7/31/2019 Diodos, Circuitos Con Diodos

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FUNDAMENTOS DE LA ELECTRNICA 2 de Ingeniera Informtica

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PRCTICA 1

DIODOS, CIRCUITOS CON DIODOS

1. Generador de seales y osciloscopio. Obtener con el generador de seales una onda sinusoidal de

1kHz de frecuencia, 1V de amplitud y 1V de nivel de continua (OFFSET). Medirla con el osciloscopio enmodo DC y en modo AC. Cul es la diferencia?

2. Circuitos rectificadores. Observar el efecto rectificador de los circuitos de las Figs.2, comparando lastensiones vi y vo. Dibujar las formas de onda obtenidas, explicando las diferencias.

8 V

F i g . 2 b F i g . 2 a

i v

+ o v

+ o v

1 k H z

1 N 4 1 4 8

i v + + 4 K 7 4 K 7

3. Circuitos limitadores y recortadores. Montar los circuitos de las Figs.3.

a) Dibujar las formas de onda de vi y vo,indicando el efecto limitador o recortadoren cada caso.b) Representar las funciones detransferencia vo - vi, mediante el modoXY del osciloscopio: canal I (eje Y) paravo y canal II (eje X) para vi.

Fig.3bFig.3a

1K

2v 72v 7

iv

+

ov2v 7

1Kiv

+

ov

1kHz

+ +

8V

5. Curvas caractersticas I-V en el osciloscopio. Observar la forma de las curvas I-V, mediante el "testde componentes" del osciloscopio, de los siguientes componentes: resistencias de 1K y 4K7, condensadorde 680nF, diodo de Si (1N4148), diodo Schottky (BAT47) y diodos zener de 2v7 y 5v6. Para ello,conectar cada componente entre el conector COMPONENT TESTER y la masa del osciloscopio,pulsando el botn. Dibujar las grficas, indicando las diferentes zonas de operacin.

6. Conmutacin del diodo

Objetivo: Observar el diferente comportamiento del diodo en conmutacin ON-OFF y OFF-ON.

a) Conectard el circuito de la figura 1 utilizando R=10K y el diodo 1N4007. Ajustar el generador paraque su salida sea una onda cuadrada de amplitud 5 voltios y frecuencia 10 KHz. Aseguraospreviamente que la continua del generador de seales est a cero.

b) Visualizando vR en el osciloscopio determinad el tiempo de recuperacin en inversa trr. Este tiempoes especificado por el fabricante para cada tipo de diodo y marcar un lmite mximo a la frecuenciade operacin del dispositivo.

5V

Fig.1

10 kHz

iv +

+ Rv

10 K1 N 4 0 0 7

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PRCTICA 2

FUENTE DE ALIMENTACIN. DIODOS Y TRANSISTORES

Objetivo: En esta sesin prctica realizaremos ya una aplicacin electrnica til, consistente en el diseoy montaje gradual de unafuente estabilizada de tensin continua . Como carga a alimentar utilizaremosuna bombilla de 12V que consume 100mA

1. Rectificacin de onda completa y filtrado.

a) Realizar el montaje de la Fig.1 por este orden:transformador, fusible de proteccin, puente dediodos y resistencia de carga R=220, 4W. Medir(en DC) las tensiones v1 y v2 y dibujar las formasde onda resultantes.b) Aadir un condensador C=47F en paralelo conla carga y despus sustituirlo por otro de 470F(observar que son electrolticos y tienenpolaridad!). Dibujar en ambos casos las formas deonda de v2, midiendo (en AC) los rizados detensin. En el ltimo caso, calcular el rizadotericamente y compararlo con el valorexperimental.

2. Regulacin con zner.

Montamos ahora una fuente de tensinestabilizada con zner solamente.Partiendo del montaje anterior,suprimiendo la resistencia R, realizaruna regulacin con zner de 12V comoindica la Fig.2. Calcular la resistenciaRz para que la corriente por el zner sea10mA. Conectar la bombilla de 12V enparalelo con el zner. Se ilumina? Porqu? Medir la tensin V3 antes y despus de conectar la bombilla y razonar la diferencia.

3. Regulacin con zner y transistor.

Aadid al montaje anterior un transistor como se muestra en la Fig.3 para obtener una fuente de tensinestabilizada con zner y transistor. Por qu ahora se ilumina la bombilla? Medir (en DC) las tensionesv2, V

3y V

o. Medir (en AC) el rizado de la tensin en el condensador y compararlo con el calculado

tericamente. Observar la variacin del rizado al conectar y desconectar la bombilla. Dibujar las formasde onda medidas.

BD53312 V

+

22 0:1612 V

1 0 0m A

Bom billaVV

zR

v 1 v 2

3

+

+

+

+

o

BD533

220V 470uF

Fusible 1A

Fig.3

Fusible 1A

220V

+

+

2v1v

220 :16

+

R C

Fig.1

Fusible 1A

470uF220V

+

+

+

3

2v1v

Rz

V220 :16

+

12V12V

Bom b.

Fig.2

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PRCTICA 3

TRANSISTORES BJT Y MOS. EL TRANSISTOR EN CONMUTACIN

1. El transistor como interruptor. Inversores con transistores BJT y MOS de acumulacin.

Realizad el montaje de los circuitos de conmutacin de las Figs.1. La entrada vi es una onda cuadradaentre 0 y 5V de 1kHz que se obtendr del generador de seales (que ha de ser ajustado previamente,regulando la amplitud y el nivel de OFFSET). Determinad las resistencias RB, RC y RD para que lostransistores funcionen entre corte y saturacin el bipolar (=200) y entre corte y modo hmico elMOSFET (VT=2V). Supngase una corriente de colector o drenador de 5mA. Medid y dibujad las formasde onda de vi y vo, indicando los periodos de corte y saturacin (o modo hmico) de cada transistor. Elpatillaje de conexin de los transistores se muestra en las correspondientes hojas de caractersticas.

+5V +5V

iv BR

CR

BC107 iv

BS170

R D

ov

ov

Fig.1a Fig.1b

BC107 BS170

2. Intermitente con LED y transistor BJT.

Construid un intermitente con LED, utilizando un transistor bipolar entrecorte y saturacin, con el montaje de la Fig.2. La entrada vi es una ondacuadrada entre 0 y 5V de baja frecuencia que proporciona el generador deseales. Regulad la velocidad de parpadeo del LED con la frecuencia de laonda. Calculad las resistencias RB y RC para una corriente en conduccindel LED de 15mA con una V =2V. Dibujad las formas de onda de vi y vo,indicando los intervalos en los que el LED se enciende y se apaga, juntocon los de corte y saturacin del transistor.

3. Detector de agua con transistor MOS.

El circuito de la Fig.3 puede utilizarse como detector de agua, de modo

que al sumergir los electrodos A y B en agua el LED se ilumina. Elcircuito utiliza un transistor NMOS de acumulacin entre los modos decorte y hmico. Montad el circuito y comprobad su activacin alcortocircuitar los electrodos, al sumergirlos en agua y al tocarlos con losdedos. Medid la tensin de drenador con el LED encendido y apagado yexplicad brevemente el funcionamiento del circuito.

+5V

Fig.2

ov

iv BR

CR

BC107

15 V

1KA

B

1M

1M

1M

BS170

Fig.3

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PRCTICA 4

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Objetivo: Entrar en contacto con los circuitos integrados y en concreto con el amplificador operacional.Anlisis de etapas lineales y no lineales con amplificadores operacionales.Con el amplificador operacional 741 (cuya hoja de caractersticas se muestra en la pgina siguiente)polarizado a +12 y 12 voltios, se montarn y comprobarn las etapas siguientes:

1. Seguidor de tensin a) Fijad una onda senoidal de 2 voltios en el generador de seales y conectad una resistencia de

560 directamente a la salida del generador. Observad la seal de salida en el osciloscopio.b) A continuacin conectad la carga al generador a travs de un seguidor de tensin. Justificad ambas

seales de salida.

2. Etapa no inversora

a) Montad una etapa no inversora de ganancia 11.

b) Utilizando el generador, introducid en la etapa amplificadora una seal senoidal de 1 KHz y 1 Vpp.Observad la seal de salida en el osciloscopio y comprobad la ganancia de la etapa.

c) Aumentad la amplitud de la seal de entrada y medid con el osciloscopio los valores mximo ymnimo a la salida de la etapa.

3. Comparador de ventana

a) Montad un comparador de ventana con tensiones umbrales de 0 y 5 voltios. Observad en elosciloscopio la respuesta del circuito a una tensin senoidal de entrada con amplitud superior a 5V.

b) Determinad el tiempo de conmutacin de la salida

4. Comparador con histresis no inversor

a) Montad un comparador con histresis no inversor con tensiones umbrales de +5 y 5 voltios.b) Introducid en la entrada del comparador una tensin senoidal de 8 voltios de amplitud (Vi) y

observad la salida (Vo).c) Utilizad la representacin X-Y del osciloscopio para representar su funcin de transferencia Vo /Vi.

5. Astable

a) Disead y montad un astable de 1KHz de frecuencia. Elige R=100Kb) Visualizad la salida del circuito y la tensin en bornes del condensador en el osciloscopio. Medid la

frecuencia.