PROPÓSITO: Al finalizar la unidad el alumno será capaz de armar circuitos con semiconductores e identificar sus terminales y aplicaciones.

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1 PRACTICA No.1 NOMBRE: Semiconductores UNIDAD DE APRENDIZAJE: 1 PROPÓSITO: Al finalizar la unidad el alumno será capaz de armar circuitos con semiconductores e identificar sus terminales y aplicaciones. LABORATORIO: Taller de electromecánica. DURACIÓN: 2 Horas. Competencias: No.4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados. Aplica distintas estrategias comunicativas según quienes sean sus interlocutores, el contexto en el que se encuentra y los objetivos que persigue. No.5 Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. Competencias Profesionales: 1. Identificar y diferenciar los diferentes tipos de diodos. 2. Saber comprobar que los diodos se encuentren en buen estado. 3. Aplicar correctamente los diodos semiconductores. 1

2 MEDIDAS DE SEGURIDAD E HIGIENE Uso de bata. Limpiar el área de trabajo. No realizar conexiones con circuitos energizados. No jugar. Guardar el material una vez utilizado. No comer. INTRODUCCIÓN: Algunos semiconductores, como el silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se), constituyen elementos que poseen características intermedias entre los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se consideran ni una cosa, ni la otra. Sin embargo, bajo determinadas condiciones esos mismos elementos permiten la circulación de la corriente eléctrica en un sentido, pero no en el sentido contrario. Esta propiedad se utiliza para rectificar corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en Electrónica Digital, entre otras. La mayor o menor conductividad eléctrica que pueden presentar los materiales semiconductores depende en gran medida de su temperatura interna. En el caso de los metales, a medida que la temperatura aumenta, la resistencia al paso de la corriente también aumenta, disminuyendo la conductividad. Todo lo contrario ocurre con los elementos semiconductores, pues mientras su temperatura aumenta, la conductividad también aumenta, Funcionamiento: Diodo semiconductor: Los diodos son dispositivos semiconductores que permiten hacer fluir la 2

3 electricidad solo en un sentido. La flecha del símbolo del diodo muestra la dirección en la cual puede fluir la corriente. Esto significa que hay un pequeño voltaje a través de un diodo conduciendo, este voltaje es llamado caída de voltaje o tensión en directa y es de unos 0,7 V para todos los diodos normales fabricados de silicio. Diodo Led (diodo emisor de luz) Los diodos LED emiten luz cuando una pequeña corriente electrica pasa a través de ellos. Los LED deben conectarse de una forma correcta, el diagrama muestra que a es el ánodo (+) y k es el cátodo (-). El cátodo es el terminal más corto y puede tener una parte plana sobre el cuerpo del LED. Material Maquinaria y equipo Herramienta Diodos rectificadores 1N4004, diodo led. 1 Multímetro Pinzas de corte y punta. Transformador, regulador Fuente de alimentación Desarmador: plano y de de voltaje: 7805, 7809, cruz Resistencia de 330Ω, 220Ω Cautín Soldadura Osciloscopio Cable, plantilla protoboard Capacitores: 3600µf, 4700µ DESARROLLO 3

4 1. Identificar las terminales del diodo rectificador con el multímetro. 2. Realizar la polarización directa e inversa con el diodo. 3. Armar el siguiente circuito: a) Arma y energiza el circuito siguiendo las instrucciones del profesor: Dónde: Primera Parte: T 1 : Es el transformador V 1 : La fuente de alimentación BR 1: Puente rectificador 1. Mide el voltaje en el primario y secundario del transformador. 2. Mide el voltaje en el ánodo y cátodo el diodo rectificador. 3. Coloca el osciloscopio en: En el secundario del transformador En el ánodo del diodo rectificador En el cátodo del diodo rectificador 4. Comprobar que el circuito funcione correctamente. 5. Anotar sus observaciones y conclusiones. 6. Realizar el reporte de la práctica de acuerdo a la rúbrica de evaluación. Segunda parte b) Arma y energiza el circuito siguiendo las instrucciones del profesor: 4

5 1. Mide el voltaje en el primario y secundario del transformador. 2. Mide el voltaje en el ánodo y cátodo de los diodos rectificadores e identifica la polaridad de la corriente directa. 3. Coloca el osciloscopio en: En el secundario del transformador En el ánodo de los diodos rectificadores En el cátodo des los diodos rectificadores 4. Comprobar que el circuito funcione correctamente. 5. Anotar sus observaciones y conclusiones. 6. Realizar el reporte de la práctica de acuerdo a la rúbrica de evaluación. Tercera Parte c) Arma y energiza el circuito siguiendo las instrucciones del profesor: 1. Mide el voltaje en el primario y secundario del transformador. 2. Mide el voltaje las terminales AC y DC del puente rectificador. 3. Coloca el osciloscopio en: En el secundario del transformador En las terminales AC del puente rectificador En las terminales de DC del puente rectificador 5

6 4. Comprobar que el circuito funcione correctamente. 5. Anotar sus observaciones y conclusiones. 6. Realizar el reporte de la práctica de acuerdo a la rúbrica de evaluación. Cuarta Parte: 1. Coloca el regulador de voltaje (7805) después del primer capacitor de 4700µf a 25V( como se muestra en la figura) 2. Coloca un capacitor de 4700µf a 25V. 3. Medir el voltaje en: a) En la salida del primer capacitor 4700µf a 25V. b) En la salida del regulador 7805 c) En la salida del segundo capacitor 4700µf a 25V. 4. Comprobar que el circuito funcione correctamente. 5. Anotar sus observaciones y conclusiones. 6. Realizar el reporte de la práctica de acuerdo a la rúbrica de evaluación. Quinta Parte: 1. Coloca el regulador de voltaje (7809) después del primer capacitor de 4700µf a 25V( como se muestra en la figura) 6

7 1. Coloca el segundo capacitor de 4700µf a 25V. 2. Medir el voltaje en: a) En la salida del primer capacitor 4700µf a 25V. b) En la salida del regulador 7809 c) En la salida del segundo capacitor 4700µf a 25V. 3. Comprobar que el circuito funcione correctamente. 4. Anotar sus observaciones y conclusiones. 5. Realizar el reporte de la práctica de acuerdo a la rúbrica de evaluación. Sexta Parte: 1. Coloca el regulador de voltaje (7812) después del primer capacitor de 4700µf a 25V( como se muestra en la figura) 1. Coloca el segundo capacitor de 4700µf a 25V. 2. Medir el voltaje en: 7

8 a) En la salida del primer capacitor 4700µf a 25V. b) En la salida del regulador 7812 c) En la salida del segundo capacitor 4700µf a 25V. 3. Comprobar que el circuito funcione correctamente. 4. Anotar sus observaciones y conclusiones. 5. Realizar el reporte de la práctica de acuerdo a la rúbrica de evaluación. Séptima Parte: 1. Coloca el regulador de voltaje (LM317) después del primer capacitor de 4700µf a 25V( como se muestra en la figura) 2. Coloca el segundo capacitor de 4700µf a 25V. 3. Medir el voltaje en: a) En la salida del primer capacitor 4700µf a 25V. b) En la salida del regulador LM317 c) En la salida del segundo capacitor 4700µf a 25V. d) Al mover el potenciómetro y medir el voltaje a la salida del capacitor verificando que exista variación de voltaje. 4. Comprobar que el circuito funcione correctamente. 5. Anotar sus observaciones y conclusiones. 6. Realizar el reporte de la práctica de acuerdo a la rúbrica de evaluación. 8

9 Evaluación Formativa 1. Explica correctamente el procedimiento para identificar con el multímetro un diodo en buen estado. 2. Cuál es la diferencia entre el regulador 7805 y el 7812? 3. Qué significa polarización directa y polarización inversa de un diodo? 4. Porque es importante conocer las especificaciones del fabricante en el manejo de semiconductores? 5. Cuándo aplicas la rectificación de onda completa con 4 diodos? 6. Cómo realizarías una fuente a 5 volts (dibuja el circuito)? 7. Sí al momento de medir el voltaje: registras en el multímetro voltaje negativo Qué harías para corregirlo? 8. Explica correctamente el procedimiento para identificar el ánodo y cátodo del diodo con el multímetro. 9. Por qué es importante que el voltaje del capacitor sea el correcto y dentro del rango de voltaje que me entrega en cuadro rectificador? 10. Describe de manera correcta la rectificación de media onda y de onda completa( incluye imágenes en tu explicación) 11. Qué es un regulador de voltaje? 12. Cuál es la diferencia entre un regulador de voltaje: el 7805 y el LM317? RÚBRICA DE EVALUACIÓN: CRITERIOS INDICADORES % EXCELENTE SUFICIENTE INSUFICIENTE 9

10 Preparación material, herramientas instrumentos medición. del e de 10 Prepara los materiales, los instrumentos de medición y las herramientas en la mesa de trabajo, observando las medidas de seguridad e higiene. Prepara los materiales, los instrumentos de medición y las herramientas en la mesa de trabajo. No prepara los materiales, los instrumentos de medición y las herramientas en la mesa de trabajo Armado del circuito 20 Observa las medidas de seguridad e higiene. Arma los circuitos de acuerdo a los diagramas de la práctica. Conecta de manera segura los dispositivos del circuito. Energiza el circuito. Trabaja correctamente. Arma los circuitos de acuerdo a los diagramas de la práctica. Conecta de manera segura los dispositivos del circuito. Energiza el circuito. Trabaja correctamente No arma los circuitos de acuerdo a los diagramas de la práctica. No conecta de manera segura los dispositivos del circuito. No energiza el circuito. Trabaja correctamente Realización de 20 mediciones. Elaboración del reporte % Realiza la lectura de voltaje en cada uno de los elementos del circuito. Realiza la lectura de voltaje en cada circuito que integra la práctica. Registra las lecturas obtenidas conforme se va desarrollando la práctica. Realiza el reporte: Portada Introducción. Presentación de la práctica. Materiales. Explicación del desarrollo. Conclusiones. Observando: presentación, ortografía, legibilidad, limpieza, justificación, letra Arial No. 12,espaciado 1.5, etc. Realiza la lectura de voltaje en cada circuito que integra la práctica. Registra las lecturas obtenidas conforme se va desarrollando la práctica. Realiza el reporte: Portada Introducción. Presentación de la práctica. Materiales. Explicación del desarrollo. Conclusiones. No realiza la lectura de voltaje en cada uno de los elementos del circuito. No realiza la lectura de voltaje en cada circuito que integra la práctica. No registra las lecturas obtenidas conforme se va desarrollando la práctica Realiza el reporte y no toma en cuenta: Portada Introducción. Presentación de la práctica. Materiales. Explicación del desarrollo. Conclusiones. Observando: presentación, ortografía, legibilidad, limpieza, justificación, letra Arial No. 12,espaciado 1.5, etc. 10