Universidad Simón Bolívar Coordinación de Ingeniería Electrónica Laboratorio de Circuitos Electrónicos I (EC-1177) Informe Práctica Nº 2

Transcripción

1 Universidad Simón Bolívar Coordinación de Ingeniería Electrónica Laboratorio de Circuitos Electrónicos I (EC-1177) Informe Práctica Nº 2 CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS, CIRCUITO RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA Objetivo: Familiarizar al estudiante con el uso de los manuales de los fabricantes de diodos para entender y manejar sus especificaciones, y con la visualización de las curvas características de dichos dispositivos utilizando el osciloscopio en la modalidad X-Y. Realizar un análisis detallado del rectificador de media onda con y sin filtro capacitivo y del rectificador de precisión, utilizando el osciloscopio como herramienta fundamental para llevar a cabo las mediciones. Grupo: Sección: Fecha: Integrantes: Carnet: Carnet:

2 P1. Cómo opera el osciloscopio en la modalidad X-Y? (Indispensable para entrar al Laboratorio). P2. Haga un listado de las características más importantes que el fabricante especifica para los diodos rectificadores, incluyendo una breve explicación de su significado. (Indispensable para entrar al Laboratorio).

3 P3. Observe la figura 1 del enunciado de la práctica y responda: (Indispensable para entrar al Laboratorio) Importancia de que durante la realización de esta práctica el osciloscopio se encuentre flotando. Cuáles de las formas de onda producidas por el generador (sinusoidal, triangular o cuadrada) pueden utilizarse en esta práctica? Cuál de ellas es la más conveniente para esta aplicación específica? P4. Para el diodo rectificador y considerando el circuito de la figura 1 del enunciado responda: (Indispensable para entrar al Laboratorio) En base a las especificaciones del dispositivo a su disposición y las indicaciones dadas por su profesor, determine el valor de la resistencia R y el valor pico de la amplitud que puede tener la señal producida por el generador para observar en el osciloscopio la curva característica i vs. v de este dispositivo. R = V p =

4 Haga un diagrama de la señal que Ud. espera ver en la pantalla del osciloscopio, si las conexiones se realizan exactamente en la forma indicada en la Figura 1 del enunciado Considerando la posibilidad de invertir uno de los canales del osciloscopio, haga un diagrama del circuito indicando la forma de conectar el osciloscopio para obtener una curva característica con la misma orientación que las curvas características estándar de los manuales y libros de texto.

5 Indique las mediciones a realizar para determinar el voltaje de conducción y la resistencia dinámica del diodo bajo observación. Indique en qué forma puede realizar lecturas punto a punto para obtener con mayor precisión los datos necesarios a fin de determinar los parámetros pedidos. P5. Definiciones (Indispensable para entrar al Laboratorio) Voltaje de rizado Factor de rizado P6. Explique el procedimiento más conveniente para medir con el osciloscopio el voltaje de salida y el voltaje de rizado de una Fuente DC. (Indispensable para entrar al laboratorio).

6 P7. Para el circuito de la Figura 2.a del enunciado, el rectificador de media onda sin filtro capacitivo, responda: (Indispensable para entrar al laboratorio). Explique brevemente cómo funciona este circuito y cuál es su objetivo fundamental. Haga un esquema de la forma de onda de voltaje que espera observar en el secundario del transformador, en el diodo y en la resistencia de carga, indicando los tiempos de interés. Haga un esquema de la forma de onda de la corriente en el circuito, indicando los tiempos de interés. Determine el valor pico de la corriente por el diodo, la potencia promedio entregada a la carga, la potencia promedio consumida por el diodo y la potencia aparente total manejada por el transformador para el valor de R indicado por su profesor.

7 I Dp = Pot prom = P D = P Tapar. = Haga el diagrama de cableado del circuito que va a montar en el Laboratorio. Basándose en el diagrama de cableado, indique la forma como va conectar los instrumentos para medir: a) El voltaje en el primario y secundario del transformador. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. _

8 b) El voltaje en el diodo y en la carga. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. _ c) La corriente en el circuito. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. _ P7. Para el circuito de la Figura 2.b del enunciado, el rectificador de media onda con filtro capacitivo, responda: (Indispensable para entrar al laboratorio). Explique brevemente cómo funciona este circuito y cuál es su objetivo fundamental. Haga un esquema de la forma de onda de voltaje que espera observar en el secundario del transformador, en el diodo y en la resistencia de carga, indicando los tiempos de interés. Haga un esquema de la forma de onda de la corriente en el circuito, indicando los tiempos de interés.

9 Determine los valores de R y C para que el rectificador cumpla con los valores de corriente máxima y factor de rizado indicados por su profesor. R = C = Determine el valor pico de la corriente por el diodo, la potencia promedio entregada a la carga, la potencia promedio entregada a la carga, la potencia promedio consumida por el diodo y la potencia aparente total manejada por el transformador. I Dp = Pot prom = P L = P D = P Tapar. =

10 Haga el diagrama de cableado del circuito que va a montar en el Laboratorio. Basándose en el diagrama de cableado, indique la forma como va conectar los instrumentos para medir: a) El voltaje en el primario y secundario del transformador. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. _ b) El voltaje en el diodo y en la carga. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. _ c) La corriente por el diodo y por la carga (Es conveniente realizar la medición de la (corriente por el diodo en forma indirecta, introduciendo una resistencia lo más pequeña posible en serie con el diodo). Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no.

11 P8. Para el circuito de la Figura 3 del enunciado, el rectificador de media onda de precisión, responda: (Indispensable para entrar al laboratorio). Explique brevemente cómo funciona este circuito y cuál es su objetivo fundamental. Haga un esquema de la forma de onda de voltaje que espera observar en la resistencia de carga, indicando los tiempos de interés. Haga el diagrama de cableado del circuito que va a montar en el Laboratorio con el valor de R indicado por su profesor.

12 Basándose en el diagrama de cableado, indique la forma como va conectar los instrumentos para medir: a) El voltaje en el diodo y en la carga. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. NOTA: ES REQUISITO INDISPENSABLE LLENAR EL FORMATO HASTA ESTE PUNTO ANTES DE ENTRAR AL LABORATORIO. DE LO CONTRARIO TENDRA CERO (0) EN LA EVALUACIÓN CORRESPONDIENTE. L1. Curvas características del diodo rectificador (Figura 1 del enunciado) Curva característica observada en el osciloscopio para éste dispositivo. Si su osciloscopio tiene la posibilidad de invertir uno de los canales, obtenga la curva característica con la misma orientación que las curvas características estándar de los manuales y libros de texto. Indique escalas e identifique voltajes y corrientes clave en la curva dibujada.

13 Realice las mediciones necesarias para obtener con la mayor exactitud posible los parámetros pedidos en la preparación. Vin (V) Vx (V) Vy (V) Id Rd Análisis de resultados

14 L2. Circuito rectificador de media onda sin filtro capacitivo (Figura 2a del enunciado) Observe en la pantalla del osciloscopio el voltaje en el primario y secundario del transformador, el voltaje en el diodo y el voltaje de salida de dicho circuito. Haga los diagramas, identificando voltajes y periodos de tiempo en las curvas dibujadas.

15 Determine experimentalmente el valor de la corriente en el circuito. Anote los valores pico de las mediciones anteriores V prim (V) V sec (V) V sec RMS (V) V L (V) V L RMS (V) V D (V) V D RMS (V) I Teórico Experimental Error (%) I RMS Determine las potencias en base a los valores experimentales P L (W) P D (W) S T (W) Teórico Experimental Error (%)

16 Análisis de resultados L3. Circuito rectificador de media onda con filtro capacitivo (Figura 2b del enunciado) Observe en la pantalla del osciloscopio el voltaje en el primario y secundario del transformador, el voltaje en el diodo y el voltaje de salida de dicho circuito. Haga los diagramas, identificando voltajes y periodos de tiempo en las curvas dibujadas.

17 Determine experimentalmente el valor de la corriente en el circuito. Debe introducir una resistencia en serie con el secundario del transformador del menor valor posible, con tal de que obtenga una lectura significativa en la pantalla del osciloscopio. Identifique magnitud y periodos de tiempo.

18 Anote los siguientes valores de las mediciones anteriores V sec (V) V sec RMS (V) V L (V) V L RMS (V) V D (V) V D RMS (V) Teórico Experimental Error (%) I D I D RMS Determine las potencias en base a los valores experimentales P L (W) P D (W) S T (W) Teórico Experimental Error (%) Análisis de resultados

19 L4. Circuito rectificador de media onda de precisión (Figura 3 del enunciado) f = 60Hz V p = 50 mv V p = 500 mv V p = 5V f = 5 KHz V p = 50 mv V p = 500 mv V p = 5V Mediciones para el circuito de la figura 2a f = 60Hz V p = 50 mv V p = 500 mv V p = 5V

20 f = 5 KHz V p = 50 mv V p = 500 mv V p = 5V Análisis de resultados

21 Conclusiones y recomendaciones Recibido: Fecha: