Fase 2 Electronica Analoga Carlos Alberto Hoya Sanjuan

FASE 2: ETAPA REGULADORA DE VOLTAJE

ALUMNO: CARLOS ALBERTO HOYA SANJUAN

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES BARRANCABERMEJA 2016

FASE 2: ETAPA REGULADORA DE VOLTAJE

ALUMNO: CARLOS ALBERTO HOYA SANJUAN

ELECTRONICA ANALOGA TRABAJO COLABORATIVO FASE 2

TUTOR: ANGEL ALEJANDRO RODRIGUEZ Ingeniero Eléctrico

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES BARRANCABERMEJA 2016

Contenido Pág.

INTRODUCCIÓN................................................................................................................. 5 1.

Objetivos ................................................................................................................ 6 1.1 Objetivos generales ................................................................................................. 6 1.2

2

Objetivos específicos ........................................................................................... 6

Desarrollo .................................................................................................................. 7 REFERENCIA DE TENSION ....................................................................................... 7 CIRCUITO DE MUESTREO Y AMPLIFICADOR DE ERROR .............................. 11

3

CONCLUSIONES ................................................................................................... 14

4

RECOMENDACIONES ......................................................................................... 15

BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................. 16

RESUMEN

En esta fase se debe diseñar el circuito que tendrá como objetivo mantener constante el voltaje de salida, independientemente de las variaciones en el voltaje de entrada o de la corriente demandada por la carga

Palabras Claves:    

voltaje circuito carga

INTRODUCCIÓN El tipo de regulador solicitado en el diseño de la fuente de alimentación es el regulador de tensión lineal o serie por una etapa de tensión referencia lograda con un regulador Zener, un circuito de muestreo el cual detecta variaciones de tensión en la salida esto se logra con dos resistores en configuración de divisor de voltaje, el amplificador de error o circuito comparador se usa un amplificador operacional y finalmente como elemento de control se usa un transistor Darlington. Como nos hemos podido dar cuenta en el trascurso de esta unidad hemos aprendido los diferentes conceptos relacionados con diodos, transistores y amplificadores operacionales los cuales con un análisis de los diferentes conceptos podemos calcular los valores de las resistencias, ganancias de los circuitos operacionales, características del amplificador operacional ; tenido como finalidad implementarlo de en las prácticas de laboratorios mediante protoboard y sacar conclusiones de lo practico lo teórico; Este trabajo se realiza con el fin de generar un proyecto de diseño y simulación de una fuente de alimentación regulada, a través de varias etapas

1. Objetivos

1.1 Objetivos generales Obtener diferentes conceptos relacionados con el desarrollo del circuito de muestreo y amplificador de error

1.2 Objetivos específicos Analizar las características de las tablas de los fabricantes de los amplificadores operacionales. Implementar las diferentes fórmulas encontradas para mirar si el circuito puede ser implementado. Socializar los diferentes aportes realizados en el foro colaborativo para sacar conclusiones finales

2 Desarrollo

REFERENCIA DE TENSION En esta fase se debe diseñar el circuito que tendrá como objetivo mantener constante el voltaje de salida, independientemente de las variaciones en el voltaje de entrada o de la corriente demandada por la carga.

El tipo de regulador solicitado en el diseño de la fuente de alimentación es el regulador de tensión lineal o serie por una etapa de tensión referencia lograda con un regulador Zener, un circuito de muestreo el cual detecta variaciones de tensión en la salida esto se logra con dos resistores en configuración de divisor de voltaje, el amplificador de error o circuito comparador se usa un amplificador operacional y finalmente como elemento de control se usa un transistor Darlington. En este punto del diseño de la fuente alimentación regulada se debe elegir un diodo Zener cuyo valor de Voltaje Zener sea el voltaje de referencia de nuestro circuito regulador de tensión, en este punto se debe hallar el valor de la resistencia limitadora de corriente que mantendrá al Zener en un punto de operación seguro.

En Pspice se cuenta con el Diodo Zener 1N750 2.1- Usando la hoja del fabricante del Diodo Zener 1N750 completar siguiente tabla:

4,7 V

75mA

500 Mw = 0.5W

2.2- Luego de conocer los valores de VZ e Izmax para el diodo 1N750 se debe hallar el valor de RS que es la resistencia limitadora de corriente para mantener al diodo Zener en un punto de trabajo seguro.

Dadas las formulas completar la siguiente tabla: (

) (

)

(

)

( (

) )

Definiciones:   

(

) (

    

Ω

(

) =18.6V

(

)

(

)

Is=19.85Ma Para calcular Rs, Primero debemos hallar Rsmin y Rsmax

(

(

)

)

Ahora procedemos a hallar Rs

(

)

2.3- ¿Porque IZ es aproximadamente igual a IS? El Diodo Zener regula la tensión; es decir, como circuito que mantiene la tensión de salida casi constante, independientemente de las variaciones que se presenten en la línea de entrada o del consumo de corriente de las cargas conectadas en la salida del circuito. Por tal motivo son aproximadamente iguales.

CIRCUITO DE MUESTREO Y AMPLIFICADOR DE ERROR El circuito de muestreo está constituido por dos resistencias R1 y R2 que forman un divisor de tensión, el valor de R2 se toma de manera arbitraria y en este proyecto será de 1KΩ. ) y como se Se sabe que el valor de tensión de salida del regulador es ( cuenta con el valor de R2 se puede entonces proceder a encontrar el valor de R1 despejando de la siguiente fórmula de divisor de tensión. (

)

También es necesario tener en cuenta que la tensión de salida del divisor de tensión debe de ser igual a la tensión de referencia entonces:

2.4- Hallar el valor de R1 De la siguiente formula, conocemos las siguientes variables:

R1 0.59

2.5- Para elegir el amplificador operacional a usar en el diseño se debe tener en cuenta la tensión de polarización que este puede soportar para ello se debe verificar en la hoja del fabricante si el amplificador operacional uA741 puede ser implementado sin ser destruido:

2.6- ¿Es seguro usar este amplificador operacional uA741? Responda sí o no y justifique su respuesta. Si

No X

Porque? Basados en la tabla del fabricante estos valores no son acordes con los manejados por el amplificador operacional, además la tensione es regulada de 7,5 v y según los encontrado en los puntos anteriores fue de Vs = Vp (sal) = 18.6 V. Por tal motivo no puede ser empleado ya que empezaría a subir la temperatura y por ende a estallarse

2.7- Responda si la siguiente afirmación es falsa o verdadera y ¡Justifique porque! “El amplificador operacional usado en el circuito regulador serie está configurado como amplificador derivador” Es falso debido a que le circuito derivador es lo contrario del circuito integrador y este a su vez genera una serie de problemas en el circuito del amplificador operacional, l puede generar interferencias a un que según como se configure puede funcionar como filtro.

2.8- Calcule la ALC ganancia de lazo cerrado de amplificador:

2,67

3 CONCLUSIONES

Se logran conocer los conceptos que sirven para analizar, construir circuitos rectificadores con las capacidades de tensión, resistencia entre otros basados en los conceptos expuestos por la unidad dos , también podemos implementar las diferentes fórmulas para realizar los diferentes cálculos en diferentes ámbitos requeridos. Se logra también conocer como seleccionar y utilizar un dispositivo tiristor según se la aplicación requerida al igual que el conocimiento de la ganancia del lazo cerrador del amplificador.

4 RECOMENDACIONES 

Introducirnos en lo referente a la investigación en educación, dado que es el enfoque particular que se espera visualizar en los anteproyectos de grado, así como algunas reflexiones en torno a la investigación en y sobre la educación.



Tratan los referentes para la construcción de un proyecto de investigación, incluye la selección de la temática, su delimitación, la selección de los criterios requeridos para el planteamiento de un buen problema de investigación, etc.



Abordar los aspectos preliminares que debe contener un proyecto de investigación, incluyendo los apartados iniciales de introducción, justificación y objetivos, la construcción de un marco teórico y de un marco metodológico y el manejo de derechos de autor en documentos de este tipo.



Como puede evidenciarse, el documento constituye un insumo apenas inicial para emprender el viaje en la construcción de un proyecto de investigación, por tanto no debe ser revisado de forma lineal, sino que brinda diversos elementos que pueden ser abordados en uno u otro momento de la construcción de la propuesta, por tanto, su lectura e interrelación entre capítulos dependerá de las necesidades del lector.

BIBLIOGRAFIA

Recart, Uriarte, Gutierrez, Fernandez (2009). Electrónica de Dispositivos. (PP.20).Recuperado de: http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_dis/ensenanzastecnicas/electronica-dedispositivos/tema-15.pdf

Brégains, Castro, Iglesia, Lamas (2011). Apuntes de Teoría TE. (PP.21).Recuperado de: http://quegrande.org/apuntes/grado/1G/TEG/teoria/10-11/tema_6__transistores_unipolares.pdf

Recart, Uriarte, Gutierrez, Fernandez (2009). Electrónica de Dispositivos. (PP.10).Recuperado de: http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_dis/ensenanzastecnicas/electronica-dedispositivos/tema-17.pdf

Ruiz, G (2001). Electrónica Básica para Ingenieros. (PP.24).Recuperado de: http://fcqi.tij.uabc.mx/usuarios/jjesuslg/Tema12.pdf Ibeas, A. (2009). El Transistor Estructura Física y Aplicaciones. Recuperado de: http://www.exabyteinformatica.com/uoc/Electronica/Tecnologia_electronica_ES/Te cnologia_electronica_ES_(Modulo_3).pdf

García, V. (2004). Electrónica analógica Hispavila. (PP.25).Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201419/AVA_2015-1/Los_Mosfets.pdf

Cisneros, J (2003). Circuitos y Dispositivos electrónicos (Tiristores). (PP.24).Recuperado de: http://proton.ucting.udg.mx/temas/circuitos/jimy/electron1.htm