gran rango de valores. A esta región se le llama la zona operativa.

Esta es la característica del diodo Zener que se aprovecha para que funcione como regulador de voltaje, pues el voltaje se mantiene prácticamente constante para una gran variación de corriente

¿QUE HACE UN REGULADOR CON ZENER?

Un regulador con diodo zener ideal mantien un voltaje predeterminado fijo a su salida, sin importar las variaciones de voltaje en la fuente de alimentación y/o ls variaciones de corriente en la carga.



http://www.unicrom.com/Tut_voltaje.asp


16. 1 DIODO RECTIFICADOR 1N400117.1 diodo zener 1N474218. 1 RESISTENCIA DE 1 KILOOHMS19. Resistencias R1 y R2, según cálculos.20. 2 Capacitores de 1000uf 25 voltios21. 1 TRANSFORMADOR DE 220/12-0-12 VOLTIOS 1 AMPERIO22.Un generador de funciones23. 1 PROTOBOARD24. 1 MULTÍMETRO25. 1 OSCILOSCOPIO26. CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:2.- ARME EN PROTOBOARD EL CIRCUITO DE LA FIGURA 3.13.- Mida las tensiones correspondientes y complete la tabla.4.- Anote todos los valores medidos.

Circuito:

Voltaje de la fuente Voltaje en el diodo(voltios)

Corriente en el diodo

0.10.20.30.40.50.60.7

Grafica Vd vs Id


+ V1 R11k

D1DIODE


Corrientediodo(Voltios)

Voltaje diodo

Invierta la fuente de Poder para encontrar la característica inversa del diodo(Polarización inversa)

Circuito 2

+V1 R1

1k

D1DIODE

Id ma



Vd (v)

2.- Encontrar los valores de R1 y R2 para que en los extremos de R2 exista una caída de tensión de 5 voltios. También utilizar capacitores adecuados para los filtros,

Anotar los valores de voltaje entre los extremos de C1 y en c2.

CIRCUITOS 3:

+

C21uF

+

C11uFR2

T1 R1

NOTA. Escoger un valor para R1 ó R2.

R1=R2=

4.- Circuito con diodo zener:Implementar el siguiente circuito:CIRCUITO 4

D1ZENER

R1500

+ V1

Anotar los siguientes valores:V1(voltios) Vz ( DC) Iz Rz

3



610.510.912.515202530

5.- invertir la polaridad al diodo zener y Antar los valores medidos en la tabla siguiente:

D1ZENER

R1500

+ V1

V1(voltios) 0.1 0.2 0.4 0.6 0.7 1VDz

IZ

RZ

Con los datos de las 2 tablas dibujar VZ vs IZ.

CONCLUSIONES:



LABORATORIO 4EL TRANSISTOR BIPOLAR

CURVAS CARACTERÍSTICAS Y POLARIZACIÓN EN DC



UNIVERSIDAD ALAS PERUANASCURSO: LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y

TELECOMUNICACIONES ICICLO: VI


TÍTULO EL TRANSISTOR BIPOLAR

Objetivo: 1. Graficar la curva característica de un transistor 2.- Analizar el transistor en DC. 3.- Verificar el β ó hFE experimentalmente.

4.- Construir y analizar un circuito modelo en su protoboard según el diagrama esquemático de la figura


27. 1 transistor 2N222228. RESISTENCIAS DE 2 x 2KΩ 1KΩ29.Potenciómetro de 1M30. Resistencias 500 K, 3.3 K, 3.9 K, 39 K, 1.5 K, 240 K31.Capacitores de 2 x 1 µf, 2 x 10 uf32.Un generador de funciones33. 1 PROTOBOARD34. 1 MULTÍMETRO35. 1 OSCILOSCOPIO36.1 fuente de alimentación de 0 a 30 v37. CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:2.- ARME EN PROTOBOARD EL CIRCUITO DE LA FIGURA 5.13.- Mida las tensiones correspondientes y complete la tabla.4.- Anote todos los valores medidos.Circuito Modelo 1:



Implementar el circuito de la figura.Medir Vce, , Vbe, Ic, Ib.Calcule el valor máximo de la corriente de colector:

Ic = Vcc/Rc _____________

Vce = ___________ (Cuando Ic es máximo.)

Fig 5.1

Comience a construir la curva característica para lo cual tiene que mover el potenciómetro hasta obtener Vce de 1 v , en este valor mida la Ic y la Ib.Lo mismo haga para los valores de Vce = 2, 3, 4.5 V respectivamente.

iC(ma)

Vce(voltios)

Medidas VCE (voltios) Ib (ua) Ic (ma)1 22.5


+V15V

P

1M 40%

+V5V

R21k

R12k

Q12N2222


44.5

Explique como desarrollo la implementación de la gráfica de la curva característica.

CIRCUITO 2:

Construye y analiza un circuito modelo en su protoboard según el diagrama esquemático.

FIG 4.2

1.-Medición en DC (sin señal)Mida Vbe, Ic, Ib, Vce cuando R1 = 1 K y R2 = 240 K.

Vbe = Ic = Vce= Ib =

2.-Dibujar la forma de onda de la entrada y la forma de onda de la señal de salida (entre el capacitor C2 y la resistencia R3)

3.- Dibujar la recta de carga del transistor y encontrar el punto de operación (punto Q).

4.- Poner un potenciómetro de 1 M en la base del transistor y hacer las siguientes variaciones:1.- 300 K2.- 400 K3.- 500 K4.- 1MEn cada caso mida en DC (sin señal) Vce, Ic, Vbe, Ib.


+

C210uF

+

C110uF

1kHz

V2-70m/70mV

Q12N2222

+V12V

R31k

R1R2


Medir con señal la salida del transistor.Dibujar las formas de onda.Indicar que sucede en cada caso, en que caso amplifica más, en que caso va a la zona de corte o zona de saturación.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

LABORATORIO 5SEGUIDOR DE EMISOR

Y CONMUTADOR



UNIVERSIDAD ALAS PERUANASCURSO: LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y


PRÁCTICA DE LABORATORIO 5SEGUIDOR EMISOR Y CONMUTADOR

1.1 ObjetivosEstos ejercicios sirven de introducción a los circuitos amplificadores con transistores bipolares. Los objetivos son familiarizar al alumno con técnicas de medida, tener soltura en el manejo de instrumentos típicos de un laboratorio de electrónica, y conocer las propiedades de las etapas básicas de amplificación. Estas etapas son la base en el diseño de circuitos más complejos.Aunque la mayoría de los diseños que uno haga en el futuro se basarán en el uso de circuitos integrados, el conocimiento del funcionamiento de los circuitos con transistores nos permite entender mejor los modernos diseños de circuitos integrados y obtener de ellos el máximo rendimiento.En estos ejercicios prácticos usaremos el transistor bipolar 2N3904, aunque el transistor 2N2222 y muchos otros transistores de pequeña señal son también válidos para estos ejercicios.1.2 MATERIALES Y EQUIPOS:

38. 1 transistor 2N222239. RESISTORES DE 130 K, 150 K, 7.5 k, 10 K Y 1k40.Capacitores de 2 x 10 µf, 2 x 1 uf, 0.1 UF, 0.01 uf41.Un generador de funciones42. 1 PROTOBOARD43. 1 MULTÍMETRO44. 1 OSCILOSCOPIO45.1 fuente de alimentación de 0 a 30 v46. CABLES TELEFÓNICOS

1.3 CIRCUITOS A IMPLEMENTAR1.3.1.- Seguidor de emisorMonte el circuito de la figura. El objetivo básico de esta sección es comprobar la necesidad de polarizar adecuadamente el transistor para que pueda amplificar. Una alternativa para evitarlas oscilaciones en el circuito es colocar un condensador de unos 10 uf entre el colector del transistor y tierra.



1. Aplique una señal senoidal sin componente continua al circuito.2. Observe en el osciloscopio la señal de salida. ¿Es una réplica de la señal de entrada? ¿Por qué?3. ¿Qué ocurre si la señal de entrada tiene nivel medio positivo?4. Si conectamos el punto marcado VEE a -15 V, ¿qué pasa? Explique l1.3.2.- CIRCUITO 2: CIRCUITO CONMUTADOR: IMPLEMENTAR EL SIGUIENTE CIRCUITO:

Dibujar formas de onda en la entrada y la salida.¿Como se comporta el transistor?

1.3.3 CIRCUITO 3: IMPLEMENTAR EL SIGUIENTE CIRCUITO:

A) Con C1= 0.01 uF b) Con C1 =0. 1 uf c) con C1 = 1 uf d) con C! = 10 uf


Vo

R17.5k

R3130k

R2150k

1k

15V

2N2222

1kHz

V1-100m/100mV

+

C11uF

+1uF

1000 Hz

V20/5V

+V

V110V

Q12N2222

R210k

R11k


Dibujar la forma de onda en cada casoCONCLUSIONES

LABORATORIO 6PARAMETROS Y

AUTOPOLARIZACIÓN DEL FET


C1

1000 Hz

V20/5V

+V

V110V

Q12N2222

R210k

R11k




CICLO: VI


TÍTULOPARAMETROS Y AUTOPOLARIZACION DEL FET

Objetivo: Obtener Los parámetros y curva de transconductancia del JFET así como comprobar la autopolarización del mismo.

MATERIALES Y EQUIPOS:SIMBOLOS DEL FETTRANSISTORES DE UNIÓN FET (JFET)

(Joint Field Effect Transistor - Transistor de Unión de Efecto de Campo )

Canal N Canal P



TRANSISTORES MOSFET

Con tres terminales o patillas y sustrato unido a la fuente "S"

Tipo Empobreci-miento N

Tipo Empobreci-miento P

Tipo Enriqueci-miento N

Tipo Enriqueci-miento P

47. 1 JFET canal 2N545748.1 resistor de 220 ohm49.1 resistor de 1M.50. 1 resistor de 2.2 K51. 1 resistor de 10 K52.1 resistor de 1K.53.1 resistor de 22 k.54. Capacitores de 1 uf /25V 10 uf/25v 0.01 uf/50 v, 55. un multímetro56. 2 fuentes de poder57. 1 protoboard58. 1 generador de funciones59. 1 OSCILOSCOPIO60. CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:1.- Obtenga la hoja de especificaciones del JFET 2N5457.2.- ARME EN PROTOBOARD EL CIRCUITO DE LA FIGURA 6.1

DESARROLLOEn el desarrollo de esta práctica emplearemos la definición de cada uno de los 2 primeros parámetros para su medición práctica. También tomaremos algunas mediciones para obtener la curva de transconductancia del JFET que emplearemos.

3. CIRCUITO



+ V1

R1220

Q12N5457

FIG 6.1

V1 VARIARLO DESDE 1.5 V HASTA 13 V. Medir la corriente ID.Observar en el momento que la corriente ID =constante.. En ese momento IDSS = ID

VDD = V1

1.5 v 2 v 2.5 v 2.8 v 3 v 4 v 5 v 6v 10 v

ID (ma)

VDS (V)

Graficar VDS vs ID

Corriente ID

VDS



Circuito 2V3 fuente variableIncremente el valor de VGG = V3 hasta que ID = 0. En ese momento tome la lectura de VGS (OFF) = vGS

+V3

+

V21.5V

+ V110V

R1220

Q12N5457

VGG 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9ID

VGS

ID

VGS (v)

Para obtener la curva de transconductancia o transferencia del JFET complete la siguiente tabla, tomando para ello lecturas del circuito anterior.

ID

VGS 0.0 -0.3 -0.6 -0.7 -1.0 -1.2 -1.5 -1.7 -2.0



3.-circuito 3

Arme el circuito de autopolarización

12V

C30.01uF

1kHz

V1-100m/100mV

+C2

10uF

+

C11uF

R41kR3

1k

R22.2k

R11M

Q12N5457

Reportar:

1,- Valores obtenidos de IDSS, VGS(OFF) . Compara estos valores con los especificados con el fabricante.2.- Valores y curva de transconductancia3.- Ganancia de voltaje del JFET

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES



LABORATORIO 7MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS

DEL TRANSISTOR





CICLO: VI


TÍTULO Medición de los Parámetros del transistor

Objetivo: Medir los parámetros h de un transistor


61. 1 transistor 2N390462. resistencias de10 K, 390 K , 12 k63. Capacitor de 10 uf64. 1 potenciómetro lineal de 50 K65. 1 PROTOBOARD66. 1 MULTÍMETRO67. 1 OSCILOSCOPIO68.1 generador de señal69. CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:Obtenga las curvas de salida Vce vs Ic. En forma teórica.Arme el circuito de la figura 1. Mida con el multímetro Rc y Rm.Ajustar Vbb para obtener Vceq = 10 V.Calcule la corriente Icq resultante.Trazar la recta de carga y marcar el punto de polarización obtenido.



Figura 1

MEDICION DE hieEn el circuito, sin el capacitor y el potenciómetro de salida, coloque señal de forma que la etapa no recorte a la salida. Mida la corriente Ib, sobre Rm y la tensión Vbe.La impedancia de entrada del transistor es aproximadamente:hie = vbe/ib

Medición de hoeMedir en señal la tensión de salida. Colocar el capacitor y el potenciómetro .Ajustar el potenciómetro hasta que la señal a la salida se reduzca a la mitad. Medir con el multímetro el valor del potenciómetro.Despejar el valor de hoe de la ecuación

Rpot = hoe-1 // Rc ------hoe.

Medición de hif

Quitando la señal, medir incrementos de Ib e Ic en torno a ICQ . La variación de Ic no debe exceder el 20% para que Vce no varie demasiado.

Δ Ic hfe = -------------- Δ Ib


1kHz

-100/100mV

+ Vbb

20V

+

C110uF

Rb390k

Rm12k

Rc10k

Q12N3904


PARTE 2

POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR / PARAMETROS HPara la etapa de la figura:

a) Calcular Re de modo de obtener el valor de Icq correspondiente (una vez realizado el calculo, normalizar su valor.)

b) Calcular el punto de polarización ( Icq, Vceq) con el valor normalizado de Re.c) Calcular el valor de la ganancia de tensión Av = Vo / Vi.d) Realizar las mediciones de la polarización y la ganancia de tensión en el

laboratorio y compararlas con los valores calculados analíticamente.

Utilizar los siguientes datos de acuerdo al grupo que corresponda:

GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3 GRUPO 4Q1 : BC548B Q1 : BC548B Q1 : BC548B Q1 : BC548BVcc = 12 v Vcc = 12 v Vcc = 12 v Vcc = 12 vR1 = 100 k R1 = 120 k R1 = 150 k R1 = 220 KR2 = 10 k R2 = 27 k R2 = 10 k R2 = 27 kRc = 5.6 K Rc = 2.7 K Rc = 10 K Rc = 3.9 KRL = 22 K RL = 33 k RL = RL = 47 KIcq = 1 ma. Icq = 2 ma. Icq = 0.5 ma. Icq =1.5 ma.

Para cada caso obtener los parámetros del transistor ( Vbe, hFE, hie, hfe, hoe ), tanto de polarización como de señal, a partir de las hojas de datos del mismo, Para el valor de corriente de colector que corresponda a cada caso.

El circuito a utilizar es el siguiente:

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.


Vcc

+

C210uF

+

-Vs Vi

1uF

RLR2 Re

Rs50

RcR1

Q1BC548B


LABORATORIO 8CONEXIÓN EN CASCADA DE ETAPAS AMPLIFICADORAS

EL AMPLIFICADOR CASCODOEL AMPLIFICADOR DARLINGTON





Laboratorio 8

Conexión en cascada de etapas amplificadorasEl amplificador Cascodo

El amplificador Darlington

Objetivo:

Analizar y diseñar los amplificadores multietapas

Materiales y equipos:

- 2 transistores 2N2222- 3 transistores BC142- Resistencias según los circuitos del 1 al 3- Capacitores según los circuitosdel 1 al 3- Un generador de funciones- 1 Protoboard- 1 Multímetro- 1 Osciloscopio- 2 fuentes de alimentación de 0 a 30v- Cables telefónicos



Características de los transistoresTransistor 2N2222

Transistor BC142



III. PROCEDIMIENTO

1. Arme en el circuito de la figura 1, 2 y 3.2. Mida las tensiones y corrientes correspondientes de Vce, Vbe, Ic, Ib de cada

Transistor (en DC).3. Mida con el osciloscopio las tensiones pico-pico, de salida de cada transistor.4. Anote todo los valores medidos.5. En forma teórica hallar el punto de operación de los circuitos Darlington y

cascada.6. Para el circuito en cascada, hallar la ganancia de tensión Av.

CONEXIÓN EN CASCADA:Q1 Q2

Vce Vbe Ic Ib Vce Vbe Ic Ib

A



R1150k

R222k

R34.7k

R41.2k

R5150k

R622k

R74.7k

R81.2k

R910k

Q12N2222

Q22N2222

+

C122uF

+

C210uF

+

C310uF

+

C422uF

+

C522uF

Vcc 24V

1kHz

V1-100u/100uV

Vpp en la salida de Q1 a 1Khz. =___________ Ganancia de tensión: __________Vpp en la salida de Q2 a 1Khz.=___________ Ganancia de tensión:_________

Ganancia de tensión total: Salida de Q2 y entrada de Q1.

Respuesta en frecuencia del amplificador en cascada:

Vin 100μv 100μv 100μv 100μv 100μv 100μv 100μv 100μv 100μvf 100 Hz 400 Hz 700 H 1 K 2k 10K 100k 1M 12 MVoAv

Graficar la respuesta en frecuencia del amplificador:

Circuito 2CONFIGURACION DARLINGTON, COMO SEGUIDOR EMISIVO:

Q1 Q2

Vce Vbe Ic Ib Vce Vbe Ic Ib



Dibujar las formas de onda de entrada y salida. Hallar Av.

CONEXIÓN CASCODO


R910k

R815kR2

12k

R175k

R3100k

Vcc 20V

+

C522uF

+

C322uF

2N2222

+

C1100uF

1kHz

V1-100m/100mV

2N2222


Medir en DC el punto de operación de los transistores BC142.

TRANSISTOR Vbe Ib Vce IcQ1Q2Q3

Dibujar las formas de onda en: En la salida de Q2 y en la resistencia R5Anotar el voltaje pico a pico de salida.La ganancia de voltaje es:

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:



LABORATORIO 9DISEÑO Y ANALISIS DE UN

AMPLIFICADOR MONOETAPA




CURSO: LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y



TÍTULODISEÑO Y ANALISIS DE UN AMPLIFICADOR MONO-ETAPA

1.- MATERIALES70.1 transistor 2N390471. resistores de 3K3Ω , 330Ω, 600Ω y resistores según diseño72. Capacitor de 47 μf 1 μf73. 1 PROTOBOARD74. 1 MULTÍMETRO75. 1 OSCILOSCOPIO76.1 generador de señal77. CABLES TELEFÓNICOS.

2.-OBJETIVOSEl objetivo de esta práctica consiste en diseñar, analizar y caracterizar una etapa amplificadora basada en un transistor bipolar. Está práctica tiene 2 partes:Polarización y amplificación. En primer lugar es preciso determinar el valor de las resistencias que fijen el punto de trabajo de acuerdo a unas condiciones impuestas y posteriormente se realiza la medida experimental de los parámetros de la ganancia de tensión y corriente, impedancia de entrada y de salida que van a caracterizar la etapa justificando las desviaciones existentes con los valores obtenidos en forma teórica. 3. ANÁLISIS DE UN AMPLIFICADOR MONOETAPA BASADO EN UN TRANSISTOR BIPOLAR

A) Determinar el valor de las resistencias del circuito de la figura 11.1 para que la tensión de colector Vc tenga el valor especificado. Comprobar experimentalmente el resultado.


VoQ1

2N3904

R1

R2

Rc3.3k

Re330

Rs600

+

Ce1uF

+

Vi

1uF

12V

1kHz

Vs-50/50mV


Figura 11.1 Amplificador mono-etapaB) Determinar teóricamente la ganancia en tensión Av = Vo/Vi y Avs = Vo/ Vs en

el rango de frecuencias medias. Comprobar estos valores con Proteus. Verificar experimentalmente estos valores, y compararlos con los obtenidos de forma teórica, justificando, si fuesen necesarios, las desviaciones existentes entre ambos datos.

En la configuración EC se observa un desfasaje de 180º entre la entrada Vi y la salida Vo. Tambien las medidas experimentales en pequeña señal se deben realizar conn tensiones en alterna lo mas baja posible.

Para obtener el valor de Vs, conecta directamente el generador de señal al osciloscopio.

C) Determinar teóricamente la impedancia de entrada. Comprobar este valor en el laboratorio de modo experimental, usando para ello el esquema de la figura 11.2

La impedancia de entrada es independiente del valor de la resistencia Ri que se coloque a la entrada. La única condición es que Ri debe ser de un valor que permita una variación significativa entre Vi1 y Vi2. Para obtener los mejores resultados se recomienda que Ri tenga una valor aproximado a la impedancia de entrada calculada en forma teórica. El desfasaje entre Vi1 y Vo debe ser de 180º. En caso contrario, modificar la frecuencia de entrada hasta que se verifique esa condición.

FIGURA 11.2 Montaje para calcular la impedancia de entrada y salida

Vi2 Vo – Vo’ Zi =------------ Zo = [------------] RL Vi1 – Vi2 Vo’ --------------- Ri

D) Retirar el capacitor Cs y conectar el generador de señal directamente. Medir el punto de trabajo del transistor. Explicar que ha sucedido en el circuito.

¿Por el generador de pequeña señal puede circular componentes de continua? E) Aumentar la amplitud de la señal de entrada hasta que se produzca recorte en la

señal de salida. Comprobar ese valor con proteus y justificarlo desde el punto de vista teórico.

F) Determinar teóricamente la ganancia de corriente Ai = io/ ii y comprobar se coincide con el resultado práctico. Para ello, colocar una resistencia Ri a la entrada como en la figura 11.2, de forma que:


Vo+CL

+Cs

1kHz

Vs-50m/50mV

RL

RiRs


Vo --------- Rc Ai =---------------- Vi1 –Vi2 ------------- Ri

La manera más directa de verificar que este resultado es correcto es comprobar que Ai = Av ( Zi/Rc)

G) Medir experimentalmente la impedancia de salida utilizando el montaje de la figura 11.2. Para ello, realizar los siguientes pasos:

- Medir la tensión de salida Vo para una amplitud de entrada, con la llave abierta.- Conectar una carga, de modo que RL ≈ Zo ( Zo teórica), y cerrar la llave. Medir

la tensión de salida Vo’. La Zo se obtiene a partir de ambas tensiones.

Verificar que al cerrar la llave la señal de entrada Vi del amplificador y la tensión en Vo’ tienen el desfasaje correcto; si esto no ocurriese se debe aumentar el valor de CL, o bien la frecuencia de trabajo.

--Para medir Zo, se realizan dos medidas: Uno con la llave abierta y otra con la llave cerrada ¿ Por que?.

NOTA: No se puede realizar el montaje de la práctica en el laboratorio si previamente no se ha realizado el análisis teórico previo de la misma.También se exigirá la simulación realizada antes del montaje.

En este informe se adicionaran los cálculos teóricos realizados.

Adjuntar impresión de los resultados obtenidos en la simulación.

Punto B) Visualización en el osciloscopio de Vi y Vo



TABLA DE VALORES INDIVIDUALIZADOS ASIGNADOS A CADA ALUMNO


APELLIDOS Y NOMBRES AVc (v)7.35.27.58.07.16.34.26.35.97.86.47.65.16.24.15.66.97.0


LABORATORIO 10PROYECTO

DISEÑO DE UN CIRCUITO APLICADO AL CURSO


CURSO: LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y





TÍTULODISEÑO DE UN PROYECTO

EL ALUMNO REALIZARA UN DISEÑO DONDE APLIQUE LA TEORÍA DEL CURSO, EMPLEANDO LOS DISPOSITIVOS Y COMPONENTES Y CIRCUITOS EMPLEADOS EN CLASE.PRESENTACIÓN DE UN INFORME DEL DISEÑO A REALIZAREL INFORME CONSISTIRÁ EN1.- CARATULA2.-INDICE3.-INTRODUCCION4.- CAPITULOSCAPITULO 1MARCO TEORICO DEL PROYECTOCAPITULO 2CIRCUITO A IMPLEMENTAR EN DIAGRAMA DE BLOQUECIRCUITO DEASARROLLADOEXPLICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO.5.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES6.- AXENOS7.- BIBLIOGRAFIA.

PRESENTACION DEL AVANCE DEL PROYECTOSEMANA 8SEMANA 12PRESENTACIÓN FINAL DEL PROYECTO, EN IMPRESO Y ACABADOSEMANA 15


Documents

Guias de Laboratorio de c. Electro i(Untels)