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SES TPS-3331 Manual De Instrucciones

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Arieh Nachum
Electrónica Análoga
TPS-3331
O
TPS-3371 + KIT-A
Scientific Educational Systems

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Resumen de contenidos para SES TPS-3331

  • Página 1 Arieh Nachum Electrónica Análoga TPS-3331 TPS-3371 + KIT-A Scientific Educational Systems...
  • Página 3 © Derechos Reservados SES Scientific Educational Systems Ltd. El material de este libro no puede ser copiado, duplicado, impreso, traducido, reeditado o emitido sin el previo consentimiento por escrito de SES. ¢ 6 Elhanan St., Rishon-Lezion ¢ P.O.Box 5340, Rishon-Lezion 75151 Israel ¢...

  • Página 5: Tabla De Contenido

    Contenido Prefacio ............................IV Capítulo 1 - Diodos ........................1 Experimento 1.1 - Diodo estabilizado por cristal piezoeléctrico ..........1 1.1.1 Dispositivos de estado sólido .................... 1 1.1.2 Unión P-N ......................... 2 1.1.3 Circuitos de diodos ......................4 1.1.4 Polarización directa ......................5 1.1.5 Polarización inversa ......................
  • Página 6 Experimento 2.5 – Amplificador de Dos Etapas ..............80 Experimento 2.6 – Oscilador a Transistor ................88 Capítulo 3 - Amplificadores Operacionales ................96 Experimento 3.1 - Amplificador Inversor ................. 96 3.1.1 El amplificador operacional .................... 96 3.1.2 El amplificador inversor ....................98 3.1.3 Amplificador Logarítmico ....................
  • Página 7 4.1.8 Un amplificador de simetría complementario .............. 173 4.1.9 Amplificador complementario verdadero ..............174 4.1.10 Amplificadores de potencia monolíticos ..............176 Experimento 4.2 - Amplificador de audio monolítico ............180 Capítulo 5 - Fuentes de poder ....................182 Introducción ........................182 Experimento 5.1 - Rectificadores de voltaje ................

  • Página 8: Prefacio

    Prefacio Los experimentos de laboratorio se deben ejecutar en el SES entrenador análogo TPS-3331. El entrenador está divido en módulos, que cubren los siguientes temas: Diodos y circuitos de diodos. • Transistores FET y bipolares. • Amplificadores operacionales. • Amplificadores de potencia.

  • Página 9: Los Reportes De Experimento

    En el equipo requerido para cada experimento, también se encuentran los componentes discretos necesarios para utilizar el experimento con el TPS-3371. No son necesarios los componentes discretos al utilizar el entrenador TPS-3331. El TPS-3371 se puede utilizar para realizar experimentos especiales para probar la capacidad del...

  • Página 10: Instalación Del Software De Sescope

    Instalación del software de SESCOPE: El software de SESCOPE es un ' instrumento virtual ' (un instrumento del laboratorio que cambia su panel y la función según el instrumento deseado), que funciona con la unidad de SESLAB. El software está dirigido para funcionar con diversas consolas y adapta la ventana del panel al sistema de entrenamiento conectado.

  • Página 11: Cómo Utilizar El Seslab

    Cómo utilizar el SESLAB: Paso 1: Conectar la consola con la fuente de poder. Paso 2: Conectar la fuente de poder a la red. Paso 3: Encender el interruptor principal de la consola. Paso 4: Cerciorarse de que la consola esté conectada en el puerto de comunicación serial de la PC.
  • Página 12 VIII Paso 7: Hacer clic en el botón OPEN COM. La PC abrirá el canal de comunicaciones, y solicitará el tipo de consola. Si la comunicación se completa correctamente, aparecerá en el título de la pantalla el nombre de la consola y la versión de SESLAB. La pantalla se adapta al tipo de consola.
  • Página 13 Paso 15: Seleccionar Sine en el interruptor Triangle/Sine. Paso 16: Seleccionar Const en el interruptor Sweep/Const. Paso 17: La pantalla de SESCOPE incluye campos y botones para cambiar la base del tiempo, el tipo de disparador y el nivel del disparador. Fijar la base del tiempo a 30µs/cm.
  • Página 14 En el estado Alternate, el regulador sincroniza en el canal 1, lo muestrea y lo transmite. Luego, el regulador sincroniza otra vez en el canal 1, canal 2 de la muestra y lo transmite. La señal, en este caso está en calidad máxima. Si las dos señales son cíclicas, también serán sincronizados una con la otra.
  • Página 15 Paso 24: Seleccionar Triangle en el interruptor Triangle/Sine. La señal debe cambiar a una onda triángular. Cambiar la amplitud y frecuencia y observar las señales. Paso 25: Seleccionar nuevamente Sine en el interruptor Triangle/Sine. Paso 26: Cambiar a análisis espectral. Paso 27: Cambiar las frecuencias y comprobar su efecto sobre las señales.

  • Página 17: Capítulo 1 - Diodos

    Capítulo 1 - Diodos Experimento 1.1 - Diodo estabilizado por cristal piezoeléctrico Objetivos: Características de los diodos. • Rectificador de diodo. • Circuitos de diodos. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Un Multímetro • Cables de conexión •...

  • Página 18: Unión P-N

    Añadiendo pequeñas cantidades de elementos conocidos como "adulterantes" o "impurezas", el germanio y el silicio se convierten en semiconductores. El boro se puede utilizar como adulterante. Tiene 5 electrones en la esfera externa. Cuatro de estos están compartidos con átomos vecinos y el quinto se vuelve un "electrón libre". Este material se denomina material tipo n.
  • Página 19 En la figura 1-2 la unión P-N está conectada en polarización inversa. Figura 1-2 Debido a la fuente de voltaje, más electrones se difunden del material N al material P. La capa de transición se expande. El voltaje de la región de carga de espacio se vuelve igual a la fuente de voltaje y la corriente no fluye.

  • Página 20: Circuitos De Diodos

    La corriente puede fluir a través del diodo únicamente en una dirección: desde el ánodo al cátodo. La siguiente figura describe la característica corriente-voltaje. Figura 1-5 Cuando se aplica polarización directa (el ánodo es positivo con respecto al cátodo) y la corriente directa se encuentra sobre cierto valor (0.5V para diodos de silicio y 0.1V para diodos de germanio), el diodo conduce y actúa como un resistor muy bajo.

  • Página 21: Polarización Directa

    1.1.4 Polarización directa En la polarización directa sobre la tensión umbral, podemos asumir que la caída de voltaje de diodo constituye la tensión umbral (0.7V para diodo de silicio y 0.1V para diodo de germanio). La corriente se determina mediante un circuito electrónico. Ejemplo a): Figura 1-7 ⋅...

  • Página 22: Preguntas

    Ejemplo c): Figura 1-9 El diodo se encuentra bajo polarización directa. 0.7V ⋅ − − ⋅ − − 1.1.6 Preguntas Repita los tres ejemplos, calcule con una fuente de poder de 5V. ¿Cuál es la corriente de R en el ejemplo C, cuando el voltaje de la fuente es 12V y cuando es 5V? Explique por qué.

  • Página 23: Procedimiento

    Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y conectar la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Identificar los componentes del panel del entrenador e implementar el siguiente circuito. (R = R , D = D ±12V DC Paso 3:...
  • Página 24 Paso 7: Implementar el siguiente circuito. (R = R , D = D +12V Paso 8: Medir V Paso 9: Calcular I Paso 10: Comparar los resultados de medición con los resultados de cálculo del ejemplo a). Paso 11: Sacar conclusiones. Paso 12: Cambiar el voltaje fuente a 5V.
  • Página 25 Paso 21: Comparar los resultados de medición con los resultados de cálculo del ejemplo b). Paso 22: Sacar conclusiones. Paso 23: Cambiar el voltaje fuente a 5V. Paso 24: Calcular V Paso 25: Medir V Paso 26: Calcular I Paso 27: Comparar los resultados de medición con los resultados de cálculo.

  • Página 26: Reporte De Experimento

    Reporte de Experimento: Escribir el nombre de cada experimento y dibujar a continuación el circuito electrónico. Incluir las mediciones, resultados y gráficos del experimento para cada experimento. Comparar entre las preguntas preliminares y los ejemplos con los resultados de medición.

  • Página 27: Experimento 1.2 - Diodo Zener

    Experimento 1.2 - Diodo Zener Objetivos: Características del Diodo Zener. • Circuitos Zener. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Cables de conexión • Diodo Zener 1N4733 (5.1V) • Resistores 2 x 1KΩ • Discusión: El diodo Zener es el componente básico en circuitos de regulación.
  • Página 28 El voltaje de ruptura Zener se denomina V . El símbolo del diodo Zener es: Figura 1-10 Las características del Zener son las siguientes: Figura 1-11 En la polarización directa, el diodo Zener actúa como un diodo ordinario. En el voltaje de polarización inversa por encima del voltaje Zener, la ruptura del diodo y los cambios en la corriente prácticamente no afectan el voltaje Zener.
  • Página 29 Cada diodo Zener tiene la más alta clasificación de disipasión de potencia. Esta clasificación determina la corriente máxima del Zener. Tratamos de operar el Zener al 10-20% de su corriente máxima. De esta forma, el diodo se encontrará en la parte lineal del rango de ruptura y con una potencia menor que la clasificación de potencia máxima.

  • Página 30: Preguntas

    Si duplicamos la corriente de carga (R = 500Ω), obtendremos: − es constante por lo tanto I será reducido por 0.006A. cambiará conforme a ΔV Δ Δ Δ ⋅ ∗ Δ Ω Δ ⇓ 1.2.1 Preguntas Si V = 5.1V y R = 1KΩ, calcule la corriente I, V del circuito, para: = 5V = 12V...
  • Página 31 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Implementar el siguiente circuito. (R = R , D = D ±12V (With TPS-3371 reverse the diode for the negative voltages). Paso 3: Encender la fuente de poder.
  • Página 32 Paso 7: Implementar el siguiente circuito en el tablero de enchufe principal. ±12V 1KΩ 1KΩ Paso 8: Calcular V Paso 9: Medir V Paso 10: Calcular I Paso 11: Comparar los resultados de medición con los resultados de cálculo. Paso 12: Sacar conclusiones.

  • Página 33: Capítulo 2 - El Transistor

    Capítulo 2 - El transistor Experimento 2.1 - Características del transistor bipolar Objetivos: El transistor bipolar. • Características del transistor bipolar. • Línea y punto operativo. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Cables de conexión •...
  • Página 34 Sus símbolos son: Figura 2-2 Explicaremos la operación del transistor con el transistor NPN. El transistor PNP funciona de la misma manera, únicamente en flujo de corriente contrario y voltaje medio. El transistor está conectado en dos circuitos eléctricos. Uno utilizando la unión C y la fuente de voltaje V .

  • Página 35: La Característica De Transición

    La corriente a través del emisor (I ) está dividida en dos corriente, la corriente base (I ) y la corriente de colector (I Debido a la delgada capa de la base, I es mucho más pequeño que I . La relación entre I fija y uno de los parámetros de transistor - β.
  • Página 36 Otra característica importante es la característica de salida, que describe la relación entre I para un I en particular. = 50µA Figura 2-6 En la característica de salida, podemos encontrar dos regiones. La región de SATURACIÓN. Dentro de este rango V <...

  • Página 37: Un Transistor Plano De Silicio

    Podemos ver cómo I depende de I . En esta gráfica podemos encontrar tres regiones: La región de SATURACIÓN. En este rango V < 0.2V (V sat) y β ⋅ La región LINEAL. En este rango I no depende de V , sino de I conforme a la formula...

  • Página 38: Línea De Carga Y Punto Operativo

    Un transistor plano de silicio se ve como: Figura 2-9 Miles de transistores se producen en una rebanada de silicio y posteriormente son cortados y empaquetados. Los IC (Circuitos Integrados) son transistores, diodos, resistores, y capacitores que son elaborados de esta forma sobre un chip de silicio, conectados mediante conductores sobre la capa y cortados como un circuito completo que puede tener miles de componentes en un solo chip.
  • Página 39 = 12V = 2KΩ = 40KΩ = 3V = 50 β Por ejemplo, para encontrar el punto operativo (generalmente denominado el punto Q) significa calcular o medir I son parámetros en un circuito denominado el circuito de salida y su ecuación es: ⋅...

  • Página 40: Circuito De Polarización Fija

    Podemos asumir que V = 0.7V para silicio y 0.1V para germanio. − − 0575 0575 β ⋅ − ⋅ − ⋅ Observación: Si por ejemplo R es igual a 4KΩ entonces: − ⋅ − no puede ser negativo. Esto significa que el transistor se encuentra en la región de saturación e no es igual a β...
  • Página 41 Observar la forma utilizada para indicar las terminales de fuente de poder. La ecuación de circuito de entrada es: ⋅ − Lo demás es igual a lo anterior. β − Diseñaremos el sistema y calcularemos R es el resistor de carga determinado conforme a la impedancia de salida y la ganancia del amplificador que deseamos obtener (descrito en el siguiente capítulo).

  • Página 42: Circuito De Auto Polarización

    Eso significa que el punto operativo depende de β. Cuando utilizamos un transistor bipolar no podemos conocer su β. β tiene un rango muy amplio (puede alcanzar 50-400 ó 100-800). También, si tenemos un circuito que funciona apropiadamente y debemos reemplazar el transistor, el punto operativo puede cambiar significativamente.
  • Página 43 La ecuación de circuito de entrada es ⋅ ⋅ ⋅ β β ⇒ ⋅ β ⋅ − β Podemos ver que si β se incrementa, I disminuye y viceversa. β(V − β ⋅ (β Si R << (β + 1) R podemos asumir: β(V −...
  • Página 44 − − β ∗ ⋅ β − − ∗ El cambio fue menor que sin R pero aún hay un cambio. Para incrementar la estabilidad del circuito debemos reducir la resistencia R . Podemos realizarlo utilizando V ó un divisor de voltaje tal como aparece en la siguiente figura. 2KΩ...
  • Página 45 Podemos optar por: Ω − − Ω Podemos verificar la reacción del circuito utilizando la transformación de Thevenin de R Figura 2-15 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ << β Verifiquemos el nuevo punto operativo: − − β ⋅ β − − ⋅...
  • Página 46 Al igual que anteriormente. Dupliquemos ahora β a 100. − − β ⋅ β ⋅ − − ⋅ El punto operativo cambia muy poco a pesar de haber duplicado β. El circuito de transistor bipolar es el siguiente: +12V 2N2222 100R Figura 2-16 El equivalente Thevenin de este circuito es el siguiente:...

  • Página 47: Preguntas

    − − µ β ⋅ Calcular I Asumiendo que β = 100. 2.1.7 Preguntas Repita el cálculo de los tres ejemplos con V = 5V.

  • Página 48: Procedimiento

    Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Implementar el siguiente circuito utilizando el amplificador de transistor bipolar. +12V Vvar (±12V) Utilizar V como V Paso 3: Encender el entrenador.
  • Página 49 Paso 7: Calcular I para cada valor de V conforme a la siguiente fórmula: Paso 8: Calcular I para cada valor de V conforme a la siguiente fórmula: = (V – V Paso 9: Trazar los resultados en la siguiente gráfica. Paso 10: Marcar las tres regiones en la gráfica: La región de corte.

  • Página 50: Reporte De Experimento

    Paso 13: Calcular I = (V ) / R Paso 14: Marcar el punto operativo en el gráfico que trazaste en el paso 9. Paso 15: Haz un corto circuito en el resistor R con los cables de conexión. Obtendremos el siguiente circuito.

  • Página 51: Experimento 2.2 - El Amplificador De Transistor Bipolar

    Experimento 2.2 - El amplificador de transistor bipolar Objetivos: Medición de la ganancia de amplificador. • Medición de la impedancia de Entrada. • Medición de la impedancia de salida. • Medición del cambio de fase. • Equipo requerido: Entrenador Análogo •...

  • Página 52: Parámetros Del Transistor Bipolar H

    Los parámetros del amplificador son A es la ganancia de voltaje: es la ganancia de corriente: no tienen unidades de medición. es la impedancia de entrada: es la impedancia de salida del amplificador. Actúa como resistencia serial ubicada en la salida del amplificador.
  • Página 53 hie es una resistencia de entrada. Su valor típico es 1-2KΩ. hie depende del punto operativo conforme a la siguiente fórmula: ⋅ β hoe representa la resistencia de salida pero el valor del parámetro muestra su continuidad. Preferimos utilizar resistencia y por lo tanto utilizamos .

  • Página 54: Amplificador De Emisor Común

    Si R es menor de 4KΩ podemos ignorar también la resistencia . Obtendremos el siguiente modelo, el cual es fácil de calcular y es bastante certero. Hfe ⋅ Figura 2-21 Utilizaremos este modelo para el siguiente ejemplo. En AC así como en DC: 2.2.3 Amplificador de emisor común En el amplificador de emisor común (CE), la señal de entrada se suministra a la base y la señal de...
  • Página 55 El modelo de parámetro h del circuito anterior es el siguiente. Hfe ⋅ Figura 2-23 Reemplazaremos R en paralelo a R con el resistor equivalente R ⋅ Hfe ⋅ ’ Figura 2-24 Si utilizamos el resistor R para auto polarización pero no queremos afectar AC, lo saltamos con un Capacitor.

  • Página 56: A V Ganancia De Voltaje

    Como dijimos anteriormente, nos referimos a un Capacitor como un corto circuito en corriente alterna. La forma para seleccionar capacitores tales como C se describe en el experimento 2.5. Ganancia de voltaje: ⋅ ⋅ − − ⋅ ⇑ − ⋅ ⋅...

  • Página 57: A I Ganancia De Corriente

    Ganancia de corriente: La forma sencilla de calcular es utilizando Av y Ri para calcular A − ⋅ ⋅ − − − ⋅ −...

  • Página 58: Ganancia De Voltaje Fuente

    Ganancia de voltaje fuente: Si una fuente de voltaje V se conecta al amplificador a través del resistor R Figura 2-26 ⋅ − − ⋅ ⋅...

  • Página 59: R O Impedancia De Output

    impedancia de output: La impedancia de salida es una resistencia imaginaria, que está en serie con la línea de salida. Nuestra salida está compuesta de una fuente de corriente hfe ⋅ y un resistor paralelo R Hfe ⋅ Figura 2-27 Con el transformador Norton, podemos transformarlo en fuente de voltaje y un resistor en serie de la siguiente manera: ⋅...
  • Página 60 El amplificador C resuelve estos dos problemas. Figura 2-29 El modelo de parámetros h es el siguiente: Hfe ⋅ ’ Figura 2-30...
  • Página 61 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ − << ⋅ ≅ ≅ − La ganancia ya no depende de hfe o hie. Con R podemos determinar la ganancia de amplificador. ʹ′ ʹ′ ʹ′ Ahora debemos seleccionar R con resistencia alta ya que tiene una impedancia de entrada alta.

  • Página 62: Amplificador De Seguidor De Emisor

    2.2.4 Amplificador de seguidor de emisor Este circuito también se denomina amplificador de colector común (CC). Figura 2-31 El modelo de parámetro h es el siguiente: Hfe ⋅ ’ Figura 2-32...
  • Página 63 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ≅ Las señales de entrada y salida son casi iguales y con la misma fase. Por eso se denomina seguidor de emisor. El emisor sigue la base. Utilizamos este circuito como un regulador. Tiene impedancia de entrada alta e impedancia de salida baja.

  • Página 64: Amplificador De Base Común

    2.2.5 Amplificador de base común En el amplificador de base común (CB), la señal de entrada es suministrada al emisor y la señal de salida se recibe en el colector. Figura 2-33 Este circuito era común, anteriormente, en amplificadores de frecuencia alta. Hoy en día, la respuesta de frecuencia del transistor es mucho mejor, por lo tanto, este circuito es menos popular.

  • Página 65: Cómo Medir Parámetros De Amplificador

    Analizar el circuito y probar: ⋅ ≈ 2.2.6 Cómo medir parámetros de amplificador Para medir los parámetros de un amplificador, lo conectamos a una fuente de voltaje alterna V través de una resistencia en serie R y su salida a una resistencia de carga R de la siguiente manera: Figura 2-35 El valor absoluto de i...
  • Página 66 Para calcular R medimos V sin R ) y con R se determina conforme a la siguiente fórmula: − ⋅ − ⋅ − ⋅...

  • Página 67: Procedimiento

    Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Implementar el siguiente circuito. +12V 10µF 10µF No conectar fuente de voltaje alguna al punto V Paso 3: Encender la fuente de poder.
  • Página 68 Para calcular los parámetros de los amplificadores, no importa si usamos Vpico o V un voltaje efectivo, mientras seamos constantes. Para anotar parámetros de CA usamos letras pequeñas. Usamos el resistor de 1K como resistencia R Amplificador C Paso 7: Conectar la sonda de salida OUT/10 del generador de funciones al punto V .
  • Página 69 Paso 14: Comparar las características de cálculo del amplificador y las características de medición. Paso 15: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Paso 16: ¿Cuál es el desplazamiento de fase del amplificador? Amplificador C con R Paso 17: Desconectar el Capacitor by-pass de R Paso 18:...
  • Página 70 Paso 24: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Paso 25: ¿Cuál es el desplazamiento de fase del amplificador? Amplificador de seguidor de emisor: Paso 26: Implementar el siguiente circuito. +12V 10µF 10µF Paso 27: Calcular y anotar AV, A conforme al modelo de parámetro h.
  • Página 71 Paso 30: Calcular y anotar AV, A conforme a las mediciones al paragrofo 2.2.6. Paso 31: Comparar las características de cálculo del amplificador y las características de medición. Paso 32: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Paso 33: ¿Cuál es el desplazamiento de fase del amplificador?

  • Página 72: Reporte De Experimento

    Paso 37: Medir los voltajes V ), V Haz la medicior de voltaje usando el multimetero en CA. Paso 38: Conectar el resistor 1K entre el colector del transistor y la tierra. Esta resistencia se utiliza como R Medir V Paso 39: Calcular y anotar AV, A conforme a las mediciones al paragrofo 2.2.6.

  • Página 73: Experimento 2.3 - Características Del Transistor De Efecto De Campo

    Experimento 2.3 - Características del Transistor de Efecto de Campo Objetivos: El transistor FET. • Las características de CC del FET. • Línea de operación y punto de operación. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro •...

  • Página 74: Jfet - Transistor De Efecto De Campo De Juntura

    2.3.2 JFET – Transistor de Efecto de Campo de Juntura Hay dos clases de JFET – de canal N y de canal P. Son construidos como sigue: Canal N Canal P Figura 2-36 Sus símbolos son como sigue: Canal N Canal P G –...
  • Página 75 Cuando la puerta del canal N tiene voltaje negativo se remite a los voltajes de S y D, las áreas de agotamiento están rodeando al material P (los electrones libres consiguen un camino libre a la puerta) como sigue: Depletion Free Electrons Figura 2-39 D es positiva se remite a S, así...
  • Página 76 En este punto, el aumento de V no afecta a I llega a ser constante. Si V es muy alto (sobre la valoración máxima), el transistor pica y la corriente se eleva inmediatamente. La característica de salida del transistor es como sigue: = -1V Figura 2-41 De ahora en adelante, desatendemos el V...

  • Página 77: Mosfet

    2.3.3 MOSFET El segundo tipo de FET es el MOSFET (Transistor de Efecto de Campo de Semiconductor de Óxido de Metal). Este transistor se puede hacer de silicio solamente, porque se basa en las características del óxido de silicio. El MOSFET tiene 3 terminales el Dren, la Fuente y la Puerta. La puerta está...
  • Página 78 Hay otra clase de MOSFET llamado MOSFET de canal-P. D – Drain G – Gate S – Source Silicon oxide Metal Figura 2-45 En este transistor, los huecos son los portadores de carga. El MOSFET se llama MOSFET de realce y sus símbolos son: N –...
  • Página 79 Hasta cierto valor de V aumenta y viceversa. Después de que alcanza este valor, I permanece constante y no depende de V . Depende solamente del ancho del canal, que depende de V Para valores diferentes de V conseguimos las características de salida siguiente. = 4A = 3A = 2A...
  • Página 80 Los símbolos de este tipo de MOSFET son: N – Channel depletion/enhancement P – Channel depletion/enhancement MOSFET MOSFET Figura 2-50 El MOSFET de agotamiento/mejoramiento se llama en forma corta MOSFET de agotamiento. Las características de salida son como sigue: = 2A = 1A = 0A = -1A...

  • Página 81: La Característica De Transición

    Esta puerta aislada crea dos problemas. Uno es que actúa como condensador y disminuye la velocidad de los transistores del componente. El otro problema es que la puerta acumula cargas estáticas eléctricas cuando está abierta. Ello significa que antes de poner el componente en un circuito, su puerta puede tener un muy alto voltaje que la rompa y dañe el componente.

  • Página 82: Polarización Del Mosfet De Cc

    2.3.5 Polarización del MOSFET de CC Figura 2-53 Si usamos un divisor de voltaje como en el circuito de la izquierda, entonces: ⋅ ⎛ ⎞ ⎜ ⎜ ⎟ ⎟ − ⎝ ⎠ − ⋅ La línea de carga y el punto de operación son similares al transistor bipolar. Figura 2-54...
  • Página 83 Cuando usamos una polarización del MOSFET de agotamiento/mejoramiento podemos entregar en =0V e I que no es pequeño en este tipo de transistor. Usamos resistores de resistencia alta para la polarización del MOSFET para no estropear su alta impedancia de entrada (descrita en el capítulo siguiente). Podemos agregar un resistor R para la estabilidad del punto de operación.
  • Página 84 Obtenemos una ecuación de segundo grado que tenemos que resolver para calcular I ⋅ ⋅ − Como en el transistor bipolar, intentamos conseguir: La adición de RS permite crear VGS negativo, que se requiere para JFET. Un JFET (y también en algún MOSFET de agotamiento), el circuito común es el siguiente: Figura 2-56 ⋅...

  • Página 85: Procedimiento

    Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Paso 2: Implemente el circuito siguiente: +12V 5.1K Paso 3: Encienda la fuente de poder. Paso 4: Cambie V según la tabla siguiente y mida y registre los valores de V -0.5 -1.5 [mA]...
  • Página 86 Paso 7: Calcule V del componente. Paso 8: Trace sus resultados en el gráfico siguiente: Paso 9: Marque las tres regiones en el gráfico: La región de corte. La región lineal. La región de saturación. Paso 10: Calcule V para cada V según la fórmula siguiente: Paso 11: Trace sus resultados en el gráfico siguiente:...

  • Página 87: Reporte Del Experimento

    Paso 12: Desconecte V del circuito: +12V 5.1K Paso 13: Mida V Paso 14: Calcule I = (V ) / R Paso 15: Marque el punto de operación en el gráfico que usted trazo en el paso 11. Reporte del experimento: Escriba el nombre de cada experimento y dibuje debajo el circuito electrónico.

  • Página 88: Experimento 2.4 - El Amplificador De Transistor Fet

    Experimento 2.4 - El Amplificador de Transistor Objetivos: Medida de la ganancia del amplificador. • Medida de la impedancia de entrada. • Medida de la impedancia de salida. • Medida del desplazamiento de fase. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder •...
  • Página 89 tiene alta resistencia así que podemos despreciarla y conseguir el modelo siguiente del parámetro g. Figura 2-58 también tiene alta resistencia y también está en paralelo con los resistores de polarización. La resistencia de entrada equivalente generalmente es la resistencia de polarización. se llama la conductancia de transición.

  • Página 90: Amplificador De Fuente Común

    2.4.2 Amplificador de fuente común MOSFET JFET Figura 2-59 El modelo del parámetro g es como sigue: ’ Figura 2-60...
  • Página 91 − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ʹ′ ʹ′ − Si agregamos la resistencia R será cambiado a Compruebe esto.

  • Página 92: Amplificador Seguidor De Fuente

    2.4.3 Amplificador seguidor de fuente MOSFET JFET Figura 2-61 El modelo de parámetro g: Figura 2-62 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ≅ ⋅...
  • Página 93 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Paso 2: Implemente el circuito siguiente. 5.1K 10µF 10µF Paso 3: Encienda el entrenador. Paso 4: Mida los voltajes de CC en los puntos de prueba V Paso 5: Calcule I = (V...
  • Página 94 Para calcular los parámetros de los amplificadores, no importa si usamos Vpico o V un voltaje efectivo, mientras seamos constantes. Para anotar parámetros de CA usamos letras pequeñas. Usamos el resistor de 1K como resistencia R Amplificador C con R Paso 7: Conecte la punta de la salida OUT del generador de función al punto V .
  • Página 95 Amplificador seguidor de fuente: Paso 14: Implemente el circuito siguiente. 5.1K 10µ 10µ Paso 15: Medir los voltajes V ), V Haz la medicior de voltaje usando el multimetero en CA. Paso 16: Conectar el resistor 1K resistor entre el colector del transistor y la tierra. Esta resistencia se utiliza como R Medir V...

  • Página 96: Experimento 2.5 - Amplificador De Dos Etapas

    Experimento 2.5 – Amplificador de Dos Etapas Objetivos: Medida de la ganancia del amplificador. • Medida de la impedancia de entrada. • Medida de la impedancia de salida. • Medida del desplazamiento de fase. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder •...
  • Página 97 La ganancia total A Ahora multiplicamos y dividimos A por V 1, que es igual a V ⋅ ⋅ ⋅ ⇒ ⋅ De la misma manera obtenemos: ⋅ El acoplamiento entre las etapas es generalmente hecho por el capacitor, que se llama capacitor de acoplamiento.
  • Página 98 ω ω Π para un amplificador de audio usamos f como 50Hz o 100Hz como la frecuencia más baja a ser amplificada. Usamos reglas similares para calcular el capacitor de by-pass C . Nuevamente usamos la frecuencia f Π Π Combinaremos el amplificador bipolar del transistor y el amplificador FET en el amplificador de dos etapas.
  • Página 99 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Amplificadores C con R Paso 2: Implemente el circuito siguiente. +12V 5.1K 10µF 10µF 10µF Paso 3: Encienda el entrenador. Paso 4: Conecte la punta de prueba de la salida OUT/10 del generador de función al punto V Ajuste el generador de función para generar una onda sinusoidal de 2V...
  • Página 100 Paso 7: Conecte el resistor de 1K entre el V y tierra. Esta resistencia se usa como R Mida V Paso 8: Calcule y registre A Paso 9: Compare sus resultados con los resultados de los experimentos previos. Compruebe si: ⋅...
  • Página 101 Amplificadores C Paso 12: Conecte el capacitor en by-pass de 100µF paralelo a R esto pone en corto circuito los voltajes de CA en R . No corto circuitamos R para no afectar su punto de operación en +12V 5.1K 10µF 10µF 10µF...

  • Página 102: Amplificadores Seguidor Emisor + C

    Paso 17: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Paso 18: ¿Cuál es el desplazamiento de fase del amplificador? Amplificadores Seguidor Emisor + C Paso 19: Implemente el circuito siguiente: +12V 5.1K 10µF 10µF 10µF Paso 20: Mida los voltajes V ), V Haz la medicior de voltaje usando el multimetero en CA.
  • Página 103 Paso 23: Compare sus resultados con los resultados de los experimentos previos. Compruebe si: ⋅ ⋅ Paso 24: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Paso 25: ¿Cuál es el desplazamiento de fase del amplificador? Reporte del experimento: Escriba el nombre de cada experimento y dibuje debajo el circuito electrónico.

  • Página 104: Experimento 2.6 - Oscilador A Transistor

    Experimento 2.6 – Oscilador a Transistor Objetivos: El oscilador Hartley. • El oscilador Colpietz. • Oscilador a cristal. • Equipo requerido: Entrenador análogo • Fuente de poder • Un multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE • Alambres de conexión •...
  • Página 105 El circuito siguiente es un oscilador Hartley: Figura 2-65 Oscilador Hartley El voltaje de realimentación es aceptado por el divisor de voltaje, basado en dos bobinas. Los cambios de corriente a través de ellas crean los cambios del voltaje que se transfieren al emisor.
  • Página 106 Para determinar la frecuencia requerida de las oscilaciones, se conecta un capacitor o un capacitor variable (si se requiere un oscilador variable) en paralelo a las bobinas. Figura 2-66 Oscilador Hartley Variable...
  • Página 107 Otra posibilidad es utilizar un diodo VVC (Capacitor Variable de Voltaje) que cambie su frecuencia según la caída de voltaje sobre ella. Figura 2-67 Oscilador Hartley Variable VVC...
  • Página 108 Un oscilador similar se llama oscilador Colpietz. Este oscilador se basa en dos capacitores como divisor de voltaje con una bobina en paralelo. Figura 2-68 Oscilador Colpietz La razón por la que este oscilador no es común es la dificultad para fabricar una bobina variable confiable para sintonizar la frecuencia deseada.
  • Página 109 Para hacer oscilar al transistor en una frecuencia determinada, conectamos un cristal con la base, que fuerza al transistor a oscilar en la frecuencia del cristal, como sigue: Figura 2-69 El capacitor C es el capacitor de realimentación. El capacitor C no es un capacitor de desviación (de otra manera no habríamos conseguido una señal en la salida).
  • Página 110 Procedimiento: Paso 1: Conecte el Entrenador Análogo a la fuente de poder. Paso 2: Conecte la fuente de poder a la red y ENCIÉNDALA. Paso 3: Implemente un oscilador Hartley usando un transistor bipolar. 47µ 0.1µ 390µ 0.1µ 100Ω Paso 4: Conecte la punta de prueba del osciloscopio CH1 al emisor del transistor.
  • Página 111 Paso 6: Implemente un oscilador Colpietz usando un transistor bipolar. 47µ 0.1µ 0.1µ 0.1µ 100Ω Paso 7: Conecte la punta de prueba del osciloscopio CH1 al emisor del transistor. Usted debe ver una onda sinusoidal. Paso 8: Mida la frecuencia de la señal. Reporte del Experimento: Recolecta todas las mediciones y los resultados de los experimentos.

  • Página 112: Capítulo 3 - Amplificadores Operacionales

    Capítulo 3 - Amplificadores Operacionales Experimento 3.1 - Amplificador Inversor Objetivos: El amplificador operacional. • Construir un amplificador inversor. • Medir los parámetros del amplificador. • Equipo requerido: Entrenador análogo • Fuente de poder • Multímetro • Alambres de conexión •...
  • Página 113 La mayoría de los usos del amplificador se basan en una realimentación. Una señal que se toma de la salida del amplificador y se alimenta a su entrada. El amplificador operacional básico es un componente electrónico, que tiene dos entradas (inversora y no inversora) y una salida.

  • Página 114: El Amplificador Inversor

    – V Figura 3-2 Si V < V , entonces V = +V. Si V > V , entonces V = -V. De esta manera, podemos crear un sistema que compare entre dos valores o entre una señal y un cierto voltaje de referencia.

  • Página 115: Amplificador Logarítmico

    Si V- es mayor que V+, entonces V se hace negativo y baja el voltaje a cero. Si V+ es mayor que V-, entonces V se hace positivo y sube el voltaje a cero. Debido a la resistencia de entrada infinita, las corrientes de entrada son iguales a cero y luego: Porque V- = 0 entonces: −...

  • Página 116: Cómo Medir Los Parámetros Del Amplificador

     ⇒ η ⇒ η ⇒ − η 3.1.4 Cómo medir los parámetros del amplificador Para medir los parámetros del amplificador, lo conectamos con una fuente de voltaje alterna V través de una resistencia en serie R y su salida a una resistencia de carga R como sigue: Figura 3-5 es realmente V...

  • Página 117: Preguntas

    se determina conforme a la siguiente fórmula: − ⋅ − ⋅ − ⋅ 3.1.5 Preguntas Diseñe un amplificador inversor con una impedancia de entrada de 5KΩ y una ganancia de 2. Mejore el amplificador anterior a un amplificador de ganancia variable de 1-10 usando un potenciómetro.

  • Página 118: Amplificador Inversor

    Procedimiento: Paso 1: Conecte el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Amplificador Inversor: Paso 2: Implemente el circuito siguiente: +12V 4.7K -12V Circuito para fuento de alimentacion unica: +12V 4.7K +12V Paso 3: Conecte V a la fuente de voltaje variable, cambie el voltaje de entrada V...
  • Página 119 Paso 4: Trace sus resultados en el gráfico siguiente. Paso 5: Conecte el terminal V del amplificador operacional al terminal de salida OUT del generador de función. Ajustar el generador de función a una onda sinusoidal de 1V 1KHz. Paso 6: Conecte la punta de prueba CH1 del osciloscopio a la salida del oscilador y la punta de prueba CH2 a la salida del amplificador.
  • Página 120 Paso 9: Implemente el circuito siguiente: +12V 4.7K -12V Circuito para fuento de alimentacion unica: +12V +12V 4.7K Paso 10: Medir los voltajes V ), V Haz la medicior de voltaje usando el multimetero en CA. Paso 11: Conectar un resistor 1K entre el colector del transistor y la tierra. Este resistor actúa como R Medir V Paso 12:...

  • Página 121: Experimento 3.2 - Amplificador Seguidor Y No Inversor

    Experimento 3.2 - Amplificador Seguidor y No Inversor Objetivos: Construcción y medición de un amplificador comparador. • Construcción y medición de un amplificador no inversor. • Equipo requerido: Entrenador análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE •...

  • Página 122: Amplificador Seguidor (Amplificador De Unidad, Amplificador De Almacenamiento Intermedio)

    Debido a que la corriente en la entrada inversora (-) es insignificante, entonces la corriente que fluye a través de R , fluye a través de R , así: ⋅ ⋅ La corriente en R depende de V pero no es afectada por la misma R .

  • Página 123: Preguntas

    En el entrenador análogo y digital TPS-3337, usamos esta clase de almacenador intermedio en la salida del potenciómetro más a la izquierda. Los terminales del potenciómetro están conectados con la fuente de alimentación y de esta manera, conseguimos una fuente de poder variable, que no es afectada por la carga conectada con ella.

  • Página 124: Amplificador No Inversor

    Procedimiento: Paso 1: Conecte el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Amplificador no inversor: Paso 2: Implemente el circuito siguiente: +12V 4.7K -12V Paso 3: Conecte V a la fuente de voltaje variable, cambie el voltaje de entrada V , mida el voltaje de salida V y llene la tabla siguiente.
  • Página 125 Paso 7: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Paso 8: ¿Cuál es el desplazamiento de fase del amplificador? Paso 9: Suministre 6V a la entrada V Paso 10: Mida el voltaje en R (4.7K) y calcule su corriente. Paso 11: Cambie R a 1K.

  • Página 126: Amplificador Seguidor

    Paso 17: Medir los voltajes V ), V Haz la medicior de voltaje usando el multimetero en CA. Paso 18: Conectar un resistor 1K entre el colector del transistor y la tierra. Este resistor actúa como R Medir V Paso 19: Calcular y anotar AV, A conforme a tus mediciones al paragrofo 3.1.4.
  • Página 127 Paso 25: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Paso 26: ¿Cuál es el desplazamiento de fase del amplificador? Paso 27: Implemente el circuito siguiente: +12V -12V Paso 28: Medir los voltajes V ), V Haz la medicior de voltaje usando el multimetero en CA. Paso 29: Conectar un resistor 1K entre el colector del transistor y la tierra.
  • Página 128 Compare entre las preguntas preliminares y los ejemplos con los resultados medidos.

  • Página 129: Experimento 3.3 - Amplificadores De Suma Y Diferencia

    Experimento 3.3 - Amplificadores de Suma y Diferencia Objetivos: Construcción y medición de un amplificador sumador. • Construcción y medición de un amplificador de diferencia. • Equipo requerido: Entrenador análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE •...

  • Página 130: Amplificador De Diferencia

    Debido a la alta impedancia de entrada: − ⇑ − ⋅ Por lo tanto: ⎛ ⎞ ⎜ ⎜ ⎟ ⎟ − ⎝ ⎠ Obtendremos: = -(V 3.3.2 Amplificador de diferencia Un amplificador de diferencia es un amplificador con una señal de entrada para V+ y una señal de entrada V- como sigue: Figura 3-10 El voltaje de salida se comporta según la ecuación siguiente:...
  • Página 131 Entonces obtendremos: El amplificador de diferencia se usa también para rechazar una señal común. Un amplificador de una entrada amplifica la señal que el tiene en su entrada. Figura 3-11 Si hay diferencia entre las tierras de los dos amplificadores, el amplificador A la amplificará...

  • Página 132: Amplificador Sumador

    Procedimiento: Paso 1: Conecte el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Amplificador Sumador: Paso 2: Implemente el circuito siguiente en el tablero principal de conexión. 4.7K +12V 100K -12V Circuito para fuento de alimentacion unica: 4.7K +12V 100K...
  • Página 133 Paso 7: Dibuje sus conclusiones. Paso 8: Conecte el terminal V del amplificador operacional al terminal de salida del generador de función. Ajuste el generador de función a una señal sinusoidal de 3V 1KHz. Paso 9: Conecte la punta de prueba CH1 del osciloscopio a la salida OUT del oscilador y la punta de prueba CH2 a la salida del amplificador.
  • Página 134 Paso 14: Cambie el voltaje de entrada V y mida el voltaje de salida V y llene la tabla siguiente. -2.5 -1.5 -0.5 Paso 15: Dibuje sus conclusiones. Paso 16: Conecte el terminal V del amplificador operacional al terminar de salida del generador de función.

  • Página 135: Experimento 3.4 - Comparador Y Comparador Schmitt Trigger

    Experimento 3.4 - Comparador y Comparador Schmitt Trigger Objetivos: Construcción y medición de un amplificador comparador. • Construcción y medición de un amplificador comparador Schmitt Trigger. • Equipo requerido: Entrenador análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE •...

  • Página 136: Un Comparador Schmitt Trigger

    En un rango abierto (sin ninguna realimentación), la ganancia del amplificador tiende al infinito. ∞ − − Debido a la alta polarización de entrada del amplificador, las corrientes de polarización son muy bajas y podemos asumir que tienden a cero. El voltaje de salida es igual a la diferencia de los dos voltajes de entrada multiplicados infinitamente.
  • Página 137 Para superar este problema, agregamos una regeneración positiva. Figura 3-15 Cuando V = +V entonces: Cuando Vi excede ligeramente a V cambia a –V y: − Ahora V va debajo de un voltaje negativo para cambiar la salida del comparador. No tendremos ningún salto ni oscilaciones.

  • Página 138: Amplificador Comparador

    Procedimiento: Paso 1: Conecte el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Amplificador Comparador: Paso 2: Implemente el circuito siguiente en el tablero principal de conexión. +12V -12V Circuito para fuento de alimentacion unica: +12V +12V Paso 3:...
  • Página 139 Paso 5: Trace sus resultados en el gráfico siguiente. Paso 6: Conecte el terminal V del amplificador operacional al terminal de salida del generador de función. Ajuste el generador de función a una señal sinusoidal de 8V 1KHz. Paso 7: Conecte la punta de prueba CH1 del osciloscopio a la salida del generador y la punta de prueba CH2 a la salida del amplificador.

  • Página 140: Comparador Schmitt Trigger

    Comparador Schmitt Trigger: Paso 9: Implemente el circuito siguiente: 4.7K Circuito para fuento de alimentacion unica: +12V +12V 4.7K 4.7K Paso 10: Conecte el terminal V del amplificador operacional al terminal de salida del generador de función. Paso 11: Conecte la punta CH1 del osciloscopio a la salida OUT del generador y la punta CH2 a la salida del amplificador.
  • Página 141 Paso 12: Trace la figura del osciloscopio en el gráfico siguiente: VCH1 VCH2 Reporte del experimento: Escriba el nombre de cada experimento y dibuje debajo el circuito electrónico. Para cada circuito incluya las mediciones, los resultados y los gráficos de los experimentos.

  • Página 142: Experimento 3.5 - Amplificadores Integrador Y Diferenciador

    Experimento 3.5 - Amplificadores Integrador y Diferenciador Objetivos: Construcción y medición de un amplificador integrador. • Construcción y medición de un amplificador diferenciador. • Equipo requerido: Entrenador análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE •...
  • Página 143 Así: Por lo tanto: Debido a la alta impedancia: Por otro lado: − − ⋅ ∫ Por lo tanto: ∫ ⋅ ∫ El voltaje de salida es una integral del voltaje de entrada. Una señal de entrada de onda cuadrada creará una señal de salida de onda triangular. ¿Por qué? ¿Qué...

  • Página 144: Amplificador Diferenciador

    3.5.2 Amplificador diferenciador En un amplificador diferenciador, el componente de realimentación es un resistor y el componente de entrada es un capacitor. Figura 3-17 Debido a la realimentación negativa: V- = V+ = 0V Así: Debido a la alta impedancia: Por otro lado: −...

  • Página 145: Amplificador Integrador

    Procedimiento: Paso 1: Conecte el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Amplificador integrador: Paso 2: Implemente el circuito siguiente en el tablero principal de conexión. 0.1µF +12V -12V Paso 3: Encienda el entrenador. Paso 4: Conecte el terminal V de la salida de un generador de onda sinusoidal de 1KHz y 4V...
  • Página 146 Amplificador diferenciador: Paso 9: Implemente el circuito siguiente: +12V 0.1µF 0.1µF -12V Paso 10: Conecte el terminal V de la salida de un generador de onda sinusoidal de 700Hz 8V Paso 11: Conecte la punta CH1 del osciloscopio a la salida OUT del generador y la punta CH2 a la salida del amplificador.
  • Página 147 Reporte del experimento: Escriba el nombre de cada experimento y dibuje debajo el circuito electrónico. Para cada circuito incluya las mediciones, los resultados y los gráficos de los experimentos. Compare entre las preguntas preliminares y los ejemplos con los resultados medidos.

  • Página 148: Experimento 3.6 - Osciladores

    Experimento 3.6 - Osciladores Objetivos: Un amplificador con realimentación positiva. • Construcción y medición de un oscilador de puente de Wein. • Construcción y medición de un oscilador de onda cuadrada. • Construcción y medición de un oscilador de onda triangular. •...
  • Página 149 β es el factor de realimentación, que indica qué parte de la salida retorna y se agrega a la entrada. La realimentación positiva conduce al amplificador a uno de sus puntos extremos (+V o –V). Hay un caso especial donde el voltaje de realimentación es la señal de entrada del amplificador. β...
  • Página 150 Si consideramos la entrada V+ como la entrada del amplificador, podemos tratar al amplificador como un amplificador no inversor: La señal de realimentación es igual a: ⋅ Por lo tanto: β Para que el amplificador oscile debemos tener: β ⋅ Αβ...

  • Página 151: Un Oscilador De Onda Cuadrada

    Obtendremos: Π Compruebe esto. Calcule la frecuencia del oscilador según los valores de los componentes en los valores siguientes: = 4.7KΩ = 4.7KΩ = 1KΩ = 1KΩ = 0.1µF = 0.1µF 3.6.2 Un Oscilador de onda cuadrada El circuito siguiente es un generador de onda cuadrada. Figura 3-21 tiene sólo dos estados debido a la realimentación positiva - +V y –V del amplificador operacional.

  • Página 152: Oscilador De Onda Triangular

    El capacitor C se carga y V aumenta. Cuando V excede ligeramente a V , Vo cambia a –V y: − Ahora, el capacitor C se carga y se descarga a un valor negativo. Cuando V es más bajo que V cambia a +V y viceversa.
  • Página 153 Cuando V es igual a +V entonces el capacitor se carga en la dirección negativa de V será negativo). El proceso termina cuando V = 0. − Después de extraer V , conseguiremos: ⋅ Ahora el capacitor se carga a la otra dirección, hasta: ⋅...
  • Página 154 Figura 3-24...
  • Página 155 Procedimiento: Paso 1: Conecte el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red. Oscilador de puente de Wein: Paso 2: Implemente el circuito siguiente en el tablero principal de conexión. +12V -12V Use los valores siguientes: = Potenciómetro de 10KΩ...

  • Página 156: Oscilador De Onda Cuadrada

    Oscilador de onda cuadrada: Paso 7: Implemente el circuito siguiente en el tablero principal de conexión. +12V -12V Use los valores siguientes: = 100KΩ = 4.7KΩ = 100KΩ C = 0.1µF Paso 8: Conecte la punta de prueba CH1 del osciloscopio a la salida del oscilador. Paso 9: Mida la frecuencia de la señal.
  • Página 157 Oscilador de onda triangular: Paso 11: Implemente el circuito siguiente en el tablero principal de conexión. +12V +12V 47µ 47µ -12V -12V Use los valores siguientes: = 100KΩ = 10KΩ = 4.7K C = 0.1µF Paso 12: Conecte la punta de prueba CH1 del osciloscopio a la salida (V ) del oscilador.

  • Página 158: Experimento 3.7 - El Filtro Pasa Banda

    Experimento 3.7 – El Filtro Pasa Banda Objetivos: Transmisión de señales en diferentes frecuencias a través de un filtro pasa banda. • Cálculo y medición del filtro de banda ancha. • Análisis espectral de la curva de respuesta. • Equipo requrido: Entrenador Análogo •...
  • Página 159 Por la opción correcta de las admitancias Y , es posible obtener un filtro pasa bajo, un filtro pasa alto, un filtro de bloqueo de banda o un filtro pasa banda. El análisis del circuito se realiza según las admitancias y no a las impedancias, porque se utilizan capacitores y no inductores, y es más conveniente describir el comportamiento del circuito de acuerdo a la admitancia de los capacitores (jωC) y no a su impedancia (1/jωC).
  • Página 160 Esta formula también se puede escribir como sigue: ω − − ω ω La forma general de tal ecuación es: ω ω α − − ω ωω α ω La máxima amplificación se obtiene cuando la parte imaginaria de la ecuación es igual a 0. ⇒...

  • Página 161: Planear Un Filtro En El Método De Realimentación Múltiple

    La amplificación en la frecuencia central es (ω Los dos puntos de media potencia denotan el ancho de banda Δf del filtro, y mantienen las relaciones: ω π Δ Δ Si Q es 10 o menos, entonces f y Q no son tan sensibles a cambios en los valores del capacitor y del resistor.

  • Página 162: Sintonizar Un Filtro Con Componentes Diferentes

    Si el resultado de R es muy grande, usted debe tomar un valor más grande para C y realizar nuevamente el cálculo. Sintonizar un filtro con componentes diferentes: Cambiar los componentes Y – Y , puede cambiar las características del filtro tales como f y Q.
  • Página 163 Filtro Pasa Bajo: El filtro pasa bajo de primer grado se puede alcanzar por el circuito siguiente: Figura 3-28 La frecuencia de corte es: π El amplificador es un amplificador de ganancia 1 que se usa como una memoria intermedia entre el filtro y la carga.
  • Página 164 La frecuencia de corte es también: π La reacción de frecuencia de este circuito es como sigue:: Figura 3-31...
  • Página 165 Procedimiento: Paso 1: Conecte el equipo a la fuente de poder. Paso 2: Conecte la fuente de poder a la red y ENCIÉNDALA. Paso 3: Implemente el filtro pasa banda siguiente. 0.1µ +12V 4.7K 0.1µ -12V Paso 4: Fije el interruptor High/Low a la posición LOW. Esta posición fija el rango de frecuencia del generador de función a 600Hz –...
  • Página 166 Paso 9: Conecte la punta CH2 del osciloscopio a la salida del filtro. Signal Scope Generator CH1 CH2 Sout Paso 10: Aumente la frecuencia en el generador hasta que obtenga una onda sinusoidal de amplitud máxima a la salida del filtro. Mida esta amplitud y regístrela.
  • Página 167 Paso 16: Complete la tabla siguiente: Vin = 2V F(KHz) 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 outp-p Con cada medición , compruebe que la amplitud del voltaje de entrada permanence igual.

  • Página 168: Experimento 3.8 - Transmisor Y Receptor Óptico

    Experimento 3.8 - Transmisor y Receptor Óptico Objetivos: Implementación de un sistema de comunicación óptico. • Linealidad de un sistema de comunicación óptico. • Equipo Requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Generador de señal • Un osciloscopio o PC con SESCOPE •...
  • Página 169 Hay dos diferencias principales entre el LED y un diodo ordinario: El LED se basa en los elementos Ga (Galio) y As (Arsénico) y el diodo se basa en el Germanio o el Silicio. El LED tiene un paquete transparente y cuando la corriente lo atraviesa, se enciende. El color de la luz depende de sus impurezas.

  • Página 170: Receptor Óptico

    El resultado es que el voltaje en R iguala el voltaje de la fuente y la corriente en este resistor es: Debido a la alta impedancia de entrada del amplificador operacional, la corriente del LED iguala a la corriente que fluye a través de R .
  • Página 171 Podemos utilizar un potenciómetro para cambiar la sensibilidad del sistema. Mientras la resistencia a la conversión sea más pequeña, la sensibilidad del sistema será más pequeña. +12V Photo NPN Pot-100K Figura 3-35 Receptor Óptico El problema en este circuito es el cambio de la caída de voltaje en el fototransistor (entre el receptor y el emisor).
  • Página 172 La entrada no inversora consigue el voltaje de referencia de 10V. Debido a la realimentación negativa, este voltaje también aparece en la entrada no inversora. Esto determina un voltaje de 2V en el fototransistor independiente de la corriente que la atraviesa. El cambio de la luz, que cae en el fototransistor causa cambios en la corriente.
  • Página 173 Procedimiento: Paso 1: Conecte el Entrenador Análogo a la fuente de poder. Paso 2: Conecte la fuente de poder a la red. Paso 3: Encienda el entrenador. Paso 4: Implemente el circuito siguiente con un LED rojo de 3mm. Vvar Paso 5: Conecte Vvar al LED (LED2).

  • Página 174: Comprobación Lineal Del Sistema

    Comprobación lineal del sistema: Paso 10: Conecte el generador de señal del entrenador a la entrada del transmisor óptico. Paso 11: Fije el generador a una señal sinusoidal en frecuencia de 1KHz en la potencia máxima. Paso 12: Conecte la punta de prueba CH1 del osciloscopio a la entrada del transmisor óptico. Paso 13: Conecte la punta de prueba CH2 del osciloscopio a la salida del transmisor óptico.

  • Página 175: Sistema De Comunicación Infra Roja

    Paso 20: Repita los pasos 10-18 con el receptor de trans impedancia. = ____ Hz Sistema de comunicación Infra Roja: Paso 21: Reemplace el LED rojo del transmisor óptico con el LED Infra Red (LED3). Paso 22: El sensor Infra Rojo es un foto diodo. Puede ser utilizado solamente en un amplificador de trans impedancia.

  • Página 176: Capítulo 4 - Amplificadores De Potencia

    Capítulo 4 - Amplificadores de potencia Experimento 4.1 - Amplificador de potencia de transistor Objetivos: El amplificador de audio • Medición y cálculo de voltaje y ganancia de potencia. • Diversos amplificadores de potencia • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder •...
  • Página 177 El área operativa del transistor está limitada por 3 parámetros: ICmax - La corriente máxima momentánea IC. VCEmax - El voltaje máximo momentáneo VCE. Pcmax - La disipación de potencia máxima del transistor. Estos parámetros se pueden dibujar en la característica de salida del transistor de la siguiente manera: Figura 4-1 La línea PCmax describe todo punto donde I...

  • Página 178: Amplificador De Acoplamiento De Capacitor

    4.1.2 Amplificador de acoplamiento de Capacitor El acoplamiento de Capacitor es una forma para transferir una señal a una carga. Figura 4-2 En el amplificador de potencia tratamos de obtener la variación total máxima posible de señal (corriente y voltaje). Por esto, utilizaremos el amplificador en modalidad de clase A, lo que significa que el punto operativo se encuentra en el centro de la línea operativa.
  • Página 179 Cuando añadimos R , afecta la gradiente de la línea y las variaciones totales de señal. La gradiente (tgα) es R || R ⋅ AC line DC line Figura 4-4 En amplificadores de potencia la resistencia de carga (generalmente la resistencia pico) es muy baja (4-8Ω) y obtendremos una variación total de voltaje muy pequeña.

  • Página 180: Amplificador De Acoplamiento De Transformador

    La eficiencia máxima del amplificador es: η ⋅ Esta es la eficiencia máxima que podemos obtener de un amplificador de acoplamiento de Capacitor. Generalmente es mucho menos que eso. 4.1.3 Amplificador de acoplamiento de transformador Utilizamos el transformador para incrementar la variación total de voltaje y para cambiar la gradiente de línea AX.
  • Página 181 El amplificador de acoplamiento de transformador es de la siguiente manera: Figura 4-6 En condición DC la resistencia de la bobina es muy pequeña (unos cuantos ohms). En condición AC la impedancia de la bobina es la impendacia R' reflejada. Las líneas operativas son las siguientes: DC line ʹ′...
  • Página 182 La amplitud de corriente máxima es: ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ η ⋅ ⋅ ⋅ Obtenemos 50% de eficiencia con variaciones totales máximas de voltaje y corriente. Si reducimos las variaciones totales, PL disminuye pero PS permanece igual. Ejemplo: ¿Cuál es el índice de transformación (n) requerido para un amplificador de 2W con PL=8Ω y Vcc=10V? ʹ′...

  • Página 183: Distorsión Armónica

    Algunas veces utilizamos el acoplamiento con transformador también en la entrada del amplificador de la siguiente manera: Figura 4-8 ’ aparece entre la base del transistor y V 4.1.4 Distorsión armónica En el análisis de AC del amplificador, asumimos que y en el análisis de DC, que ⋅...

  • Página 184: Amplificador Equilibrado Clase A

    La relación real entre I … β ⋅ β ⋅ β ⋅ Los parámetros β se tornan más y más pequeñas. Podemos ignorar β y los demás. crea una distorsión armónica. Suponer que ib es una onda cosenoidal ⋅ ω ⇒...
  • Página 185 Verifiquemos si las dos condiciones existen en i β ⋅ β ⋅ β ⋅ β ⋅ − ⇒ β − β − − β ⋅ β ⋅ β ⋅ β ⋅ − ⇒ β ⋅ La distorsión armónica desaparece. El siguiente circuito es un amplificador equilibrado de acoplamiento de transformador clase A Figura 4-10 Este amplificador está...

  • Página 186: Amplificador Equilibrado Clase B Y Clase Ab

    Debido al transformador de entrada, existe la segunda condición: − De esta forma no encontraremos distorsión armónica aún en señales grandes. La eficiencia máxima de este circuito es de 50%. 4.1.6 Amplificador equilibrado Clase B y clase AB El problema del amplificador clase A es que el consumo de potencia es constante y es muy alto. Si, por ejemplo, requerimos un amplificador 5W y utilizamos un amplificador con eficiencia máxima de 50%, entonces la fuente (buscar eficiencia) suministra 10W.
  • Página 187 están invertidos de manera que i mostrará la parte positiva de la señal de entrada, e i mostrará la parte negativa. i está compuesta por las dos partes y mostrará la señal completa. = n(i Figura 4-12 de cada transistor es equivalente a V CEmax La corriente de la fuente de poder es una corriente de posición de la siguiente manera: Figura 4-13...

  • Página 188: Distorsiones Cruzadas Y Amplificador Clase Ab

    El valor promedio de dicha corriente es: Π ⋅ Π ⋅ Π η ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ Π η Esta es una eficiencia muy buena. 4.1.7 Distorsiones cruzadas y Amplificador clase AB Las señales de salida anteriores no son certeras. Debido a que los transistores se encuentran en condición de corte, toma cierto tiempo hasta que V pasa el voltaje umbral y comienzan a conducir.

  • Página 189: Un Amplificador De Simetría Complementario

    Estas distorsiones se denominan "Distorsiones cruzadas". Para sobrepasar este problema regresamos a los resistores de polarización pero los diseñamos de tal forma que la condición DC del transistor se encuentre en el umbral del área lineal (VBE=0.5V). Este amplificador se denomina amplificador equilibrado clase AB. 4.1.8 Un amplificador de simetría complementario La respuesta de frecuencia de los transformadores es muy mala para la frecuencia baja, y no es...

  • Página 190: Amplificador Complementario Verdadero

    Los transistores están conectados en el circuito de seguidor de emisor. La ganancia es menos de 1. Amplifica únicamente la corriente. En la condición DC el voltaje V de los dos transistores se encuentra en posición de corte. Este es un amplificador clase B.
  • Página 191 Añadimos R para poder fijar los transistores en la posición de conductancia para el amplificador clase AB. Si Vγ es el voltaje umbral V , entonces: − − γ ≈ − γ ≈ V (aproximadamente 1V). γ Este es un acoplamiento directo entre las dos etapas del amplificador. La primera etapa también determina el punto de operación de la segunda etapa.

  • Página 192: 4.1.10 Amplificadores De Potencia Monolíticos

    4.1.10 Amplificadores de potencia monolíticos Para poder obtener una ganancia más alta, utilizamos transistores Darlington. Obtener transistores Darlington con ganancia de potencia alta, con parámetros similares es difícil. En lugar de transistores Darlington complementarios, utilizamos una configuración diferente, la cual se denomina amplificador cuasi complementario, de la siguiente manera: Figura 4-17 están en etapa Darlington con dos transistores NPN.
  • Página 193 Un amplificador de potencia comprende cuando menos dos etapas. Una es un amplificador de voltaje, que amplifica la amplitud del voltaje de señal. La segunda etapa es un amplificador de corriente que generalmente no amplifica la amplitud de voltaje sino que amplifica la magnitud de corriente.

  • Página 194: Procedimiento

    Procedimiento: Paso 1: Conectar el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Conectar la sonda de pantalla CH1 a la salida del generador de funciones. Paso 3: Fijar el generador de funciones en la onda senoidal de salida de 1000Hz. Paso 4: Conectar la salida del generador de funciones a la entrada del potenciómetro de volumen con un alambre de conexión.

  • Página 195: Reporte De Experimento

    Paso 10: Conectar el resistor 10Ω a la salida del amplificar de audio en lugar del altavoz. Paso 11: Fijar el generador de funciones en la onda senoidal de 1000Hz 0.7V P-P. Paso 12: Medir el voltaje en el resistor 10Ω. Paso 13: Bajo la asunción de que la resistencia de entrada es 1000Ω, calcular la ganancia de potencia del amplificador.

  • Página 196: Experimento 4.2 - Amplificador De Audio Monolítico

    Alambres de conexión • Discusión: El amplificador de audio monolítico está basado en un circuito IC. En el TPS-3331 y en el TPS-3371 está basado en el LM386. Este es un amplificador de potencia con fuente de suministro de voltaje única.
  • Página 197 Procedimiento: Paso 1: Conectar el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Conectar la sonda de osciloscopio CH1 a la salida del generador de funciones. Paso 3: Fijar el generador de funciones en la onda senoidal de salida de 1000Hz. Paso 4: Conectar la salida del generador de funciones a la entrada del potenciómetro de volumen con un alambre de conexión.

  • Página 198: Capítulo 5 - Fuentes De Poder

    Capítulo 5 - Fuentes de poder Introducción El voltaje de la red de distribución es un voltaje AC (corriente altera) y es muy alto. El voltaje eficaz es de 220V ó 110V (depende del país) y la frecuencia es de 50Hz ó 60Hz acordemente. El voltaje de la red de distribución es AC debido a que se puede cambiar fácilmente (incrementar o disminuir) mediante un transformador.
  • Página 199 - El voltaje en la bobina secundaria. - El número de vueltas de la bobina secundaria. dφ Debido a que en las dos bobinas y en las dos ecuaciones existe obtendremos: ⇒ n es la relación del número de vueltas entre las dos bobinas. El campo magnético H que se crea, depende del número de vueltas de la bobina, de la potencia de la corriente alterna y de la longitud de la líneas de integración, según la fórmula: La línea de integración es la longitud promedio de las líneas de flujo magnético.
  • Página 200 Esta es la razón por la que aspiramos a aumentar el número de arrollamientos y el área del núcleo y disminuir la longitud del núcleo. La corriente se da de acuerdo al circuito eléctrico como veremos a continuación. Existe aquí una contradicción específica. Cuanto más aumentemos el número de vueltas, mayor será...
  • Página 201 Otras pérdidas se dan como consecuencia de otro fenómeno. El núcleo tiene un fenómeno de magnetismo remanente, que se llama histéresis. El significado de este magnetismo remanente es que queda un flujo magnético después que la fuerza magnética que lo creó, desaparece. φ...
  • Página 202 ⋅ ⋅ ⇒ La relación entre las corrientes es opuesta a la relación entre los voltajes y la relación del número de vueltas. Si el transformador reduce el voltaje (V < V < N , n < 1), entonces la corriente secundaria es más alta que la corriente primaria por el índice de transformación.
  • Página 203 Y esto aumenta la corriente en la bobina primaria hasta el punto en que se pueda despreciar la corriente que se creó a partir del desfasaje en la bobina. En este caso: ⋅ ⋅ En las fuentes de poder, el transformador se usa para disminuir la tensión de la red a la tensión requerida.
  • Página 204 Convertidor de CC a CA: En los experimentos siguientes aprenderemos cómo convertir voltaje de CA en voltaje de CC. Utilizamos el transformador para reducir el voltaje de la red. A veces necesitamos convertir voltaje de CC. a voltaje de CA. Por ejemplo, cuando necesitamos proveer energía en casa desde las baterías, cuando hay una falla de energía.

  • Página 205: Experimento 5.1 - Rectificadores De Voltaje

    Rectificadores de voltaje Experimento 5.1 - Objetivos: Rectificador de media onda. • Rectificador de onda completa. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE • Alambres de conexión • Discusión: 5.1.1 Rectificador de media onda Un rectificador de diodo es el rectificador más simple.
  • Página 206 El diodo conduce corriente únicamente cuando V > V > 0.7V). Cuando V < V ó V < 0, no hay corriente en el circuito secundario y = 0V. Figura 5-8 El voltaje en el diodo, cuando no conduce, es el voltaje de la bobina secundaria. Generalmente, es un voltaje negativo.

  • Página 207: Rectificador De Onda Completa Con Transformador De Derivación Central

    5.1.2 Rectificador de onda completa con transformador de derivación central Una manera de obtener un rectificador de onda completa es utilizando un transformador con dos bobinas de la siguiente manera: Figura 5-9 El voltaje V es equivalente y contrario al voltaje A Cuando V es positivo, V es positivo y A...

  • Página 208: Rectificador De Onda Completa Con Puente De Diodos

    La ondulación de la señal de salida es más baja y el valor promedio es dos veces más alto que el rectificador de media onda. π 5.1.3 Rectificador de onda completa con puente de diodos El rectificador puente de diodos es un arreglo de 4 diodos, que permite la rectificación de onda completa con un solo transformador de bobina secundaria.
  • Página 209 Procedimiento: Paso 1: Conectar el entrenador análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Implementar el siguiente circuito en el Entrenador Análogo. Paso 3: Utilizar la fuente de poder V (±12V) como fuente de poder AC.
  • Página 210 Paso 7: Trazar los resultados en los siguientes gráficos. Paso 8: Implementar el siguiente circuito en el Entrenador Análogo. Paso 9: Utilizar la fuente de poder V (±12V) como fuente de poder AC. Paso 10: Cambiar V y llenar la siguiente tabla: Paso 11: Utilizar el generador de funciones del entrenador como fuente de poder AC.

  • Página 211: Reporte De Experimento

    Paso 13: Trazar los resultados en los siguientes gráficos. Reporte de Experimento: Escribir el nombre de cada experimento y dibujar a continuación el circuito electrónico. Incluir las mediciones, resultados y gráficos del experimento para cada experimento. Comparar entre las preguntas preliminares y los ejemplos con los resultados de medición.

  • Página 212: Experimento 5.2 - Filtros De Voltaje

    Filtros de voltaje Experimento 5.2 - Objetivos: Filtros de voltaje con Capacitor. • Cálculos de capacitancia • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE • Alambres de conexión • Discusión: El voltaje de salida del transformador es voltaje AC.
  • Página 213 With No filter With filter ΔV Figura 5-13 Cuando el rectificador conduce, el Capacitor está cargado conforme a V hasta V Cuando V disminuye, el rectificador no puede descargar el Capacitor ya que solamente conduce en una dirección. El Capacitor se descarga conforme al consumo de corriente de la carga R .
  • Página 214 El cambio en el cambio de Capacitor es: Δ ⋅ ⋅ Δ Δ ∗ Δ Ejercicio: Diseñar una fuente de poder, que indique un transformador, un puente de diodos y un Capacitor sin filtro para un voltaje de salida de 14 ± 1.5V con una corriente de carga de 0.5A. El voltaje de la red de distribución es 220V/50Hz.
  • Página 215 Tenemos cuatro opciones para reducir la ondulación del voltaje de salida: Incrementar la capacitancia del Capacitor. Añadir un filtro RC. Figura 5-15 Este filtro reduce la ondulación, pero debemos considerar la disminución del voltaje en la resistencia. Utilizar un filtro LC. Figura 5-16 Este es un filtro menor con disminución de voltaje mínimo.
  • Página 216 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Implementar el siguiente circuito en el Entrenador Análogo. 0.1µF Paso 3: Utilizar el generador de funciones del entrenador como fuente de poder AC. Ajustar la amplitud máxima y la frecuencia mínima.
  • Página 217 Paso 8: Medir ΔV. Paso 9: Implementar el siguiente circuito en el Entrenador Análogo. 0.1µF Paso 10: Utilizar el generador de funciones del entrenador como fuente de poder AC. Ajustar la amplitud máxima y la frecuencia mínima. Paso 11: Conectar la punta CH1 del osciloscopio a V y la punta CH2 a los puntos V Paso 12: Trazar los resultados en los siguientes gráficos.
  • Página 218 Reporte de Experimento: Escribir el nombre de cada experimento y dibujar a continuación el circuito electrónico. Incluir las mediciones, resultados y gráficos del experimento para cada experimento. Comparar entre las preguntas preliminares y los ejemplos con los resultados de medición.

  • Página 219: Experimento 5.3 - Reguladores De Voltaje Lineales

    Experimento 5.3 - Reguladores de voltaje lineales Objetivos: Fuentes de poder. • Mediciones en reguladores de voltaje lineales. • Diversos reguladores de voltaje monolíticos. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE •...

  • Página 220: Regulación De Diodo Zener

    5.3.1 Regulación de diodo Zener El diodo Zener es el componente básico en los circuitos de regulación. El diodo Zener es un diodo para operar en su voltaje de ruptura invertido. Hay muchos diodos Zener con diversos voltaje de rupturas. El voltaje de ruptura Zener se denomina V .
  • Página 221 El siguiente circuito es un circuito de regulación Zener. Figura 5-19 Asumiendo V > V y también V > V (si no hay diodo Zener) entonces V La R acepta la diferencia de voltaje entre V . Aún si V cambia, el voltaje en R es fijo e igual Cada diodo Zener tiene un valor nominal de disipación de potencia máxima.
  • Página 222 Para determinar el valor de R utilizamos el valor mínimo de V , para no salir del rango Zener. − Ω Δ ⋅ ⋅ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Si duplicamos la corriente de carga (R = 500Ω), obtendremos: −...

  • Página 223: Diodo Zener Con Amplificador De Corriente

    5.3.2 Diodo Zener con amplificador de corriente Regulamos el voltaje con diodo Zener para consumidores que no consumen mucha corriente. Lo utilizamos principalmente como referencia de voltaje. Podemos mejorar el circuito Zener para suministrar corriente alta con cambios pequeños en la corriente Zener.
  • Página 224 Una serie paralela es la serie 79XX, utilizada para la regulación de voltaje negativo. El circuito de regulación es de la siguiente manera: 7805 Figura 5-21 es el Capacitor del filtro. Lo determinamos conforme a V . Debemos cuidar que Vi caiga por debajo de 7V en cualquier momento.
  • Página 225 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Implementar el siguiente circuito. 1KΩ Paso 3: Conectar V a la salida V Paso 4: Cambiar V y llenar la siguiente tabla: 1 2 3 7 8 9 10...
  • Página 226 Paso 10: Medir V y Calcular I Paso 11: Cambiar R a 100Ω. Paso 12: Medir V y Calcular I Paso 13: Calcular el coeficiente de corriente de carga: Δ Δ Paso 14: Implementar el siguiente circuito. = V ± ΔV Paso 15: Ajustar V a 10V.
  • Página 227 Paso 22: Cambiar V y llenar la siguiente tabla: 1 2 3 7 8 9 10 ΔV Paso 23: Calcular ΔV para cada caso. (t) = V (t + 1) – V ΔV Paso 24: Calcular el coeficiente de voltaje de entrada de regulación para cada caso: Δ...
  • Página 228 Reporte de Experimento: Escribir el nombre de cada experimento y dibujar a continuación el circuito electrónico. Incluir las mediciones, resultados y gráficos del experimento para cada experimento. Comparar entre las preguntas preliminares y los ejemplos con los resultados de medición.

  • Página 229: Experimento 5.4 - Regulador Conmutante Paso-Bajo

    Experimento 5.4 - Regulador Conmutante Paso- Bajo Objetivos: Fuentes de poder alternas. • Mediciones en reguladores de voltaje paso abajo. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE • Alambres de conexión •...
  • Página 230 Un regulador conmutante opera de forma completamente diferente. Esta basado en un Capacitor de reserva grande y una bobina inductora de carga. imit Oscillator Thermal Reference Comparator Figura 5-24 El regulador incluye un circuito comparador que compara el voltaje de salida con el voltaje requerido.
  • Página 231 El cambio de función lo realizan los alambres de conexión. Figura 5-25 determinan la parte de V que alcanza la entrada de retroalimentación (FDBK). Al cambiarlos, cambia el voltaje V...
  • Página 232 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Colocar un alambre de conexión en SW4. Paso 3: Mover a la derecha el interruptor SW6. = 6.8KΩ...

  • Página 233: Experimento 5.5 - Regulador Conmutante Paso-Arriba

    Experimento 5.5 - Regulador Conmutante Paso- Arriba Objetivos: Mediciones en reguladores de voltaje conmutantes paso-arriba. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE • Alambres de conexión • Discusión: Con reguladores conmutantes podemos crear un voltaje de salida que sea más alto que el voltaje de entrada.
  • Página 234 El regulador paso arriba incluye un transistor conmutante. En el estado de pulsación de carga, el transistor conecta la bobina a tierra e impulsa corriente a través de ella. En el estado de "pausa", la bobina está desconectada de tierra y la corriente fluye al Capacitor y lo carga con voltaje positivo. La carga del Capacitor no depende del voltaje de entrada, incluso si es un voltaje más bajo, debido al diodo schottky entre el Capacitor y la bobina.
  • Página 235 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Paso 2: Colocar un alambre de conexión en SW5. Paso 3: Mover a la izquierda el interruptor SW6. = 6.8KΩ...

  • Página 236: Experimento 5.6 - Regulador Conmutante De Inversión

    Experimento 5.6 - Regulador conmutante de inversión Objetivos: Fuentes de poder conmutantes. • Mediciones en reguladores de voltaje conmutante. • Equipo requerido: Entrenador Análogo • Fuente de poder • Multímetro • Un osciloscopio o PC con SESCOPE • Alambres de conexión •...
  • Página 237 Observar el siguiente circuito regulador invertidor y analizarlo. imit Oscillator Thermal Reference Comparator Figura 5-27 El circuito invertidor Entrenador Análogo es un módulo diferente tal como se describe posteriormente.
  • Página 238 Procedimiento: Paso 1: Conectar el Entrenador Análogo a la fuente de poder y la fuente de poder a la red de distribución. Step 2: Observe the inverter circuit. Paso 3: Escribir los valores de R Paso 4: Medir el voltaje de salida. Debe ser –12.6V. Paso 5: Medir los voltajes de R y de R...

Este manual también es adecuado para:

Tps-3371+kit-a

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