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 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE AGUASCALIENTES. ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 1 NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA. PRÁCTICA: TIRISTORES: SCR Y TRIAC GRUPO: 2°H UNIDAD 5 INTEGRANTES DEL EQUIPO: MIGUEL ÁNGEL DELGADO GÓMEZ CALIXTO PÉREZ MOJARRO JOSÉ LUCIO MARMOLEJO CAMPOS. NOMBRE DEL MAESTRO: ING VÍCTOR MORA ROMO. FECHA DE ENTREGA: 20/MARZO/2015

TIRISTORES

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 1

NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA.

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA.

PRÁCTICA: TIRISTORES: SCR Y TRIAC

GRUPO: 2°H

UNIDAD 5

INTEGRANTES DEL EQUIPO: MIGUEL ÁNGEL DELGADO GÓMEZ

CALIXTO PÉREZ MOJARRO

JOSÉ LUCIO MARMOLEJO CAMPOS.

NOMBRE DEL MAESTRO: ING VÍCTOR MORA ROMO.

FECHA DE ENTREGA: 20/MARZO/2015

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 2

INDICE:1…………………………..CARATULA

2…………………………..INDICE

3…………………………..RESUMEN

4…………………………..MARCO TEORICO

7…………………………..OBJETIVOS

8…………………………..MATERIAL Y DESARROLLO

9…………………………..SCR

10…………………………TRIAC

11…………………………DISCUSIÓN

11………………………..CONCLUSIÓN

11………………………….REFERENCIAS

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 3

RESUMEN:Ahora en esta unidad conoceremos el funcionamiento de un tiristor que es uno de los tipos más

importantes de los dispositivos semiconductores de potencia. Los tiristores se utilizan en forma

extensa en los circuitos electrónicos de potencia. Se operan como conmutadores biestables,

pasando de un estado no conductor a un estado conductor. Para muchas aplicaciones se puede

suponer que los tiristores son interruptores o conmutadores ideales, aunque los tiristores

prácticos exhiben ciertas características y limitaciones.

Un tiristor es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de estructura pnpn con tres uniones

pn tiene tres terminales: ánodo cátodo y compuerta. La fig. 1 muestra el símbolo del tiristor y una

sección recta de tres uniones pn. Los tiristores se fabrican por difusión.

La acción regenerativa o de enganche debido a la retroalimentación directa se puede demostrar

mediante un modelo de tiristor de dos transistores. Un tiristor se puede considerar como dos

transistores complementarios, un transistor PNP, Q1, y un transistor NPN, Q2.

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MARCO TEÓRICO:Un tiristor es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de estructura pnpn con tres uniones

pn tiene tres terminales: ánodo cátodo y compuerta. La fig. 1 muestra el símbolo del tiristor y una

sección recta de tres uniones pn. Los tiristores se fabrican por difusión.

Cuando el voltaje del ánodo se hace positivo con respecto al cátodo, las uniones J1 y J3 tienenpolarización directa o positiva. La unión J2 tiene polarización inversa, y solo fluirá una pequeña

corriente de fuga del ánodo al cátodo. Se dice entonces que el tiristor está en condición de

bloqueo directo o en estado desactivado llamándose a la corriente fuga corriente de estado

inactivo ID. Si el voltaje ánodo a cátodo VAK se incrementa a un valor lo suficientemente grande la

unión J2 polarizada inversamente entrará en ruptura. Esto se conoce como ruptura por avalancha

y el voltaje correspondiente se llama voltaje de ruptura directa VBO. Dado que las uniones J1 y J3

ya tienen polarización directa, habrá un movimiento libre de portadores a través de las tres

uniones que provocará una gran corriente directa del ánodo. Se dice entonces que el dispositivo

está en estado de conducción o activado.

La caída de voltaje se deberá a la caída óhmica de las cuatro capas y será pequeña, por lo común

1v. En el estado activo, la corriente del ánodo debe ser mayor que un valor conocido como

corriente de enganche IL, a fin de mantener la cantidad requerida de flujo de portadores a través

de la unión; de lo contrario, al reducirse el voltaje del ánodo al cátodo, el dispositivo regresará a la

condición de bloqueo. La corriente de enganche, IL, es la corriente del ánodo mínima requerida

para mantener el tiristor en estado de conducción inmediatamente después de que ha sido

activado y se ha retirado la señal de la compuerta.

Una vez que el tiristor es activado, se comporta como un diodo en conducción y ya no hay control

sobre el dispositivo. El tiristor seguirá conduciendo, porque en la unión J2 no existe una capa de

agotamiento de vida a movimientos libres de portadores. Sin embargo si se reduce la corriente

directa del ánodo por debajo de un nivel conocido como corriente de mantenimiento IH, se genera

una región de agotamiento alrededor de la unión J2 debido al número reducido de portadores; el

tiristor estará entonces en estado de bloqueo. La corriente de mantenimiento es del orden de los

miliamperios y es menor que la corriente de enganche, IL. Esto significa que IL>IH. La corriente de

mantenimiento IH es la corriente del ánodo mínima para mantener el tiristor en estado de

régimen permanente. La corriente de mantenimiento es menor que la corriente de enganche.

Cuando el voltaje del cátodo es positivo con respecto al del ánodo, la unión J2 tiene polarización

directa, pero las unioneJ1 y J3 tienen polarización inversa. Esto es similar a dos diodos conectados

en serie con un voltaje inverso a través de ellos. El tiristor estará en estado de bloqueo inverso y

una corriente de fuga inversa, conocida como corriente de fuga inversa IR, fluirá a través del

dispositivo.

La acción regenerativa o de enganche debido a la retroalimentación directa se puede demostrar

mediante un modelo de tiristor de dos transistores. Un tiristor se puede considerar como dos

transistores complementarios, un transistor PNP, Q1, y un transistor NPN, Q2.

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La corriente del colector IC de un tiristor se relaciona, en general, con la corriente del emisor IE y la

corriente de fuga de la unión colector-base ICBO, como:

IC = IE + ICBO (1)

La ganancia de corriente de base común se define como a =IC/IE. Para el transistor Q1 la corriente

del emisor es la corriente del ánodo IA, y la corriente del colector IC1 se puede determinar a partir

de la ecuación (1):

IC1 = a1IA + ICBO1 (2)

Donde a1 es la ganancia de corriente y ICBO1 es la corriente de fuga para Q1. En forma similar

para el transistor Q2, la corriente del colector IC2 es:

IC2 = a2IK + ICBO2 (3)

donde a2 es la ganancia de corriente y ICBO2 es la corriente de fuga correspondiente a Q2. Al

combinar IC1 e IC2, obtenemos:

IA = IC1 + IC2 = a1IA + ICBO1 + a2IK + ICBO2 (4)

Pero para una corriente de compuerta igual a IG, IK=IA+IG resolviendo la ecuación anterior en

función de IA obtenemos:

IA = a2IG +ICBO1+ICBO2 / 1- (a1 + a2)

Un tiristor se activa incrementando la corriente del ánodo. Esto se puede llevar a cabo mediante

una de las siguientes formas:

TERMICA. Si la temperatura de un tiristor es alta habrá un aumento en el número de pares

electrón-hueco, lo que aumentará las corrientes de fuga. Este aumento en las corrientes hará que

a1 y a2 aumenten. Debido a la acción regenerativa (a1 + a2) puede tender a la unidad y el tiristor

pudiera activarse. Este tipo de activación puede causar una fuga térmica que por lo general se

evita.

LUZ. Si se permite que la luz llegue a las uniones de un tiristor, aumentaran los pares electrón-

hueco pudiéndose activar el tiristor. La activación de tiristores por luz se logra permitiendo que

esta llegue a los discos de silicio.

ALTO VOLTAJE. Si el voltaje directo ánodo a cátodo es mayor que el voltaje de ruptura directoVBO, fluirá una corriente de fuga suficiente para iniciar una activación regenerativa. Este tipo de

activación puede resultar destructiva por lo que se debe evitar.

dv/dt. Si la velocidad de elevación del voltaje ánodo-cátodo es alta, la corriente de carga de las

uniones capacitivas puede ser suficiente para activar el tiristor. Un valor alto de corriente de carga

puede dañar el tiristor por lo que el dispositivo debe protegerse contra dv/dt alto. Los fabricantes

especifican el dv/dt máximo permisible de los tiristores.

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CORRIENTE DE COMPUERTA. Si un tiristor está polarizado en directa, la inyección de una corriente

de compuerta al aplicar un voltaje positivo de compuerta entre la compuerta y las terminales del

cátodo activará al tiristor. Conforme aumenta la corriente de compuerta, se reduce el voltaje de

bloqueo directo, podiendo llegar a activarse.

El miembro más importante de la familia de los tiristores es el tiristor de tres terminales, conocido

también como el rectificador controlado de silicio o SCR. Este dispositivo lo desarrolló la General

Electric en 1958 y lo denominó SCR. El nombre de tiristor lo adoptó posteriormente la Comisión

Electrotécnica Internacional (CEI). En la figura siguiente se muestra el símbolo de un tiristor de tres

terminales o SCR.

Tal como su nombre lo sugiere, el SCR es un rectificador controlado o diodo. Su característica

voltaje-corriente, con la compuerta de entrada en circuito abierto, es la misma que la del diodo

PNPN.

Lo que hace al SCR especialmente útil para el control de motores en sus aplicaciones es que el

voltaje de ruptura o de encendido puede ajustarse por medio de una corriente que fluye hacia su

compuerta de entrada. Cuanto mayor sea la corriente de la compuerta, tanto menor se vuelve

VBO. Si se escoge un SCR de tal manera que su voltaje de ruptura, sin señal de compuerta, sea

mayor que el mayor voltaje en el circuito, entonces, solamente puede activarse mediante la

aplicación de una corriente a la compuerta. Una vez activado, el dispositivo permanece así hasta

que su corriente caiga por debajo de IH. Además, una vez que se dispare el SCR, su corriente de

compuerta puede retirarse, sin que afecte su estado activo. En este estado, la caída de voltaje

directo a través del SCR es cerca de 1.2 a 1.5 veces mayor que la caída de voltaje a través de un

diodo directo-oblicuo común.

Los tiristores de tres terminales o SCR son, sin lugar a dudas, los dispositivos de uso más común en

los circuitos de control de potencia. Se utilizan ampliamente para cambiar o rectificar aplicaciones

y actualmente se encuentran en clasificaciones que van desde unos pocos amperios hasta un

máximo de 3,000 A.

Un SCR.

Se activa cuando el voltaje VD que lo alimenta excede VBO

Tiene un voltaje de ruptura VBO, cuyo nivel se controla por la cantidad de corriente iG, presente

en el SCR

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Se desactiva cuando la corriente iD que fluye por él cae por debajo de IH

Detiene todo flujo de corriente en dirección inversa, hasta que se supere el voltaje máximo

inverso.

OBJETIVOS:El alumno comprenderá el funcionamiento de un sistema de Rectificado Controlado de Silicio

(SCR).

El alumno compartirá su desarrollo al realizar una tabla fenólica para su circuito de regulación o

DIMMER.

El alumno trabajara con DIACS, TRIACS, como elementos principales del circuito.

El alumno reaccionara en base a las necesidades de su circuito, para su buen funcionamiento.

MATERIAL Y DESARROLLO:• 1 SCR

• 1 TRIAC

• 1 Foco de 127Vac

• 1 Foco de 12Vcd

• 1 R=100Ω, 1kΩ, 4.7kΩ, 10kΩ, 22kΩ,

33kΩ

• 1 Capacitor

• 1 potenciómetro= 50kΩ

• 1 osciloscopio c/sonda

• 1 multímetro

• 1 extensión

• 1 protoboard

• 4 caimanes

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DESARROLLO:Scr s se dispara el scr

Se queda encendido se apaga foco hasta que se desconecta

Diac el multímetro debe dar cero el ponerlo con probador de neon debe prender

No se ve pero esta encendido

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con buscapolos

Triac

Se dispara mt2 con gatillo queda encendido

Invirtiendo puntas

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A) PRUEBA EN CD

1. Arme el siguiente circuito con SCR:

Abrir el switch y observar que sucede: _____BAJA LA INTENSIDAD_______________

Con el switch abierto y el foco encendido aplicar momentáneamente un cortocircuito entre ánodoy cátodo y observe que sucede: ___PARPADEA EL BULBO___________________

2. Arme el siguiente circuito con TRIAC:

Con el foco apagado y el switch abierto mida:

VRL = __12.75V_________

V AK = ___9.8V________

Estado carga (on/off) = ___6V________

Con el foco apagado y el switch abierto mida:

VRL = ___12.90V________

VT2 T1 = ___6.5V________

Estado carga (on/off) = ____12V_______

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 11

Abrir el switch y observar que sucede: ______AUMENTA INTENSIDAD________

Con el switch abierto y el foco encendido aplicar momentáneamente un cortocircuito entre T2 yT1 y observe que sucede: _____PARPADEA DE MAYOR A MENOR INTENSIDAD___

B) PRUEBA EN CA

SCR1. Arme el siguiente circuito con SCR:

2. Con ayuda del osciloscopioobserve las señales en la cargay grafíquelas:

R1 Gráfica Carga R1 Gráfica Carga

a)

1

d)

22 kΩ

b)

4.7

e)

33 kΩ

c)

10

f)

Abierto

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3. la intensidad del foco indique que sucede:

TRIAC

1. Arme el siguiente circuito con TRIAC:

2. Con ayuda del osciloscopio

Observe las señales en la carga

y grafíquelas:

R1 Gráfica Carga R1 Gráfica Carga

a)

1 kΩ

d)

22 kΩ

b)

4.7 kΩ

e)

33 kΩ

c)

10 kΩ

f)

Abierto

EL FOCO ENCIENDE CON MUY POCA

INTENSIDAD.

R1 Gráfica Carga R1 Gráfica Carga

a)

1 kΩ

d)

22 kΩ

b)

4.7

e)

33 kΩ

c)

10

f)

Abierto

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3. Ahore use R1=1kΩ en serie con un potenciómetro de 50kΩ. Observando con el osciloscopio y la intensidad delfoco indique que sucede.

4. Ahora coloque a éste último circuito un capacitor de valor C=_104_______ entre G (gate) y T1 (terminal1). Indique qué sucede: ___SE CALIENTA_________________________________

----Conteste hasta el final de la práctica----------------------------------------------------------------------------------

Cuestionario:

a) ¿Qué resultados presenta con cada una de las resistencias usadas el SCR y el TRIAC? Desde unincremento hasta un brinco considerable de corriente

b) ¿Qué pasa cuando se usa el potenciómetro de 50K? funciona como resistencia ya que disminuye

el flujo y lo regula

c) ¿Con el mismo circuito del potenciómetro que pasa más allá de los 90º? Parpadea disminuyendo

su intensidad

d) ¿Para el circuito del TRIAC son simétricos los dos semiciclos? Si presentan una constante

DISCUSIÓN:

Los resultados obtenidos en las mediciones realizados en el osciloscopio comprueban la relación de las

ondas en el momento de trabajar con un sistema rectificado controlado de silicio, donde se aprecia sus

lecturas siempre en el lado positivo de la tabla.

CONCLUSIÓN:Se cumple la condición de la unidad al desarrollar un sistema rectificado de silicio, donde podemos

manipular su intensidad dentro del circuito a desarrollar.

Cuando relacionamos las resistencias con un triac y sus diferentes pines entrada, salida y gate. Se

comprueba la teoría de la práctica.

EL FOCOINCREMENTA SU INTENSIDAD.

LA RESISTENCIA SE CALIENTA.

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 14

REFERENCIAS:blogisc.net84.net

www.virtual.unal.edu.co

alejandromauleontorres.mex.tl

www.monografias.com

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NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA.

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA.PRÁCTICA: OPTACOPLADOR

GRUPO: 2°H

UNIDAD 5

INTEGRANTES DEL EQUIPO: MIGUEL ÁNGEL DELGADO GÓMEZ

CALIXTO PÉREZ MOJARRO

JOSÉ LUCIO MARMOLEJO CAMPOS.

NOMBRE DEL MAESTRO: ING VÍCTOR MORA ROMO.

FECHA DE ENTREGA: 20/MARZO/2015

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 16

ÍNDICE

Resumen________________________________3pag

Marco teorico_____________________________4pag

Objetivos_________________________________5pag

Material a utilizar y equipos___________________6pag

4N28______________________________________7pag

MOC3011___________________________________8pag

foco________________________________________9pag

RESISTENCIAS ________________________________10pag

multímetro__________________________________11pag

protoboard__________________________________12pag

Resultados___________________________________13pag

Discusión_____________________________________14pag

Conclusión_____________________________________14pag

Bibliografía_____________________________________15pag

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 17

RESUMEN

En esta práctica lo que vamos a observa y aprender cómo funciona el triac para poder observar como

manda el voltaje tenemos que ser muy observadores para verificar si las cargas se activan por si solo en

esta práctica vamos a observar cómo funciona cada uno de los componentes que vamos a utilizar en el

circuito y también tenemos que utilizar acopladores tenemos que verificar que el circuito nos este

jalando correctamente para ser la mediciones necesarias y correctas que nos piden en el circuito y así

poder utilizar el herramental correcto para ser las mediciones .

MARCO TEÓRICO

Los Opto acopladores u Optoaisladores son dispositivos que podemos encontrar en múltiplesaplicaciones dentro de un equipo electrónico, cuando una señal debe ser transmitida desde un circuito

específico a otro, sin que exista conexión eléctrica entre ambos. A pesar de ser un elemento muy

utilizado, encierra muchos misterios en su interior y estas incógnitas se profundizan cuando su

funcionamiento correcto se pone en duda. ¿Se pueden controlar?¿Cómo sabemos si funcionan

correctamente? Por lo general, la transmisión de la información dentro de un Opto acoplador se realiza

desde un LED infrarrojo que no responde, en las mediciones con el multimetro, a lo que conocemos

como un LED tradicional. ¿Qué podemos hacer entonces? Veamos si en este artículo podemos encontrar

las respuestas que necesitamos.

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 18

OBJETIVOS

Sacar los resultados correctamente para así poder valorar analizar correctamente lo que se nos pide y

poder sacarnos de duda.

Conocer los componentes que se nos pide en eta practica y poder manipular los componentes

correctamente.

Poder sacar los componentes correctamente y los valores que se nos pide en la hoja

Poder controlar la potencia de carga y saber cómo funciona cada componente

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 19

MATERIAL Y DESARROLLO

1 4N28

1 MOC3011

1 Foco de 127Vac

1 Foco de 12Vcd

1 R=180Ω, 330Ω, 1kΩ

1 multímetro

1 extensión

1 protoboard

4 caimanes

4N28

Un optoacoplador, también llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un

dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz

emitida por un diodo LED que satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma

de fototransistor o fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un

fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se

encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para

aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles.

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 20

Optoacoplador

MOC3011

El optoaislador MOC3011 consta de un diodo emisor de infrarrojos de arseniuro de galio, acoplado

ópticamente a un interruptor bilateral de silicio y está diseñado para aplicaciones que requieren

disparo aislado de TRIAC, bajo corriente de conmutación aislado de CA, un alto aislamiento

eléctrico (a 7500V pico), de alto voltaje detector de punto muerto, pequeña tamaño, y de bajo

costo.

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 21

FOCO

Principalmente se usan para iluminar instalaciones deportivas, alumbrado ornamental de edificiosemblemáticos, publicidady seguridad. También son elementos esenciales en las artes

escénicas como el teatro, el cine, la televisión u otros espectáculos en vivo.

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 22

RESISTENCIAS

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al

moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el

ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm,

quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Para un conductor de tipo cable, la Resistencia.

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 23

MULTÍMETRO

Un multímetro, también denominado polímetro,1 o tester, es un instrumento eléctrico portátil

para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones)

o pasivas como resistencias, capacidades y otras.

Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida

cada una. Los hayanalógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la

misma (con alguna variante añadida).

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 24

PROTOBOARD

una placa de pruebas (en inglés: protoboard o breadboard ) es un tablero con orificios conectadoseléctricamente entre sí, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden

insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos

y sistemas similares. está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico, y un

conductor que conecta los diversos orificios entre sí. uno de sus usos principales es la creación y

comprobación de prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del

circuito en sistemas de producción comercial.

DESARROLLO

A) OPTOACOPLADOR SALIDA TRANSISTOR

1. Arme el circuito con un optoacoplador de salida a transistor

2. Active la señal y observe si la carga se activa

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 25

B) OPTOACOPLADOR SALIDA TRIAC

1. Arme el circuito con un optoacoplador de salida a TRIAC

2. Active la señal y observe si la carga se activa

DISCUSION

Logramos tener los resultados correctos que se nos mostró en los circuitos mediante el uso del

proto y el material necesario como lo fue el foco y los componentes.

CONCLUSIÓN

La comprensión del uso del protoboard fue parte del desarrollo de esta práctica al igual que elmaterial común.

La relevación a travez del optocoplador que funciona para compartir una transmisión de un

circuito a otro.

Bibliografía

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA Página 26

https://www.google.com.mx/search?q=protoboard&es_sm=93&biw=1280&bih=899&source=lnm

s&tbm=isch&sa=X&ei=v_IPVZrpN4KgNoqfgIAE&ved=0CAYQ_AUoAQ#imgrc=ekl9nODUOW_fbM%2

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https://www.google.com.mx/search?q=FOCO&es_sm=93&biw=1280&bih=899&source=lnms&tb

m=isch&sa=X&ei=MPEPVYfRFISUNvG8gagE&ved=0CAYQ_AUoAQ

https://www.google.com.mx/search?q=%E2%80%A2+Teor%C3%ADa+sobre+optoacopladores&oq

=%E2%80%A2+Teor%C3%ADa+sobre+optoacopladores&aqs=chrome..69i57.625j0j1&sourceid=chr

ome&es_sm=93&ie=UTF-8#q=4n28+wikipedia

7/21/2019 TIRISTORES.

http://slidepdf.com/reader/full/tiristores-56d8f9469127f 27/27

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE AGUASCALIENTES