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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA. INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA GUÍA DE LABORATORIO 2 ELECTRÓNICA I 1 ResumenEn este documento se relacionan las principales variables que influyen en el análisis del comportamiento de los diodos en un circuito electrónico, además de involucrarnos en las distintas formas de aplicación, permitiendo entender correctamente el funcionamiento de las señales adquiridas en la simulación de dichos circuitos mediante rectificadores. Palabras claveDiodos, fuente de voltaje, transformador reductor con tap central, osciloscopio I. INTRODUCCIÓN N el desarrollo de esta práctica veremos específicamente los tipos de conexiones utilizados en los montajes electrónicos aplicados a los diodos entre los cuales se identifican principalmente los diodos y puentes rectificadores, pudiendo así identificar las principales características de los montajes plateados en la guía de laboratorio, además también se realizaran prácticas de medición con multímetros y nos permitirá comparar los datos obtenidos mediante las expresiones matemáticas y las mostradas por dichos aparatos de medición. II. APLICACIONES CIRCUITOS CON DIODOS: RECTIFICADORES DE ONDA COMPLETA A. MONTAJE RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA Fig.1 Circuito rectificador de onda completa con transformador Realizamos el respectivo montaje del arreglo puente conectado a una fuente de voltaje. Teniendo en cuenta que hay varias formas de conexión para el arreglo del puente. Fig. 2 Montaje circuito A Fig. 3 Montaje circuito B B. MONTAJE SIN CONEXIÓN DE 3 A 2 Y SIN TAP CENTRAL Tabla 1. Información de rectificadores (sin 3 a 2) Señal medida V máx Vmín V rms Vo promedio fo Vi entrada (input) 21,7 V -22.5 V 15,9 V -69.7 mV 60 Hz Vo salida (output) 20,5 V 0 V 14,8 V 12.8 V 120 Hz VD2 1.21 V -20.9 V 10,7 V -6.3 V 60 Hz VD4 1.2 V -20.9 V 10.8 V - 6.35 V 60 Hz Obteniendo los datos suministrados por el osciloscopio, mostrados en la Tabla 1, se encuentran que no se pueden ver varias señales simultáneamente debido a que el osciloscopio genera un corto circuito, además sin tap central no es posible utilizar varias ondas que nos permitirían registrar varias graficas en el osciloscopio. CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS. APLICACIONES: RECTIFICADORES Jenny Mayerly Puentes Aguillon [email protected] E

laboratorio rectificadores

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laboratorio electronica 1

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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA. INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

GUÍA DE LABORATORIO 2 ELECTRÓNICA I

1

Resumen— En este documento se relacionan las principales

variables que influyen en el análisis del comportamiento de los

diodos en un circuito electrónico, además de involucrarnos en las

distintas formas de aplicación, permitiendo entender

correctamente el funcionamiento de las señales adquiridas en la

simulación de dichos circuitos mediante rectificadores.

Palabras clave— Diodos, fuente de voltaje, transformador

reductor con tap central, osciloscopio

I. INTRODUCCIÓN

N el desarrollo de esta práctica veremos específicamente

los tipos de conexiones utilizados en los montajes

electrónicos aplicados a los diodos entre los cuales se

identifican principalmente los diodos y puentes rectificadores,

pudiendo así identificar las principales características de los

montajes plateados en la guía de laboratorio, además también

se realizaran prácticas de medición con multímetros y nos

permitirá comparar los datos obtenidos mediante las

expresiones matemáticas y las mostradas por dichos aparatos de

medición.

II. APLICACIONES CIRCUITOS CON DIODOS:

RECTIFICADORES DE ONDA COMPLETA

A. MONTAJE RECTIFICADOR DE ONDA

COMPLETA

Fig.1 Circuito rectificador de onda completa con

transformador

Realizamos el respectivo montaje del arreglo puente conectado

a una fuente de voltaje. Teniendo en cuenta que hay varias

formas de conexión para el arreglo del puente.

Fig. 2 Montaje circuito A

Fig. 3 Montaje circuito B

B. MONTAJE SIN CONEXIÓN DE 3 A 2 Y SIN TAP

CENTRAL

Tabla 1. Información de rectificadores (sin 3 a 2) Señal

medida V máx Vmín V rms

Vo promedio fo

Vi entrada

(input) 21,7 V -22.5 V 15,9 V -69.7 mV 60 Hz

Vo salida

(output) 20,5 V 0 V 14,8 V 12.8 V 120 Hz

VD2 1.21 V -20.9 V 10,7 V -6.3 V 60 Hz

VD4 1.2 V -20.9 V 10.8 V - 6.35 V 60 Hz

Obteniendo los datos suministrados por el osciloscopio,

mostrados en la Tabla 1, se encuentran que no se pueden ver

varias señales simultáneamente debido a que el osciloscopio

genera un corto circuito, además sin tap central no es posible

utilizar varias ondas que nos permitirían registrar varias graficas

en el osciloscopio.

CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS. APLICACIONES: RECTIFICADORES Jenny Mayerly Puentes Aguillon

[email protected]

E

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C. MONTAJE CON CONEXIÓN DE 3 A 2, SIN TAP

CENTRAL

Tabla 2. Información de rectificadores Señal

medida V máx Vmín V rms

Vo promedio fo

Vi entrada

(input) 22.7 V -22.7 V 15.6 V 75.3 mV 60

Hz

Vo salida

(output) 20.5 V 0 V 14.5 V 12.9 V

12

0

Hz VD2 1.2 V -20.9 V 10.8 V -6.26 V 60

Hz VD4 1.2 V -21.3 V 10.8 V -6.26 V 60

Hz

D. MONTAJE CIRCUITO CON D2 EN CORTO

CIRCUITO.

Al estar en corto circuito el diodo D2, el diodo D4 se quema,

quedando en corto circuito

E. MONTAJE CON D2 EN CIRCUITO ABIERTO

Tabla 3.Información rectificadores Señal

medida V máx Vmín V rms

Vo promedio fo

Vo salida

(output) 19.7 V 0 V 9.46 V 6.20 V 60

Hz

F. RECTIFICADOR DE INDA COMPLETA USANDO

EL TAP CENTRAL DEL TRANSFORMADOR.

Tabla 4.Información rectificadores Señal

medida V máx Vmín V rms

Vo promedio fo

Vi entrada

(input) 22.7 V -22.7 V 15.6 V 75.3 mV 60

Hz

Vo salida

(output) 20.5 V 0 V 14.4 V 12.8 V

12

0

Hz VD2 1.2 V -20.9 V 10.9 V -6.31 V 60

Hz VD4 1.2 V -20.9 V 10.8 V -6.22 V 60

Hz

III.

ANEXOS GRAFICAS OBTENIDAS

Fig 4. Señal de entrada sin tap Fig 5.Primer señal puente

Fig 6.Comportamiento diodo rectificando onda

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Fig 7.Montaje diodo rectificador

Fig 8.Montaje diosdo rectificador, onda rectificada

Fig 9.Comportamiento diodo rectificando onda

Fig 10.Osciloscopio con 3-2

Fig 11.Onda rectificada 3-2

Fig 12. Onda de entrada con 3-2

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III. SIMULACION PROTEUS

Fig. 13 Montaje con todos los diodos

Fig 14. Respuesta de onda simulada con D2 en corto circuito

Fig 15. Respuesta de onda simulada con D2 en circuito abierto

Fig 16.Respuesta sinusoidal con el puente total.

A. Análisis matemático

Fuente sinusoidal: Voltaje de entrada (input):

Vmax= 21.6v

𝑉𝑖𝑟𝑚𝑠 =𝑉𝑚𝑎𝑥

√2= 15.2735𝑉

𝑉𝑝𝑟𝑜𝑚 =2𝑉𝑚𝑎𝑥

𝜋= 13.75𝑉

El voltaje de salida se puede determinar haciendo una maya

para el semiciclo positivo:

−𝑉𝑖 + 𝑉𝐷1 + 𝑉𝐷2 + 𝐼(1𝑘Ω) = 0

𝐼 =𝑉𝑖 − 𝑉𝐷1 − 𝑉𝐷2

1𝑘Ω= 20.𝑚𝐴

𝑉𝑜 = 20.2𝑉

Para los diodos:

Diodo 4

𝑉𝐷4 = 𝑉𝑖 − 𝑉𝑜

𝑉𝐷4 = 21.6 − 20.2

𝑉𝐷4 = 1.4𝑉

Diodo 2

𝑉𝐷2 = 𝑉𝑖 − 𝑉𝑜

𝑉𝐷2 = 21.6 − 20.2

𝑉𝐷2 = 1.4𝑉

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Para los otros valores se determinaron de la misma forma

Tabla 5. Información de rectificadores cálculos matemáticos

Señal

Medida

V

máx

(v)

Vmin

(v)

Vrms

(v)

Vprom

(v)

Fo

(Hz)

Vi

entrada

(input)

21,6 -21,6 15,27 13.75 60

Vo salida

(output) 20,2 0 11,396 12,859 120

VD2 1,4 0 789,86m 763.94m 60

VD4 1,4 0 789,86m 763.94m 60

CONCLUSIONES

Se adquirieron conocimientos acerca del

funcionamiento y operación de un puente

rectificador, sus principales partes y sus

distintas formas de mostrar la información de

ondas según el arreglo de diodos.

Se obtuvieron los conocimientos acerca del

Tap Central, del correcto manejo y riesgo de

conexión que tiene este aparato.

En la conexión 3-2 podemos identificar que

la tierra del circuito se convierte en la tierra

del osciloscopio

Se comprobaron conocimientos acerca de la

conexión del tap central, obteniendo división

de voltaje

Se lograron ampliar los conocimientos

teóricos descritos en clase acerca de los

diodos y de su barrera de potencial además de

su correcta conexión y manejo en el

protoboard.

Al realizar conexiones erróneas se comprobó

la correcta conexión de los diodos.

REFERENCIAS

- Boylestad, R. y Nashelsky, L. (2009). Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. 8ª ed. México: Prentice Hall.

- Malvino, A. (2007). Principios de electrónica. (7ª Ed.) McGraw Hill.