INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Nombre de la alumna: Bautista García Soleidy
Correo electrónic electrónic o:
[email protected]
Grupo: 5CM11
Materia: DISPOSITIVOS
Tarea: Práctica 3 “ Aplicaciones Aplicaciones de diodos rectificadores”
Profesor: José Reyes Aquino
Fecha Fe cha d e entrega: 21 de septiembre del 2021
PRACTICA No. 3
“APLICACIONES TÍPICAS DE LOS DIODOS RECTIFICADORES“ Objetivos: Obtener la señal de salida y compararla con la señal en la entrada, así como, la función de transferencia de los circuitos rectificadores de media onda y de onda completa Obtener la señal en la salida y compararla con la señal en la entrada, así como, la función de transferencia para circuitos recortadores de nivel.
Desarrollo Experimental: Conceptos Básicos: Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones, por debajo de cierta diferencia cierta diferencia de potencial, potencial, se se comporta como un circuito abierto (no eléctrica. conduce), resistencia eléctrica. y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente una corriente alterna en corriente en corriente continua. continua.
Aplilica Ap caci ci on es d el d iodo io do : Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de las más comunes es el proceso de conversión de corriente de corriente alterna (C.A.) a corriente continua (C.C.). (C.C.). En En este caso se utiliza el diodo como rectificador. como rectificador. Este diodo tiene protección un amplio contra margen de aplicaciones: circuitos rectificadores, limitadores, fijadores de nivel, cortocircuitos, demoduladores, mezcladores, osciladores, bloqueo y bypass en instalaciones fotovoltaicas, etc...
Material:
Osciloscopio de doble trazo Generador de señales Multímetro analógico y/o digital Fuente de voltaje regulada Una pinza de punta Una pinza de corte
6 cables caimán – caimán de 50cm. 6 cables caimán – banana de 50cm. 6 cables banana – banana de 50cm.
4 cables coaxiales que tengan en un extremo terminación bnc y en el otro caimanes Tablilla de conexiones (protoboard) 11 diodos 1N4004 5 re resi sist stor ores es de 1k a ½ watt watt 1 transformador de 125V/12Vrms. De 0.125A con devanado central Una clavija con su cable.
Experimentos: 1. Es requisito que para antes de realizar la la práctica el alumno presente por escrito y en forma concisa y breve los siguientes puntos sobre sob re las aplicaciones típicas de los diodos rectificadores: a) El análisis, funcionamiento y operación de cada uno de los ci circuitos rcuitos planteados en esta práctica. b) Deberá plantear las ecuaciones de comportamiento (señal de salida en función de la señal de entrada y la función de transferencia) así como la interpretación gráfica de los resultados. El profesor deberá revisar que el alumno cumpla con este punto antes de entrar a laboratorio, así como que se presente con los circuitos correspondientes debidamente armados, de NO satisfacer estas indicaciones el alumno NO tendrá derecho a quedarse en el laboratorio y se le considerará como falta al mismo.
2. Obtener la señal de salida y compararla con la señal en la entrada, así como, la función de transferencia de los circuitos rectificadores de media onda y de onda completa Armar los circuitos rectificadores de media onda y onda completa mostrados en la figura figura 1. Usando el osciloscopio con base de tiempo interna, colocar el canal X y el canal Y como se indica, obtener, medir y reportar las señales de entrada y salida con la base de tiempo interna en la figura 2, cambiar al modo mod o XY para obtener la función de transferencia en cada caso y reportarlas reportarlas en la la figura 3. Usar el transformador primero primero para rectificar la señal de media onda (figura 1.a) y después cambiarlo para obtener la señal rectificada de onda completa (figura 1.b)
Canal 2 (Y) (Y)
Canal 1 (X) (X)
N2 N1
1N4004
Rl 1K
N3
Tierra del
Transformador
osciloscopio
125/12V rms rms .
Figura 1.a… Circuito de media onda Canal 2 (Y)
Canal 1 (X)
N2 N1
1N4004
Rl 1K
N3
Transformador
Tierra del
125/12V rms.
osciloscopio
Figura 1.b… Circuito de onda completa
Figura 1 .Circuitos rectificadores.
Figura 2.a… Grafica del circuito de media onda
Figura 2.b… Gráfica del circuito de onda completa
Figura 2 .Señales de entrada y salida para los circuitos rectificadores.
Figura 3.a… Grafica del circuito de media onda
Figura 3.b… Gráfica del circuito de onda completa
Figura 3 .Gráfica resultante Ve-Vs (función de transferencia) para los circuitos rectificadores.
3. Obtener la señal en la salida y compararla con con la señal en la entrada, así como la función de transferencia para circuitos recortadores de nivel. Armar los circuitos recortadores recortadores de nivel mostrados mostrados en la figura 4. Usando el osciloscopio con base de tiempo interna, colocar el canal X y el canal Y como se indica, obtener, medir y reportar las señales de entrada y salida de los circuitos recortadores en la figura 5, después de observar las señales de entrada y salida con base de tiempo interna, cambiar a modo XY para obtener la función de transferencia de cada caso y reportarlas en la ffigura igura 6.
Canal 2 (Y)
Canal 1 (X) R 1k
10 V pico
+
VG
1N4004
1kHz
Figura 4.a… Circuito recortador simple
Canal 2 (Y)
Canal 1 (X) R 1k
1N4004
+
VG 10 V pico 1kHz
E2
Figura 4.b… Circuito recortador polarizado
Figura 4 .Circuitos recortadores de nivel.
Figura 5.a… Grafica de entrada salida del recortador simple.
Figura 5.b… Gráfica deentrada y salida del recortador polarizado
Figura 5 .Señales de entrada y salida para los circuitos recortadores de nivel.
Figura 6.a… Grafica del circuito recortador simple
Figura 6.b… Gráfica del circuito recortador polarizado
Figura 6 .Gráficas resultantes Ve-Vs (función de transferencia) para los circuitos recortadores de nivel.
1. Para el circuito de la figura 1.a (rectificador (rectificador de media onda), ¿Qué voltaje pico se obtuvo en la RL?, Diga ¿Cuál es el periodo de la señal de salida? 22.3 V y 16.66ms
2. Invierta el diodo en el circuito anterior anterior y dibuje la forma de onda a la la salida.
Forma de onda a la salida del circuito
3. Para la rectificación de onda completa (Figura (Figura 2.b), ¿Qué ¿Qué voltaje pico se obtuvo en la carga? Diga ¿Cuál es el periodo de la señal a la salida? 11.5 V y 8.200ms
4. Dibuje el circuito circuito rectificador de onda completa completa con puente de diodos.
5. En el circuito rectificador de onda onda completa con puente de diodos, numere numere los diodos y diga cuáles conducen para el ciclo negativo y cuáles para el ciclo positivo.
6. Usando el mismo transformador que se usó en el circuito de la la figura 1 y un puente de diodos para lograr la rectificación de onda completa, ¿Cuál sería el voltaje pico de la señal en la carga y cuál su periodo? Dibuje las curvas Vp= 20V
T=8.67ms
Señal de entrada salida para el puente de diodos
Gráfica de Ve-Vs (función de transferencia) para el puente de diodos.
7. Invierta el diodo en el circuito recortador recortador simple de la la figura 4.a y diga diga ¿Cuál es la forma de onda a la salida y cómo es la función de transferencia? Dibújelas
Señal de salida para el recortador simple con el diodo invertido
Gráfica de Ve-Vs (función de transferencia) para el recortador reco rtador simple con el diodo invertido. 8. Indique que sucede con el diodo del circuito recortador recortador polarizado, de lla a figura 4.b si el voltaje pico de la señal de entrada es menor a 1.6 V, explique. La señal se vuelve más pequeña
9. Para el circuito recortador recortador polarizado de la figura 4.b, invierta invierta la polaridad de la la fuente y diga ¿Cómo es la función de transferencia y dibuje la señal de salida en función de la señal de entrada? Dibujelas
Señal de entrada - salida para el recortador polarizado con la polaridad de la fuente invertida
Gráfica de Ve-Vs (función de transferencia) para el recortador polarizado con la polaridad de la fuente invertida.
10. Dibuje el circuito de un doblador de voltaje.
11. Dibuje el circuito de un triplicador de voltaje.
12. Dibuje el circuito de un cuadruplicador de voltaje.
13. Dibuje el circuito de la compuerta NOR y su tabla de verdad
A
B
Q
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
14. Dibuje el circuito de la compuerta NAND y su tabla de verdad
A
B
Q
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
15.. Anote sus conclu siones 15 El puente rectificador es un elemento fundamental que se usa constantemente, ya que lo incorporan muchos de los dispositivos electrónicos que usamos habitualmente. Además, su funcionamiento nos ayuda a entender algo a lgo mejor también como funciona la electricidad, tanto la corriente alterna como la continua.
Uno de los usos más comunes para los tipos de diodos rectificadores es modificar el voltaje de CA en una fuente de alimentación de CC. Dado que un diodo solo puede conducir corriente de una manera, cuando la señal de entrada se vuelve vuelve negativa, negativa, no habrá corriente. Esto se llama un rectificador de media onda. Los usos de los tipos de diodos rectificadores de onda completa se construyen con cuatro diodos.Ambas rutas de conducción hacen que la corriente fluya en la misma dirección a través de la resistencia de carga, logrando la rectificación de onda completa.
16. Ano Anote te su b bibl ibliogr iogr afía con consul sultada. tada. Chirinos, J. (2021, 1 septiembre). Tipos De Diodos Rectificadores. Características Y
Función. Unisalia. Unisalia. https://unisalia.com/tipos-de-diodos-rectificadores-ti https://unisalia.com/tipos-de-diodos-rectificadores-tipos-y-funcion/ pos-y-funcion/
Voltage Doubler, Tripler . (s. f.). Voltaje. Recuperado 28 de septiembre de 2021, de
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/voldoub.html
