laboratorio de electronica diodos
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Inacap
Pérez Rosales
Tecnología en sonido
Laboratorio de electrónica I
Angel Matamala
Matias Gomez
Profesora: Maria Droguett
Experiencias de laboratorio de electrónica.
“Diodos”
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I. Introducción.
Los diodos son un componente electrónico
semiconductor el cual permiten el flujo de corrienteen un solo sentido. Solo dejan pasar una polaridad
(negativa o positiva)
Existen varios tipos de condensador y a su vez de
varios compuestos pero los más usados son los
de silicio y germanio. Estos diodos presentan un
umbral de tensión de funcionamiento (silicio 0.7
volt y germanio 0.3 volt).
Los diodos se pueden usar para rectificar una
seña o convertir la corriente alterna a continua
(diodo rectificador) o estabilizar una tensión (diodo
zener).
Los diodos rectificadores de onda completa
suprimen la polaridad negativa a excepto de los de
media onda suprimen una de las dos polaridades
La rectificación de una señal se realiza con dos
tipos de diodos rectificadores: diodo de mediaonda o de onda completa. Esto también permite la
rectificación de una señal alterna a continua.
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II. Desarrollo.
Experiencia Nº 1
Diodo rectificador.
Objetivo.
Medir e interpretar los parámetros o especificaciones del diodo, y
dibujar la curva de un diodo.
Materiales:
1 Diodo 1N4007
1 Protoboard
1 Diodo 1n4148
1 Diodo emisor de luz rojo
1 resistencia de 120Ω
1 Diodo emisor de luz verde
1 Multitester digital
1 Fuente de poder
1 Fuente de corriente continua.
Procedimiento.
1. Utilice el tester digital en escala de diodo y anote las mediciones
en polarización directa e inversa.
Medición1N4007(negro)
YL 212LED Rojo
Led verde1N4148switch
Pol. Directa
+A y -K
580 mV 1.840 V 1.853 V 690 mV
Pol. Inversa+K y – A
Over load Over load Over load Over load
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2. Aplique calor al diodo (tocando la parte plástica) y observe el
nuevo valor que muestra el tester; ¿qué puede decir al respecto?
Que el diodo funciona correctamente a una temperatura ideal
para su funcionamiento ya que si es excede la temperatura ideal
de funcionamiento del diodo su tensión disminuye.
3. Arme el circuito correspondiente y complete la tabla #2. Grafique
la curva del diodo en polarización directa e inversa. Intensidad
diodo versus voltaje diodo.
Mediciones Calculo
Voltaje diodoVCC aplicado
[V]VR voltaje en
resistencia [V]I = VR /R
(corriente) [A]
0.2 0.2 0 0
0.4 0.4 2 mV 16.67 µA
0.5 0.518 19 mV 158.3 µA
0.6 0.775 0.167 1.392 mA
0.65 1.114 0.463 3.858 mA
0.70 2.067 1.362 11.35 mA
0.75 5.025 4.268 35.57 mA
Tabla #2
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Experiencia Nº 2.
Diodo Zener.
Objetivo.
Medir y comprobar la curva típica del diodo zener.
Analizar el comportamiento del diodo zener en un circuito
regulador.
Materiales:
1 Diodo zener de 5.1 volts 1N4733A
4 chicotes banana- caimán
1 protoboard
1 fuente de poder
1 multitester digital
Resistencia de 100Ω
Procedimiento.
1. Compruebe por medio del tester los terminales ánodo y cátodo
del diodo. Es posible determinar la conducción inversa.
Se puede de determinar solamente porque los valores de tensión que
arroja el tester son positivos (polarización directa) o negativos
(polarización inversa)
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2. Arme el circuito correspondiente y complete la tabla #1 y tabla#2.
Posteriormente grafique la curva del diodo zener.
3. Invierta la polaridad del diodo Zener y complete la tabla # 3.
VZ Va [V] VR [V] IZ [A] Pr [Watt]
0.2 0.2 0 0 0
0.4 0.4 0 0 0
0.6 0.605 1 mV 10 µA 10 nW
0.65 0.643 4 mV 40 µA 0.16 µW
0.7 0.775 46 mV 0.46 mA 21.16 µW
0.75 0.937 0.188 1.880 mA 353.4 µW
VZ Va [V] VR [V] IZ [A] Pr [Watt]
0.2 -2 0 0 0
3.84 -4 -0.140 -1.4 mA -196 µW
4.655 -6 -1.306 -13.06 mA -17.06 mW
6.85 -8 -3.18 -31.8 mA -101.1 mW
4.93 -10 -4.88 -48.8 mA -238.1 mW
4.98 -12 -7.19 -71.9 mA -517 mW
5.02 -14 -9.03 -90.3 mA -815.4 mW
5.05 -16 -11.03 -110.3 mA -1.217 W
Tabla # 2
Tabla # 1
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Experiencia Nº 3
Rectificador de media onda.
Objeticos.
Demostrar algunos usos de los rectificadores de media onda y
onda completa.
Medir los valores más importantes de los rectificadores
monofásicos de media onda mediante instrumental y comparar
sus valores con cálculos teóricos.
Graficar las señales para los rectificadores monofásicos de
media onda.
Materiales:
1 transformador con punto medio.
1 multitester
1 resistencia de 1 KΩ.
2 sondas de osciloscopio
1 diodo 1N4007
1 protoboard
Osciloscopio.
2 chicotes banana – caimán.
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2. Con las mediciones realizadas con el tester y el osciloscopio.
Complete la tabla de datos
Vs
pea
k[V]
Vs
RMS
[V]
Vs
DC
[V]
V(R)
Peak[V]
V(R)
DC[V]
I(R)
DC[A]
VPeak
Diodo
[V]
Frecuenci
a en sec.
[Hz]
Frecuenci
a en R
[Hz]
19.1 13.5 0 18 5.65.6
mA5.6 50 50
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Experiencia Nº 4.
Rectificador de onda completa
Objetivo.
Verificar el funcionamiento del rectificador tipo puente.
Materiales:
Rectificador de onda completa tipo puente de graetz.
1 resistencia de 560Ω
Procedimiento.
1. Arme el circuito correspondiente.
2. Mediante un osciloscopio mida y grafique Vs y VR en forma
separada. Utilice el siguiente esquema e indique volts/div y
time/div.
3. Efectúe las mediciones y cálculos necesarios para completar la
tabla siguiente.
Vsec RMS[V]
Vsec Peak[V]
V (R)Peak[V]
V (R)DC[V]
I (R)Peak[A]
I (R)DC[A]
VpeakDiodo
[V]
Frec.En Vs [Hz]
Frec.En R[Hz]
13.79 19.5 18 10.9532.14mA
19.55mA
18 50 100
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Experiencia Nº 5.
Fuente de corriente continua.
Objetivos.
Comprobar el funcionamiento de los filtros capacitivos.
Medir los valores más importantes de los rectificadores
monofásicos con filtros capacitivos.
Mediante instrumental y comparar sus valores con cálculos
teóricos.
Graficar las señales para los diferentes tipos de rectificadores
con filtros.
Utilizar el diodo zener como estabilizador de voltaje.
Test de entrada.
Explique cuál es el objetivo de filtrar una señal ya rectificada.
El objetivo es eliminar el rizado de la corriente continua pulsante y a la
vez dejar la señal lo mas lineal posible.
Explique cómo se obtiene el valor continuo de un rectificador de
onda completa con filtro.
El valor continuo que se obtiene es el voltaje peak de entrada del
transformador secundario. Eso se debe a que filtrando la señal se
obtiene una señal más óptima rectificada.
Explique cómo identificar la polaridad de los condensadores
electrolíticos y comportamiento al invertir la polaridad de este
tipo de condensador.
La polaridad del condensador electrolítico ya viene pre polarizado de
fábrica y demarcada por una franja marcando la terminal negativa o
también por el tamaño de la terminal negativa es más corta que la
positiva, al invertir la polaridad del condensador es posible que el
dieléctrico se destruya, sin esto el condensador entra en corto circuito
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y el condensador electrolítico puede hervir y hacer explotar el
condensador
Investigue que frecuencia tiene el rizado y la influencia que tiene elrizado de la fuente de poder en los equipos de sonido.
En los equipos de audio el rizado debe ser de 3% a 5% se considera
optimo, ya que se intenta evitar el ruido inherente producido por el
equipo.
Materiales:
1 transformador.
1 multitester
1 resistencia de 1 KΩ - 100Ω
1 osciloscopio análogo
1 puente rectificador de graetz
1 condensador de 220μF – 100 μF
Protoboard Multitester digital.
Procedimiento.
1. Arme el circuito correspondiente con el puente rectificador.
2. Mediante un osciloscopio mida grafique VSec, VR y V diodo, en
cada grafico. Indique volts/div y time/div.
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3. efectúe las mediciones y/o cálculos necesarios para completar la
tabla siguiente.
Vsec
[V]
VR
Peak
Vmax [V]
Vcc =
VDC [V]
VMin
[V]
Vripple
Peak[V]
Vripple
RMS[V]
ICC =
IDC [V]
Factor
de
rizado[r%]
19.23 17.5 17.05 1585
mV
47.7
mV
17.05
mV1.128
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III. Conclusión.
Los diodos son bastante útiles para estabilizar una tensión(diodo zener) y rectificar señales ya sea alterna o
continua, pero su mayor utilidad es al rectificar una señal
alterna a continua.
También presentan sus limitaciones ya que los diodos
rectificadores de media onda solo se limitan a rectificar
una sola polaridad, presenta un rizado de la señal
pulsante y conservan la frecuencia a diferencia de los de
onda completa que estos suprimen la polaridad negativa
y el rizado de la señal pulsante es menor, también
aumentan la frecuencia en la resistencia de carga
Existe un inconveniente al rectificar una señal alterna. El
valor peak de la señal alterna no es igual al valor peak
rectificado ya que existe una caída de tensión por elumbral de tensión del diodo.
Para evitar esto se utilizan filtros resistencia –
capacitancia (RC) o filtros inductancia – capacitiva (LC).
Pero el más usado es el RC.
Este filtro permite obtener un mayor voltaje peak
rectificado y obtener una señal continua reduciendo elrizado de la señal pulsante.