Laboratorio Electronica Analoga I

Practica #4 Aplicaciones del diodo

Ing. Nathalie Barbosa - Ing. Nelson Diaz

Septiembre de 2009

1. Objetivos

El objetivo principal de esta practica sera:Disenar e implementar circuitos de algunas de las principales aplicaciones de los diodos.

Los Objetivos especıficos seran:

Entender como funcionan los multiplicadores de voltaje.

Ver la aplicacion de los diodos en limitadores.

Aprender la aplicacion del diodo en fuentes reguladas.

Ver las caracterısticas del diodo ZENER.

2. Materiales e Instrumentos Requeridos

1 Osciloscopio de 2 Canales.

1 Generador de funciones.

1 Multımetro Digital.

1 Fuente DC.

3 Sondas.

2 Diodos ZENER.

Varios Conectores Caiman-Caiman. (l levarlos ya que en el laboratorio no hay)

Varios Diodos 1N4004 o similares.

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Electronica Analoga I — 2009 Practica #4

3. Practica

La practica se divide en 4 partes. Cada una de ellas implica trabajo previo al dıa dela practica y en el dıa de la practica. Para realizarlas se dispondra de 2 semanas

3.1. Sujetadores, Recortadores y Multiplicadores de Voltaje

Previo al dıa de la practica:

1. Disene el circuito necesario para que una senal de 10sen(ωt) a frecuencia de 1Khzsea fijada:

La cresta positiva en dos voltios.

La cresta negativa en .2 Voltios.

Se eliminen los picos superiores para obtener una senal 20Vpp y sea fijado esterecorte a .5 voltios.

Simule tal circuito.

2. Desarrolle el circuito necesario para que a partir de una fuente de A.C. de 5 voltiosse logre una salida D.C. de 20 voltios o mas. Simule tal circuito.

3. Afecta el aumento de frecuencia en la senal de entrada el funcionamiento en loscircuitos anteriores?. Explicar por medio de simulacion.

El dıa de la practica:

Con la ayuda del osciloscopio y del generador de senales verifique el comportamientode los circuitos disenados. (Tomar datos y formas de onda)

3.2. Limitadores de Voltaje

Previo al dıa de la practica:

Disene un circuito con resistencias y los diodos que considere mas apropiados, paraobtener la funcion de transferencia del voltaje de entrada al voltaje de salida mostradaen la Figura 1. Simule su diseno para verificar el comportamiento.

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Figura 1. funcion de Transferencia Vo/Vi

El dıa de la practica:

Utilizando el osciloscopio y del generador de senales verifique el comportamiento delcircuito.

3.3. Caracterısticas del diodo Zener

Previo al dıa de la practica:

Adquiera para la practica un diodo zener con VZ entre 4.7V y 12V. Asumiendo queV1 = VZ + 14V y teniendo en cuenta el valor de VZ calcule, para el circuito de la Figura2, el valor de R1 de tal manera que con RV 1 = 0Ω la IZ < IZmax, y el valor de RV1 detal manera que con RV 1max la IZ ≈ IZmin. Luego simule el circuito para comprobar suscalculos.

Figura 2. circuito de prueba para el diodo Zener

El dıa de la practica:

Monte el circuito con los valores calculados y variando RV1 desde 0ω hasta su valormaximo, tome mediciones de vD e iD para trazar la caracterıstica del diodo.

Trace una tangente a esta curva en 50mA y obtenga el VZ como el corte con el ejehorizontal.

Calcule el valor de la resistencia dinamica del zener en 50mA.

NOTA: Para el informe debe incluir las graficas.

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3.4. Fuentes Reguladas

Previo al dıa de la practica:

1. Calcule R1 y seleccione un diodo zener adecuado para un regulador como el de laFigura 3, que permita mantener un voltaje de salida de 6,2V cuando la resistenciavariable vaya de 0ω a 500ω, con un voltaje de entrada es fijo de 20V. Verifique suscalculos mediante simulacion para comprobar que no excede la potencia del zener yque la tension en la carga es la adecuada.

Figura 3. circuito de fuente regulada por diodo Zener

2. Disene ahora un regulador como el de la Figura 4 que permita mantener el voltajede salida en 6.2V. Aquı la carga es fija pero la tension de entrada variara entre 16Vy 25V. Verifique sus calculos mediante simulacion para comprobar que no excede lapotencia del zener y que la tension en la carga es la adecuada.

Figura 4. circuito de fuente regulada por diodo Zener

El dıa de la practica:

1. Monte el circuito de la Figura 3 segun su diseno, teniendo cuidado con la potenciade las resistencias, y tome las medidas del voltaje de salida, de la corriente totalsuministrada por la fuente, y de la corriente por la carga, para los dos extremos dela misma, 0ω y 500ω.

2. Monte el circuito de la Figura 4 segun su diseno, teniendo cuidado con la potenciade las resistencias, y tome las medidas de los voltajes de salida y de entrada, de lacorriente total suministrada por la fuente, y la corriente por la carga, para los dosextremos de la tension de entrada 16V y 25V.

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4. Evaluacion

Se realizara una evaluacion integral en la practica, en la que se tendra en cuenta laasistencia, la disposicion, la preparacion previa (preinforme y montaje), la funcionalidady el informe. Se aplicara un alto nivel de exigencia en los criterios de participacion, ypara los resultados teorico-practicos se tendra en cuenta que el objetivo es realizar unaexperimentacion basica preliminar.

Nota: Los componentes fundamentales del preinforme seran:

Resumen (Abstract)

Metodologıa para el desarrollo de la practica

Calculos y criterios de implementacion (En donde el alumno justifica la seleccionde los componentes usados en la implementacion de los circuitos, mediante proce-dimientos matematicos o criterios de diseno).

Simulaciones

Nota: Los componentes fundamentales del Informe seran:

Resumen (Abstract)

Metodologıa utilizada en la practica(Se puede reafirmar la metodologıa inicial ocorregir si en el desarrollo de la practica se realizaron cambios)

Tablas de Datos (Cuando Corresponda)

Graficas (Cuando corresponda)

Analisis de Resultados

Conclusiones

Referencias

Para el desarrollo de esta practica se sugiere consultar:

Boylestad R. & Nashelsky L. Electronica y Teorıa de Circuitos. Prentice Hall.

Sedra K. Smith. Dispositivos electronicos y amplificadores de senales. Interamerica-na.

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