Download - Electronica Industrial Practicas
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 1/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Azcapotzalco
Material Práctico
de
lectrónica Industrial
EVALUACIÓ N
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 2/72
1. Son aquellos que responden a la radiación de la luz, o que emiten radiación. Responden a una
frecuencia específica de radiación.
a) Fotones b) Espectros ópticos c) Dispositivos ópticos
2. Banda en el espectro óptico que corresponde a las longitudes de onda de la luz que son muy
largas para ser vistas por el ojo humano.
a) Normal b) Infrarrojo c) Ultravioleta
1. Una fotorresistencia es un componente electrónico el cual:
a) Su resistencia disminuye
con el aumento de
intensidad de luz incidente.
b) Basado en el efecto fotoeléctrico,
en el fotovoltaico.
c) Su funcionamiento consiste
en mandar una señal al ser
interrumpido el haz de luz.
2. Componente sensible a la luz. Cuando la luz incide sobre la región de la base, se genera una
carga, la cual lleva al componente a un estado de conducción.
a) Fotodetector b) Fototransistor c) Fotodiodo
3. La fibra óptica se define como:
a) Material que genera una
señal eléctrica dependiente
de radiación
electromagnética que recibe.
b) Material transparente por el
que se envían pulsos de luz
que representan los datos a
transmitir.
c) Material que es incitado po
el haz de luz transmitiendo
datos en forma de señales
eléctricas.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 3/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 6: Acoplamiento óptico de circuitos
OBJETIVO:
Realizar un relevador de estado sólido a través de un optoaislador, aplicando al controlde encendido de lámparas mediante señales digitales (0V y 5V).
RESUMEN TEÓRICO
Investigar las características principales de los Optoaisladores, así como también susconfiguraciones más comunes.
Material:
1 Tablilla de experimentación(protoboard)
1 TRIAC 2N6343A ó 2N6073.
1 Optoaislador MOC3011.1 Transistor NPN 2N3904.1 Diodo 1N4002 (2W).Resistencias (a ½ W):
1- 10k.1- 2.4k.1- 180.1- 150.
1 Capacitor de cerámica a 0.1F.1 Push botón (normalmente abierto).1 Soquet con tornillos.
1 Foco de 60W (127 VCA):1.5 Metros de cable pot calibre.1 Clavija y cinta de aislar.
Alambres para conexión.
Equipo:
Fuente CA (127V).Multímetro.Tablilla de ensamble.
Caimanes.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 4/72
DESARROLLO
1. Circuito relevador de estado sólido para el control de encendido de un foco.a. Realice el montaje del circuito que se muestra a continuación.
FIGURA 1
b. Explique el funcionamiento del circuito.c. Tome lecturas con el Multímetro en cada uno de los nodos del circuito.d. Investigue las características y los parámetros eléctricos de los siguientes,
optoaisladores: MOC3011, 4N25A, 4N29, H11AA1, H11G1, H11L1 yMOC3031 (ver manuales tales como: Motorola, Texas Instrument, etc.).
e. Realice la simulación del circuito en Pspice
CUESTIONARIO
1.- Explique la función principal de un optoaislador
2.- Mencione cuales son los diferentes tipos de optoaisladores que existen
3.- Indique que parámetros se deben considerar para elegir un optoaislador adecuadopara cierta aplicación.
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 5/72
UNIDAD V
SENSÓRES OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno seleccionará los sensores más confiables, similares a los aplicados en elcontrol y operación de los robots y manipuladores industriales
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 6/72
TEMAS
5.1.- Sensores
5.1.1.- Transductor
5.2.- Sensor
5.2.1.- Clasificación de sensores
5.2.2.- Tipos de sensores
5.2.3.- Especificaciones del sensor
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 7/72
5.5. SENSÓRES
5.1.1.- TRANSDUCTORDispositivos que convierte una señal física en un tipo de señal eléctrica.
5.2.- SENSOR
Dispositivo que cuyo parámetro eléctrico varía con respecto a los cambios de la
variable correspondiente.
5.2.1.- CLASIFICACIÓN DE SENSORES
1.-PASIVOS
Resistivos
Capacitivos
Inductivos
Optoelectrónicas
2.-ACTIVOS
Efecto hall
Piezoeléctrico
Termopar
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 8/72
1.2.2. TIPO DE SENSORES
MAGNITUD SENSOR SALIDA ELECTRICA
Campo MagnéticoEfecto Hall Voltaje
Magnetorresistivo Resistencia
Temperatura
Termopar Resistencia
Termistor Resistencia
C.I. (LM35) Voltaje
Infrarrojo Corriente
HumedadCapacitivos Capacitancia
Infrarrojo Corriente
Fuerza, Peso, Par,Presión
Galga extrensiométrica Resistencia
Células de Carga ResistenciaPiezoeléctrico Voltaje
Mecánico Resistencia, Voltaje
LuzFotodiodo Corriente
Fotorresistencia (LDR) Resistencia
Movimiento, Vibración
Piezoelectrico Voltaje
Micrófono Voltaje
Ultrasonido Voltaje, Resistencia
Acelerómetro Voltaje
Electret Voltaje
Flujo
Magnético Voltaje AC
Másico Resistencia
Ultrosonido Frecuencia
Hilo Caliente Resistencia
Mecánico (Turbina) Voltaje
Nivel, Volumen
Ultrasonido Tiempo
Mecánico Resistencia
Capacitivo Capacitancia
Interruptor ON/OFF
Térmico Voltaje
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 9/72
5.2.3.- ESPECIFICACIONES DEL SENSOR
Rango
Exactitud y Precisión
Precio Dimensiones
Encapsulado
Magnitud a medir
Variable eléctrica de salida
Electrónica Asociada
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 10/72
UNIDAD VI
AMPLIFICADÓRESÓPERACIÓNALES
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno demostrará las características físicas y eléctricas de los amplificadoresoperacionales, utilizados en los circuitos de control y manipulación de robotsindustriales.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 11/72
TEMAS
6.1.- Amplificador Operacional
6.1.1.- Amplificador Inversor
6.1.2.- Amplificador no Inversor
6.1.3.- Amplificador rectificador
6.1.4.- Amplificador integrador
6.1.5.- Amplificador derivador
6.1.6.- Seguidor de voltaje
6.1.7.- Ejercicios de repaso
6.2.- Convertidor ADC Analógico Digital)
6.2.1.- Rango dinámico del ADC
6.2.2.- Diagrama bloques de convertidor tipo escalera
6.2.3.- Relación señal a ruido
Práctica 7: Características básicas del Amplificador Operacional
Práctica 8: Circuitos con Amplificador Operacional I
Práctica 9: Circuitos con Amplificador Operacional II
Práctica 10: Comparadores simples
Práctica 11: Comparador con Histéresis
Práctica 12: Amplificador con Instrumentación
Práctica 13: Temporizadores
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 12/72
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 13/72
I1 = I2
Vent - V2/R1 = V2 -Vsal/R2 Vent/R1 = -Vsal/R2
Ient/R1 = Vsal/R2
Av = R2/R1 = Vsal/Vent
Vsal = -(R2/R1)Vent
Vsal/Vent = R2/R1
6.1.2.- AMPLIFICADOR NO INVERSOR
I1 = I2
0 - Vent/R1 = Vent - Vsal/R2
-Vent/R1 = Vent - Vsal/R2
Vsal = ((R2Vent)/R1) + Vent
Vsal = Vent(R2/R1+1)
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 14/72
6.1.3.- AMPLIFICADOR RECTIFICADOR
= √
=
= √ 2)
Dónde:
=
√
= 2.2
Este es el factor de forma (FF = 2.2) a tener en cuenta si el rectificador es de media onda.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 15/72
6.1.4.- AMPLIFICADOR INTEGRADOR
IR = Vent/R Ic = C((D-(Vsal))/dt) Vsal = -1/Rc∫Vent dt
Vent
T1 T2 t ∫Edt = E ∫dt = Et
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 16/72
6.1.5.- AMPLIFICADOR DERIVADOR
IC = IR
C(d(Vent)/dt) = (Vx-Vsal)/R
C(dVent)/dt = -(Vsal/R)
Vsal = -RC((dVent)/dt)
6.1.6.- SEGUIDOR DE VOLTAJE
512
3
4
6
7
Vi
+12
-12
LM 741
Vo
Gráfica de Función de Transferencia
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 17/72
1MHz
Si consideramos que en el seguidor de voltaje, el voltaje en la entrada y en la salida
serán iguales, de acuerdo a la función de transferencia Vsal/ Vent =1, lo que implica que
la gráfica será una recta con pendiente de 450 que cruza por el origen de la misma.
V1 = V2 Vent = Vsal
6.1.7.- EJERCICIOS DE REPASO
1. Diseñe un amplificador para una ganancia de 200 y determine su fca en base al
ancho de banda de ganancia. = =
=5
= 1 +
2 = 100 Ω
2 0 0 = 1 +
199= ∴ 1 =
Se elige la configuración de Amplificador Inversor. 1=502Ω
Diseñar un amplificador para Av = 10, Av = 100, Av = 1000, e indique como cambia fca.
Empleando un Amplificador No inversor
= 10 = 100 = 1000
2=100Ω 2=100Ω 2=100Ω
1 0 = 1 + 1 0 0 = 1 +
1 0 0 0 = 1 +
1 = − 1 =
− 1 = −
= 1741
1
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 18/72
1=11Ω 1= 1 Ω 1=100Ω
= =100 =
=10 = =1
2. Diseñar un Amplificador Inversor con dos entradas, considere = 2.2Ω R1 =R2=1.5KΩ
=1 1 +
2 2
1 = 2Ω94.2Ω =4.2857
2 = 1Ω94.2Ω =2.1428
= ⌊2.2Ω1.5Ω 4.2857+ 2.2Ω
1.5Ω 2.1428⌋
= 9.4284
3. Diseñe un Amplificador Inversor con varias entradas, como el mostrado en el
problema anterior, considere
=1 1 +
2 2
1 =2Ω9
4.2Ω =4.2857
2 = 1Ω94.2Ω =2.1428
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 19/72
= ⌊2.21 4.2857+ 2.2
1 2.1428⌋
=4.714
4. Diseñar el amplificador de instrumentación mostrado en la siguiente figura,
determinando el valor del Vsal.
= 21 1 2
= 3.31.5 0.20.5
=0.66
En el caso que se requiera calcular el valor de Vx, es necesario primero determinar la corriente
que circula en la entrada (I) y posteriormente por divisor de voltaje se determina el valor de Vx.
= 0.51.5+3.3 =104.16
= 22 1+ 2 = 0.53.3
1.5+3.3
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 20/72
24V
2V10K Vs?
5. Determine el valor de Vsal para el circuito de la siguiente figura:
=
= 105(.).
.
=0.015
6. Determinar para el circuito de la siguiente figura el valor del Vsal
=
= 21.3810−3001.610− 0.24
105
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 21/72
=0.45
7. Diseñar un amplificador con ganancia de Av = 100 con fca = 100 KHz, proponga el
arreglo.
Sí, se consideramos utilizar un solo amplificador primero determinaremos la frecuencia de
corte alta:
= = 1
100 =10
Del cálculo anterior se concluye que con un arreglo no se puede obtener fca = 100KHz por lo
tanto se hace un arreglo en cascada, como se muestra a continuación:
= =
=100
Av1=10 Av2=10
+Vcc +Vcc
-Vcc -Vcc
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 22/72
6.2. CÓNVERTIDÓR ADC (ANALÓ GICÓ-
DIGITAL)
6.2.1.- RANGO DINÁMICO DEL ADC
LSB (Bit menos significativo).
LSB =an
N = número de bits
Rango = V máx – V min [La máxima variación de la amplitud de la señal de entrada].
Ejemplo:
Se tiene un ADC de 12bits, cuyo máximo rango de entrada es de 10V de manera unipolar,
considere que la máxima amplitud de la señal analógica que se aplica a su entrada es
de 10 mV. Determinar el valor del Bit Menos Significativo (LSB).
LSB= = 2.44 mV
10V
D0
D11
10mV
Error Precisión
1/2 LSB1 LSB = 2.44mV 1/8 LSB= 0.3mV
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 23/72
V de Entrada Señal de Salida
0 V 0000 0000 0000
2.44 mV 0000 0000 0001
4.88 mV 0000 0000 00107.32 mV 0000 0000 0011
9.76 mV 0000 0000 0100
10 V 1111 1111 1111
LSB= 2.44 mV
= >
= 5
= 5
= 3 = 8
= 2 = 8 = 2 =256
= =0.625 =
=± 9 2⁄ =0.019
6.2.2.- DIAGRAMA BLOQUES DEL CONVERTIDOR TIPO ESCALERA
②
1. Se manda un pulso de Reset para establecer o iniciar el contador y a su vez
iniciar la operación del DAC.
2. Mientras Vent≠0, la compuerta deja pasar los pulsos de reloj.
DISPLAY
DAC
CONTADOR
ResetReloj
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 24/72
6.2.3.- RELACION SEÑAL A RUIDOEs la relación de la potencia de la señal con respecto a la potencia del ruido.
=10log
6=1014
Instrumentos electrónicos de medición
SENSOR ADC
Interferencia o
ruido
6 = > 5 = 4 => = 54
10 = > 5 = 10 => = 510
AMPLIFICADOR ADC DISPLAY
1
MUESTREO
2
RETENCION
3CUANTIFICACION 4
CODIFICACION
TOMAMOS
MUESTRA
TEMPORIZADOR QUE
DA TIEMPO A 3 Y 4
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 25/72
CUATIFICACION
a = PASO DEL CUANTIFICADOR
A = MAXIMA AMPLITUD DE LA SEÑAL
M = NUMERO DE NIVELES
AVe
a
Vs
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 26/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 7: Características Básicas del Amplificador Operacional
OBJETIVO:1.- Manipular el amplificador operacional, identificado terminales de polarización y de lasentradas de amplificación.
2.-Observar las características reales del amplificador operacional.
3.-Interpretar los resultados obtenidos en los circuitos empleados
DESARROLLO PRÁCTICO:
I) Identificación de Terminales
Las terminales del amplificador operacional de propósito general LM741 tiene elsiguiente orden en sus terminales.
Material:
1 Tablilla de experimentación (ProtoBoard).
3 Cables coaxiales de 1 m conterminales BNC-Caimán.
4 Cables de 1.5 m Banana-Caimán.
2 LM741 Amplificadores operacionales.
3 Resistencias de 1 k.
2 Resistencias de 470 .
1 Preset de 10 k.
1 Caja de cerillos o 1 encendedor.
Equipo:
1 Fuente de alimentación
1 Multímetro Digital
1 Generador de Funciones
1 Osciloscopio de propósito general
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 27/72
Ajuste del voltaje de entrada de desbalance (Voltaje de Offset).
Arme el siguiente circuito y empiece a mover el preset para obtener con el multímetro aCD un Voltaje de salida V0 = 0.
Corrimiento del voltaje de entrada de desbalance (Drift del Voltaje de Offset)
Con el mismo circuito anterior mida el voltaje de salida cuando este en cero y acérqueleun cerillo para variar su temperatura, observar como varia el voltaje de salida y regístralo.
V0 = ___________ mV
Medición de la Rapidez de Cambio (Slew Rate)
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 28/72
Arme el siguiente circuito
Aplique en la entrada una señal cuadrada de 10 Vpp con una frecuencia de 10 kHz ,mediante el osciloscopio observe la señal de entrada en el canal 1 y la salida en el canal
2, para medir el voltaje de salida V, así como el t de la señal en que abarca la diferenciade voltaje.
Dibujar la señal de entrada y de salida.
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____ seg/div
V = __________ V
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 29/72
t = ___________ s
Obtener el coeficiente V/t, con lo cual calculamos la rapidez de cambio (Slew Rate).
SLEW RATE = _____________ V / s.
II) Tiempo de subida (tf ), Tiempo de bajada (tr ) y Ancho de banda a ganancia unitaria (B).
Al mismo circuito aplique una señal de entrada de 5 Vpp con una frecuencia de 10 kHz.
Mida el tiempo de formación que va del 10 % al 90 % de la amplitud de la señal de saliday el tiempo de decaimiento que va del 90 % al 10 % de la amplitud de la señal de salida.
Dibuje la señal de entrada y de salida
____V/div canal 1 ____V/div canal 2 ____ seg/div
tf = _______________ seg
tr = _______________ seg
B = 0.35 / tf
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 30/72
B = _______________ kHz
Conclusiones y Observaciones.
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 31/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 8: Circuitos con Amplificador Operacional I
OBJETIVOS :
1.- Comprobar los siguientes circuitos analógicos:
Amplificador Inversor. Amplificador no Inversor. Seguidor de Voltaje. Amplificador Sumador. Amplificador Sustractor
2.- Interpretar los resultados obtenidos para los circuitos mencionados.
En todos los circuitos se empleara el amplificador operacional 741 con 12V de
alimentación
Material:
1 Tablilla de experimentación PROTO BOARD.3 Cables coaxial con terminal BNC-Caimán.4 Cables CAIMAN – CAIMAN. 3 Cables BANANA – CAIMAN.
2 LM741 (AmplificadorOperacional) 6 Resistores de 1K a ¼W. 2 Resistores de 10K a1/4W
Equipo:
1 Fuente de alimentación dual + 12V y – 12V.1 MultÍmetro digital o analógico.1 Generador de Funciones 10Hz-1MHz.1 Osciloscopio de propósito general.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 32/72
5 Resistores de 100 K a ¼W. 1 Resistor de 560K a ¼ W
1 Resistor de 560 a ¼ W.
1 Resistor de 15K a ¼ W
1 Resistor de 150K a ¼ W
1 Resistor de 2.2K a ¼ W
DESARROLLO PRÁCTICO:
I) AMPLIFICADOR INVERSOR
Realice la conexión de la configuración siguiente:
Introduzca una señal senoidal con 1 Vpp a una frecuencia de 1 kHz en la entrada delcircuito (Vi).
En el osciloscopio observe la magnitud del voltaje pico a pico de entrada en el canal 1 yen el canal 2 el voltaje de salida, compare la fase (note la inversión de la señal de salidacon respecto a la entrada), determine la ganancia y grafique las formas de ondasobtenidas.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 33/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2 ____mseg/div
Entrada Salida Ganancia
Teórico
Practico
II) AMPLIFICADOR NO INVERSORConecte según la configuración siguiente.
Introduzca una señal senoidal con 1 Vpp a una frecuencia de 1 kHz en la entrada delcircuito (Vi). Mida el voltaje de entrada en el canal 1 y el voltaje de salida en el canal 2 ydetermine la ganancia del amplificador. Note que la señal de salida está en fase con laseñal de entrada. Grafique las formas de ondas obtenidas.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 34/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Entrada Salida Ganancia
Teórico
Practico
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 35/72
Aumente la amplitud de la señal de entrada hasta observar la saturación de la salida,anotando el valor positiva y negativa máxima.
Vsat (+) Vsat (-)
III) SEGUIDOR DE VOLTAJE.
Comprobar su funcionamiento mediante las mediciones de voltaje de entrada y salida.Construya el siguiente circuito.
Introduzca una señal senoidal con 5 Vpp a una frecuencia de 1 kHz en la entrada delcircuito (Vi). En el osciloscopio observe la magnitud del voltaje de entrada en el canal 1y en el canal 2 la señal de salida, compare la fase y dibuje las formas de ondas obtenidas.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 36/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Entrada Practico
Teórico
Practico
Con el arreglo del circuito anterior aplique una señal senoidal de 5 Vpp y una frecuenciade 1 kHz observando la grafica de transferencia en el osciloscopio en el modo X-Y,dibujándola a continuación.
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 37/72
IV) AMPLIFICADOR SUMADOR.
Construya el circuito siguiente
Medir los diferentes voltajes de Entrada (V1 y V2) y el voltaje de salida (V0) con la ayudadel voltímetro llenando la tabla siguiente en el área de los resultados prácticos. Parallenar la tabla en el área teórica, haga los cálculos para obtener los valores.
V1 V2 V0
Teórico
Práctico
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 38/72
V) AMPLIFICADOR SUSTRACTOR.
Construya el circuito siguiente:
V1 V2 V0
Teórico
Práctico
Del circuito de la figura medir los diferentes voltajes de entrada (V1 y V2) y el voltaje desalida (V0) con la ayuda del voltímetro llenando la tabla siguiente en el área de losresultados teóricos. Para llenar la tabla en el área teórica, haga los cálculos para obtenerlos valores.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 39/72
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 40/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 9: Circuitos con Amplificador Operacional II
OBJETIVOS :
1.- Comprobar los circuitos analógicos:
- Integrador.
- Diferenciador.
- Amplificador logarítmico.
- Amplificador antilogarítmico
2.- Interpretar los resultados obtenidos para los circuitos mencionados.
En todos los circuitos se empleara el amplificador operacional 741 con 12V de
alimentación.
Material:
1 Tablilla de experimentación
PROTO BOARD.
3 Cables coaxial 1m. con terminal
BNC-Caiman.
4 Cables de 1.50m BANANA- CAIMA N
3 LM741 Amplificadores operacionales.
Equipo:
1 Fuente de alimentación dual+12V y –12Multímetro digital o analógico.
1 Generador de funciones 10Hz
– 1MHz.1 Osciloscopio de propósitogeneral.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 41/72
1 Resistor de 3.3 K a ¼ W
1 Resistores de 2.2 K a ¼ W
1 Resistor de 10 K a ¼ W
1 Resistor de 220 K a ¼ W
1 Resistor de 4.7 M a ¼ W
1 Resistor de 15 K a ¼ W
1 Resistor de 82 K a ¼ W
1 Resistor de 100 K a ¼ W
2 Diodo 1N41481 Capacitor de 0.01 F
1 Capacitor de 0.0022 F
1 Capacitor de 100 pF
DESARROLLO PRÁCTICO:
I) INTEGRADOR
Construya la configuración de un integrador como se muestra en la siguiente figura e
introduzca en el voltaje de entrada una señal cuadrada de 1 Vpp a 1 KHz.y mida la señalen el canal 1 y en el canal 2 coloque la señal de salida.
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y salida.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 42/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
II) DERIVADORConstruya el circuito de la siguiente figura.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 43/72
Introduzca un voltaje de entrada de una señal triangular a 1Vpp y frecuencia de 1KHz,mida el voltaje de entrada en el canal 1 y en el canal 2 el voltaje de salida, dibujando lasformas de onda obtenidas de la entrada y de la salida.
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
III) AMPLIFICADOR LOGARITMICO
La figura siguiente corresponde a un amplificador logarítmico, arme el circuito y obtengalos valores del Vi y del Vo.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 44/72
Voltaje deentrada
Voltaje desalida
Teórico
Práctico
Anotar el valor de IS para el diodo 1N4148 que se usó en los cálculos
IS = _____________ pA
IV) AMPLIFICADOR ANTILOGARITMICO
La figura siguiente corresponde a un amplificador antilogarítmico, arme el circuito yobtenga los valores del Vi y del Vo.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 45/72
Voltaje deentrada
Voltaje desalida
Teórico
Práctico
Anotar el valor de IS para el diodo 1N4148 que se usó en los cálculos
IS = _____________ pA
CONCLUSIONES:
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 46/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 10: Comparadores Simples
OBJETIVOS :
1.- Comprobar el uso de los comparadores
2.- Realizar con los comparadores simples algunas aplicaciones.
3.- Interpretar los resultados obtenidos para los circuitos realizados.
NOTA: En todos los circuitos se empleará el amplificador operacional 741 con 12V dealimentación.
Material:1 Tablilla de experimentación PROTO BOARD.3 Cables coaxial 1m. con terminal BNC- caimán.4 Cables de 1.50 m BANANA – CAIMAN.
7 Amplificadores operacionales 741.11 Resistores de 1 K a ¼ W
1 Resistor de 680 a ¼ W
1 Resistor de 10 K a ¼W
1 Resistor de 180 a ¼W
1 Resistor de 3.9 k a ¼W 1 Resistor de 3.3 k a ¼W
1 Resistor de 2.7 k a ¼W
2 Resistores de 100 a ¼ W
Equipo:
1 Fuente de alimentación dual + 12V y – 12V1 Multímetro digital oanalógico. 1 Generador de funciones 10Hz – 1MHz.1 Osciloscopio de propósito general.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 47/72
1 Fotorresistencia de 10 k 1 Diodo zener de 5.1 V a ½ W1 Triac 2N6344 o equivalente1 Opto acoplador MOC30115 LEDs rojos o de cualquier otro color.
2 Preset de 10k 1 Socket para un foco de 40W.1 Foco de 40W.1 Clavija.2m. de cable duplex del No. 14
DESARROLLO PRÁCTICO:
I) DETECTOR DE CRUCE POR CERO NO INVERSOR
Construya el circuito que se muestra en la siguiente figura, introduzca una señal senoidalde 16Vpp con una frecuencia de 1kHz en la terminal de entrada.
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y de salida.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 48/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Con el mismo circuito y la misma señal de entrada observe la función de transferencia
en el osciloscopio en el modo x-y, dibujando la señala continuación
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
II) DETECTOR DE CRUCE POR CERO INVERSOR
Construya el circuito que se muestra en la siguiente figura, introduzca una señal senoidalde 16Vpp con una frecuencia de 1kHz en la terminal de entrada.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 49/72
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y de salida.
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Con el mismo circuito y la misma señal de entrada observe la función de transferenciaen el osciloscopio en el modo x-y, dibujando la señala continuación
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 50/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
III) DETECTOR DE NIVEL NO INVERSOR
Construya el circuito que se muestra en la siguiente figura, introduzca una señal senoidalde 16Vpp con una frecuencia de 1kHz en la terminal de entrada.
Medir el voltaje de referencia del circuito.
Vref = __________ V
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y de salida.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 51/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Con el mismo circuito y la misma señal de entrada observe la función de transferenciaen el osciloscopio en el modo x-y, dibujando la señala continuación
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 52/72
IV) DETECTOR DE NIVEL INVERSOR
Construya el circuito que se muestra en la siguiente figura, introduzca una señal senoidalde 16Vpp con una frecuencia de 1kHz en la terminal de entrada.
Medir el voltaje de referencia del circuito.
Vref = __________ V
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y de salida.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 53/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Con el mismo circuito y la misma señal de entrada observe la función de transferenciaen el osciloscopio en el modo x-y, dibujando la señala continuación
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
V) APLICACIONES DEL DETECTOR DE NIVEL DE VOLTAJE.
Construya el circuito de la siguiente figura:
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 54/72
Mida con multímetro el voltaje de entrada (Vi) y registre a que voltaje de entrada seenciende cada uno de los LEDs.
LED Voltaje de entrada
1
2
3
4
5
A continuación arme el siguiente circuito y ajuste el preset hasta que el foco se encienday se apagué cuando se vea adecuado el funcionamiento.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 55/72
Mida el voltaje de referencia (Vref ) una vez que haya ajustado el circuito y regístrelo en latabla, mida también el voltaje de la fotorresistencia (V i) cuando haya luz y cuando esteoscuro y regístrelos también en la tabla.
Voltaje
Voltaje de referencia
Voltaje de la fotorresistencia a la luz
Voltaje de la fotorresistencia en la oscuridad
Mida el voltaje de referencia (Vref ) una vez que haya ajustado el circuito y regístrelo en latabla, mida también el voltaje de la fotorresistencia (V i) cuando haya luz y cuando esteoscuro y regístrelos también en la tabla.
Voltaje
Voltaje de referencia
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 56/72
Voltaje de la fotorresistencia a la luz
Voltaje de la fotorresistencia en la oscuridad
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 57/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 11: Comparadores con Histéresis
OBJETIVOS :
1.- Comprobar el uso de los comparadores con histéresis
2.- Realizar con los comparadores con histéresis algunas aplicaciones.
3.- Interpretar los resultados obtenidos para los circuitos realizados.
Material:
1 Tablilla de experimentación PROTO BOARD.
3 Cables coaxial 1m. con terminal BNC- caimán.
4 Cables de 1.50 m BANANA –
CAIMAN.
5 Amplificadores operacionales 741.
11 Resistores de 1 K a ¼ W
1 Resistor de 680 a ¼ W
1 Resistor de 10 K a ¼W
1 Resistor de 180 a ¼W
Equipo:
1 Fuente de alimentación dual +12V y – 12V
1 Multímetro digital o
analógico.
1 Generador de funciones 10Hz – 1MHz.
1 Osciloscopio de propósitogeneral.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 58/72
1 Resistor de 3.9 k a ¼W
1 Resistor de 3.3 k a ¼W
1 Resistor de 2.7 k a ¼W
2 Resistores de 100 a ¼ W
1 Fotorresistencia de 10 k
1 Triac 2N6344 o equivalente
1 Opto acoplador MOC3011
2 Preset de 10
k
1 Socket para un foco de 40W.
1 Foco de 40W.
1 Clavija.
2m. de cable duplex del No. 14
DESARROLLO PRÁCTICO:
I) DETECTOR DE CRUCE POR CERO INVERSOR CON HISTERESIS
Construya el circuito que se muestra en la siguiente figura, introduzca una señal senoidalde 16Vpp con una frecuencia de 1kHz en la terminal de entrada.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 59/72
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y de salida.
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Con el mismo circuito y la misma señal de entrada observe la función de transferenciaen el osciloscopio en el modo x-y, dibujando la señala continuación
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 60/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
II) DETECTOR DE NIVEL NO INVERSOR CON HISTERESIS
Construya el circuito que se muestra en la siguiente figura, introduzca una señal senoidalde 16Vpp con una frecuencia de 1kHz en la terminal de entrada.
Medir el voltaje de referencia del circuito.
Vref = __________ V
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y de salida.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 61/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Con el mismo circuito y la misma señal de entrada observe la función de transferenciaen el osciloscopio en el modo x-y, dibujando la señala continuación
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 62/72
III) DETECTOR DE NIVEL INVERSOR CON HISTERESIS
Construya el circuito que se muestra en la siguiente figura, introduzca una señal senoidalde 16Vpp con una frecuencia de 1kHz en la terminal de entrada.
Medir el voltaje de referencia del circuito.
Vref = __________ V
Dibuje las formas de onda obtenidas de las señales de entrada y de salida.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 63/72
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
____mseg/div
Con el mismo circuito y la misma señal de entrada observe la función de transferenciaen el osciloscopio en el modo x-y, dibujando la señala continuación
____V/div canal 1 ____V/div canal 2
IV) APLICACIONES DEL DETECTOR DE NIVEL DE VOLTAJE CON HISTERESIS.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 64/72
Construya el siguiente circuito y ajuste los presets hasta que el foco encienda y seapagué de una manera apropiada y de forma que no existan oscilaciones (ruido) en elfoco.
Mida el voltaje de referencia (Vref ) una vez que haya ajustado el circuito y regístrelo en latabla, mida también el voltaje de la fotorresistencia (V i) cuando haya luz y cuando esteoscuro y regístrelos también en la tabla y el valor de la resistencia nR.
Voltaje de referencia
Valor de la resistencia nR (Fuente de alimentación apagada)
Voltaje de la fotorresistencia a la luz
Voltaje de la fotorresistencia en la oscuridad
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 65/72
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 66/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 12: Amplificación de Instrumentación
OBJETIVOS :
1.- Comprobar el uso de los amplificadores de instrumentación y el amplificador tipopuente mediante el uso de medidores de temperatura.
2.- Realizar con los amplificadores de instrumentación y el amplificador tipo puentemediante el uso de medidores de temperatura algún medidor de temperatura.
3.- Interpretar los resultados obtenidos por los circuitos realizados.
Material:
1 Tablilla de experimentación (Proto Board)
4 Amplificadores operacionales TL071
8 Resistencias de 100k
6 Resistencia de 10k
1 Resistencia de 1k
1 Termistor de 10k
1 Potenciómetro de 1k
1 Caja de cerillos o un encendedor
Equipo:
1 Fuente de alimentación dualde +12v y –12v
1 Multímetro Digital o Analógica
1 Osciloscopio
4 Cables caimán-caimán
4 Cables banana-banana
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 67/72
DESARROLLO PRÁCTICO:
I) Amplificador de Instrumentación Diferencial
Construya el siguiente circuito y ajuste el voltaje de salida a Cero volts a la temperatura
ambiente mediante el potenciómetro,
Con el multímetro mida el voltaje V0 y toque el termistor con los dedos para hacer variarla temperatura que tiene, posteriormente aproxímele un cerillo al termistor paraaumentar la temperatura. Observe las variaciones de voltaje.
Temperatura Voltaje a lasalida (V0)
Temperatura ambiente (inicial)
Al tocar el termistor con los dedos
Al acércale un cerillo
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 68/72
II)
Amplificador de Instrumentación
Construya el siguiente circuito.
Con el multímetro mida el voltaje V0 y toque el termistor con los dedos para hacer variarla temperatura que tiene el termistor, si la variación es muy pequeña aproxímele uncerillo al termistor para aumentar la temperatura. Observe las variaciones de voltaje.
Temperatura Voltaje a lasalida (V0)
Temperatura ambiente (inicial)
Al tocar el termistor con los dedos
Al acércale un cerillo
Posteriormente deje enfriar bien el termistor y coloque el canal 1 del osciloscopio paramedir el voltaje V0, aproxime al termistor un cerillo y retírelo varias veces al mismotiempo. En el osciloscopio la escala de división de tiempo colóquelo a 0.5 seg. Observela señal en el osciloscopio y dibújela.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 69/72
____V/div canal 1 0.5 seg/div
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 70/72
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de lectrónica
Práctica 13: Temporizadores
OBJETIVOS :
1.- Comprobar el uso de los temporizadores
2.- Realizar con los temporizadores algunas aplicaciones.
3.- Interpretar los resultados obtenidos por los circuitos realizados
Material:
1 Tablilla de experimentación (Proto Board)
3 LM555
1 Resistencias de 100
3 Resistencia de 10 k
2 Resistencia de 150 k
1 Resistencia de 270 k
1 Resistencia de 1 k
1 Resistencia de 390
1 capacitor de 220 F a 25V
1 capacitor de 10 F a 25V
Equipo:
1 Fuente de alimentación dualde +12v y –12v
1 Multímetro Digital o Analógica
4 Cables caimán-caimán
4 Cables banana-banana
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 71/72
4 capacitor de 0.1F a 25V
1 Diodo 1N914 o equivalente
1 interruptor push button
1 transistor TIP31
1 Bocina
DESARROLLO PRÁCTICO:
Construya el siguiente circuito
Llenar la tabla con los resultados obtenidos del circuito.
Tiempo en alto del oscilador monoestable (1er 555)
Tiempo en alto del oscilador astable simétrico (2º 555)
Tiempo en bajo del oscilador astable simétrico (2º 555)
Frecuencia del oscilador astable (3er 555)
7/21/2019 Electronica Industrial Practicas
http://slidepdf.com/reader/full/electronica-industrial-practicas 72/72
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
Compare los datos obtenidos en los experimentos y lo visto en teoría, y dé susconclusiones de forma individual.
BIBLIOGRAFIA:
1. Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos
R.L Boylestad, L. Nashelsky
2. Dispositivos Electrónicos
Thomas Floyd
3. Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados
Robert F. Couglin, Frederick F. Driscoll