Laboratorio 1 b

7/26/2019 Laboratorio 1 b

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICAELECTRONICA I

Ciclo II-2006

EXPERIMENTO 1-B: APLICACIONES DE DIODOSPor José Ramos López

B. Sujetadores de Voltaje (Diode Clamps1)

1. Algunas veces es deseable afianzar o sujetar el rango de una señal, por ejemplo, para evitar que se excedan ciertos límites de voltaje. Este efecto de afianzar un

voltaje puede ser realizado mediante un circuito con un solo diodo. Uno de talescircuitos, que se afianza de +5 V, se muestra en el diagrama siguiente:

Explique como trabaja, y luego constrúyalo y pruébelo: excítelo con una onda seno

(que será mostrada en el canal 1 del osciloscopio) de amplitud mayor que 5 V yobserve la salida en el canal 2 del osciloscopio. ¿Que es lo que observa?

2. Limitador a Diodo

El circuito siguiente es un limitador a diodo

1 clamp [klæmp]

A Noun (= brace) abrazadera f (on bench) cárcel f (British) (on parked car ) cepo m

B transitive verb 1 (= secure) (with brace) afianzar or sujetar con abrazadera

(on bench) afianzar or sujetar con cárcel2 (British)

[+ car ] poner un cepo en



UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR ELC-115

José Ramos López, Ciclo II 2006, 2

Excítelo con una onda seno, una onda triangular, y una onda cuadrada de varias amplitudes.

¿Describa que hace, y como lo hace?

C. Rectificación y Filtrado

A continuación, usará diodos para construir un alimentador de potencia DC muy sencillo.

Precaución: Siempre preste atención a la polaridad de diodos y condensadores

CUIDADOSAMENTE!

Esencialmente hay 3 partes en este experimento: Se debe usar un transformador reductor(en caso de no disponer de transformador reductor utilice la salida seno del generador de

funciones) para cambiar los 110 V AC a 5 V AC, use diodos para rectificar la onda; y uncondensador para suavizar (filtrar) la onda en una salida DC

Aquí están los pasos:

1. En caso de que se disponga de un transformador (como en la demostración),estamos interesados en la salida de los dos taps (el tap central es de color diferente).

Conecte la salida del transformador al osciloscopio, enciéndalo, y reporte lo queobserva.

2. Conecte el puente rectificador de onda completa. Este tipo de rectificador es probablemente el más generalmente usado en alimentadores de potencia DC, y se

muestra a continuación:





Conecte un carga de 2.2 kOhm, observe la carga en el osciloscopio, y reporte lo que

observa.

3. A pesar de que la rectificación produce una señal unidireccional, no es aún unvoltaje constante. Esta salida aún exhibe mucho rizado, Vr (variaciones periódicasen voltaje alrededor del valor estable), el cual debe ser suavizado para generar un

DC genuino. Este se obtiene haciendo pasar la salida a través de un filtro paso bajoRC, con la resistencia R omitida, ya que el circuito ya tiene instalada suficiente

resistencia.

El rizado esperado puede ser estimado usando las fórmulas aproximadas siguientes:

Vr = V pico / 2fCR carga (rectificador onda-completa)

Básicamente, se debe escoger un valor de condensador tal que:

(R loadC) es mucho mayor que (1/f)

Para garantizar poco rizado ("f" aquí es la frecuencia de línea de 60 Hz).

Añadir un condensador de 15 microfaradios al rectificador tipo puente:





* Nota: También hemos añadido una resistencia al circuito. Esto no es nada para el

filtro RC, como es reducir el transitorio de corriente inicial cuando el circuito esenergizado (en t = 0, el condensador actúa como un corto a tierra). El valor de RL

no importa, tan solo que sea mucho menor que la R de carga.

Conecte la resistencia de carga de 2.2 kOhm, mida la amplitud de Vr en el

osciloscopio, y compare con el valor calculado. Pruebe C1 = 500uF y mida elrizado.

Pregunta: Que valor de capacitancia se necesita para que el rizado sea menor que

0.2 V y su carga tenga una resistencia R load = 820 Ohms? Calcule primero, y luegoverifique construyendo el circuito y midiendo Vr .

¡A este punto usted ha construido un alimentador de potencia DC!

4. El circuito puente tiene una salida de aproximadamente 8 V (con un rizado de máso menos 1 V). Ahora, construya el circuito doblador de voltaje mostrado a

continuación:

Conecte la carga de 2.2 kOhm y mida el voltaje. Es aprox. 16 V? también, pruebe

con R load = 680 Ohms.





5. Luego, usted usará un diodo Zener de 5.6 V (1N4735) para regular la salida de

manera que se mantiene constante a 5.6 Voltios (en tanto la variación de voltaje noregulado se mantenga arriba del voltaje Zener, 5.6 V, para el 1N4735). Conecte el

regulador mostrado a continuación a la salida del doblador de voltaje:

Revise con el osciloscopio que la salida regulada es constante a 5.6 V.

Pruebe con cargas de R load = 2.2 kOhms, y luego R load = 680 Ohms, en los terminales de

salida de la fuente construida en la parte 4. El voltaje debe permanecer constante en 5.6 V.Ahora substituya R load con una resistencia de 100 Ohm y observe el voltaje en la carga.

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