4eso - examen electrónica analógica soluciones

5/22/2018 4ESO - Examen Electrnica Analgica SOLUCIONES

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Departamento de Tecnologa 4ESO Tecnologa 1T Examen de electrnica analgica SOLUCIONES

Nombre: Clase:(El examen consta de 6 preguntas, todas ellas con la misma puntuacin)

C DIGO DE COLORES DE RESISTENCIAS POL METRO

Color1er,2 o3ercolor

4color

Negro 0Marrn 1 +1%

Rojo 2 +2%Naranja 3Amarillo 4Verde 5Azul 6

Violeta 7Gris 8

Blanco 9Oro +5%

Plata +10%

CIRCUITO PARA MEDIR

1. Determina el valor de las resistencias fijas que tienen los siguientes cdigos de colores.

Bandas de coloresResistencia

nominalTolerancia

Resistencia

mnima

Resistencia

mxima

Rojo-rojo-rojo-plata 22102= 220010% de 2200 =

2202200 220 =

19802200 + 220 =

2420

Rojo-rojo-marrn-oro 22101= 2205% de 220 =

11220 11 =

209220 + 11 =

231aranja-naranja-marrn-

plata33101= 330

10% de 330 =

33

330 33 =

297

330 + 33 =

363Verde-azul-amarillo-oro

5610 =560000=560K

5% de 560 =28K

560 28 =532K

560 + 28 =588

ERRORES MS FRECUENTES: No poner las unidades, equivocarse al calcular la resistencia mnimay mxima por no haber calculado correctamente el porcentaje.

2. A) Explica cmo mediras el valor de la resistencia del circuito de arriba con el polmetro dela figura.

1. Se desconecta la resistencia del circuito.

2. Se conecta la sonda roja del polmetro en el conector marcado con V y el negro en COM.3. Se coloca el dial del polmetro en la zona marcada con . Se selecciona el valor de

resistencia inmediatamente superior al valor que esperamos: en este caso esperamos 330,luego colocaremos el dial en 2K.


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4. Tocamos con las sondas ambos extremos de la resistencia, y el valor que aparezca en lapantalla ser el valor de la resistencia. Las unidades sern las mismas que las de la posicinque hemos seleccionado en el punto anterior: como habamos seleccionado 2K, el resultadonos lo estar proporcionando en K.

UN ERROR FRECUENTE es olvidarse de que la resistencia se debe desconectar del circuito,porque de no hacerse no se estara midiendo slo la resistencia, sino el valor de sta en paralelocon el resto del circuito.

B) Cmo mediras la intensidad que circula por el circuito?1. La resistencia debe estar colocada en el circuito y ste debe tener la pila conectada, para que

circule la intensidad que queremos medir.2. Se conecta la sonda roja del polmetro en el conector marcado con 200 mA (es muy raro que

trabajemos con circuitos por los que circule una corriente de ms de 200mA, en caso de quefuera as, habra que conectarlo al conector 10A), y el negro en COM.

3. Se coloca el dial del polmetro en la zona marcada para medir Amperios de corriente

continua (el A con las dos lneas paralelas arriba, una continua y otra discontinua). Si nosabemos el valor esperado de intensidad, colocamos el dial en el valor ms bajo de losposibles (en este caso el 200, equivalente a 200 microamperios).

4. Se debe abrir el circuito por algn punto (quedarn dos cables sueltos, uno para cada partedel circuito) y conectar cada sonda del polmetro a cada cable que hemos separado, es decir,el polmetro estar en serie con la resistencia.

5. Si el nmero que aparece en la pantalla es 1 sin ceros ni decimales, significa que el valorseleccionado en el punto 3 anterior es muy bajo, por lo que lo debemos pasar al siguientesuperior. Lo seguiremos moviendo hasta que aparezca un nmero inferior distinto de 1, quenos indicar el valor de la intensidad que circula por el circuito. Las unidades de la medidasern las mismas que las del valor seleccionado en el dial (A, mA o A).

C)Y el voltaje que cae en la resistencia?Similar a lo que se ha hecho para la intensidad, pero con las siguientes diferencias.1. La sonda roja se debe poner en el conector V.2. El dial del polmetro se debe colocar en la zona marcada para medir Voltios de corriente

continua (la V con las dos lneas paralelas arriba, una continua y la otra discontinua).3. No se debe abrir el circuito; por el contrario, debe estar todo conectado. Cada una de las

sondas se debe poner en contacto con una de las patillas de la resistencia, es decir, elpolmetro estar en paralelo con la resistencia.

3. A) Disea un circuito electrnico que ponga en marcha el motor de un ventilador cuandohaga mucho calor.

Necesitamos una etapa de salida con un transistor, cuyo receptor ser el motor del ventilador, esdecir:


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Su funcionamiento debe variar con la temperatura, por lo que en la etapa de entrada deber tenerobligatoriamente una resistencia NTC o PTC. Elegimos NTC porque son ms frecuentes porfuncionar para un rango mayor de temperaturas, aunque tambin es vlido hacerlo con una PTC,

por supuesto. Para que funcione como deseamos, la NTC debe estar en la parte superior del divisorde tensin que tenemos en la etapa de entrada. En la otra parte de la etapa de entrada ponemos unaresistencia (aunque no se peda que pusieras valores a las resistencias, debe ser ms o menos delmismo orden que la que hay en la base del transistor).

NOTA: Normalmente el circuito no sera exactamente como el anterior porque el motor necesitarams energa que la que proporciona la fuente de tensin anterior, y si subimos el voltaje de lamisma, es excesivo para el transistor. Por ello, sera mejor solucin hacerlo en dos etapas, con unrel (elemento que no hemos visto este ao, por lo que damos por vlida la solucin anterior). Un

posible circuito sera:

Tambin podra hacerse utilizando un comparador (o amplificador operacional) como etapa deentrada.

B) Explica razonadamente cmo funciona el circuito.Si la temperatura es baja, la resistencia de la NTC es elevada, por lo que la intensidad que pasa porella ser reducida y menor an ser la que se desve hacia la base del transistor, por lo que steestar en corte, no dejando pasar corriente de colector a emisor y, por lo tanto, tampoco pasando

por el motor, por lo que ste estar parado.Si la temperatura sube, la resistencia de la NTC disminuye, por lo que aumenta la intensidad quecircula por ella y la que despus se desva por la base del transistor, por lo que ste pasa al estadode saturacin, permitiendo el paso de corriente de colector a emisor y, por lo tanto, circulandocorriente por el motor que estar en movimiento.

C) Qu elemento habra que aadir al circuito anterior para que los usuarios pudieran

seleccionar la temperatura a la que el ventilador se pone en marcha? Explica cmo funciona

este elemento y dibuja de nuevo el circuito incluyndolo en el lugar adecuado.


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Habra que aadir un potencimetro o resistencia variable. La resistencia de un potencimetro varaen funcin de la posicin de una parte mvil que tiene. El circuito sera el siguiente:

Para un valor de resistencia NTC determinado, al modificar la resistencia del potencimetro, varala cantidad de intensidad que se desva hacia la base del transistor respecto de la que se desva haciala toma de tierra a travs del potencimetro y, por lo tanto, podremos modificar si el transistor se

encuentra en corte o en saturacin para una misma temperatura. Podemos de esta forma modificarel valor de temperatura a la que se pondr en marcha el motor y con l el ventilador.

4. Explica con detalle cmo funciona el circuito de la figura (recuerda que debes explicar condetalle qu ocurre en el circuito cuando no se toca nada, mientras se tiene pulsado el pulsador

y cuando ste se suelta).

Situacin 1: si no apretamos el pulsador no podr circular corriente elctrica hacia la rama de laizquierda del circuito, por lo que no llegar ni al condensador ni a la base del transistor. Como no haycorriente en su base, el transistor estar en corte, por lo que no circular corriente de colector a emisory el diodo LED no lucir.

Situacin 2: mientras tengamos apretado el pulsador pasar corriente hacia la base del transistor, por loque estar en saturacin, permitiendo el paso de corriente de colector a emisor y, por lo tanto, tambin

por el diodo LED que estar luciendo. Al mismo tiempo tambin pasar corriente hacia el condensador,que acumular las cargas elctricas que le lleguen. Una vez que se haya completado la capacidad delcondensador, dejar de admitir cargas, por lo que dejar de haber corriente elctrica hacia l (incluso sisigue pulsado el condensador).Situacin 3: una vez que dejemos de apretar el pulsador, la pila deja de proporcionar corriente a la basedel transistor, pero por el contrario, el condensador comienza a liberar las cargas previamenteacumuladas, que s irn hacia la base (es decir, habr corriente en la base), por lo que mantendr eltransistor en saturacin y el diodo LED seguir luciendo. Transcurrido un periodo de tiempo, elcondensador se habr descargado completamente, por lo que dejar de haber el flujo de cargas hacia la

base del transistor, pasando ste a estado de saturacin y, por lo tanto, haciendo que el diodo LED noluzca.


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Algunos ERRORES MUY FRECUENTES en este tipo de circuitos son:- Decir que en la posicin primera (cuando no pulsamos el pulsador), no pasa nada. Lo que

ocurre es que el LED no luce, pero pasan muchas cosas.- Decir que el LED luce o no luce antes de saber si el transistor est en saturacin o en corte (lo

cual depende a su vez de si hay o no hay corriente en la base del transistor).- Decir que la corriente sale de la pila pero que no puede pasar porque el pulsador est abierto o

porque el transistor est en corte. Es muy importante comprender que los electrones no circulanpor ninguna parte del circuito si est abierto (porque el pulsador est abierto o porque eltransistor est en corte), por lo que en ninguno de estos casos saldrn de la pila, ni habrcorriente elctrica por ninguna parte del circuito.

5. A) Qu es un circuito integrado y cules son sus partes principales?Ver pgina 68 del libro de texto.

B) Explica brevemente qu es un comparador (o amplificador operacional), cul es su

smbolo con sus diferentes patillas y cmo funciona.

El comparador o amplificador operacional es un circuito integrado que permite comparar el voltajeque hay en sus dos entradas, V+y V- (en el siguiente smbolo estn marcadas como A y B).

Las patillas son: Patillas de entrada: V+y V- (A y B en el dibujo de arriba).

Patillas de alimentacin: Vccy -Vcc Patilla de salida: V0 (Vsen el dibujo de arriba)

Su funcionamiento es el siguiente: El voltaje a la salida V0es igual al que se ponga en la patilla Vccsi V+> V- El voltaje a la salida V0es igual al que se ponga en la patilla Vccsi V+


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Diodo LEDPatillas: nodo

(A) y ctodo (K)

Resistenciavariable o

potencimetro

Transistor

Patillas: Emisor,base y colector

(no se peda,pero es de tipo

NPN)

Circuito

integrado(comparador oamplificadoroperacional

741)

(depende delcircuito

integrado deque se trate)

Condensadorelectroltico.

Las patillas notienen nombre

pero s sedistingue la + de

la -

ResistenciaNTC

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