Guias Labelectronica i

LABORATORIO DE ELECTRONICA 1

PRATICA N° 1.

LABORATORIO DE ELECTRONICA.

RECONOCIMIENTO DE HERRAMIENTA Y CARACTERIZACION DE INSTRUMENTOS DE MEDIDDA.

OBJETIVO: Identificar instalaciones, instrumentación y otras ayudas para el desarrollo de las prácticas.

INTRODUCCION: La sala de prácticas E-117 está destinada prioritariamente para desarrollar circuitos electrónicos a todo nivel.

SE CUENTA CON: Banco de trabajo.

Instrumentos de medición, pasivos.

Instrumentos de medición, activos.

Documentación en copia dura.

Materiales de armado.

Sistema de cómputo para simulación.

BANCO DE TRABAJO:

El banco de trabajo también cuenta con dos tomas de corriente, uno de color naranja y uno de color blanco. Las tomas color naranja son de voltaje regulado para instrumentos, y las tomas blancas son de tensión no regulada para alimentar circuitos eléctricos de potencia y/o transformadores de fuente.

PRUEBA # 1: Haciendo uso del VOM en modo VA.C , verifique las Tensiones tanto del sistema trifásico como de los tomacorrientes monofásicos VFASE- NEUTRO, VFASE-

TIERRA,VNEUTRO-TIERRA..

INGENIERO WILLIAM RENDON Página 1


INSTRUMENTOS DE MEDIDA: Pasivos; permanecen en estanterías del almacén. Por lo tanto

deben incluirse en el listado de materiales solicitados.

V.O.M digital.

Voltímetro A.C y D.C

Amperímetro A.C y D.C

INSTRUEMNTOS DE MEDICION: Activos; permanecen sobre los bancos de trabajo como el osciloscopio, fuente y generador de señales.

OSCILOSCOPIO: Cuando se requiere conocer en detalle la forma de onda de cualquier señal, es necesario describir la variación de su amplitud en el tiempo .

Para leer su amplitud: (Sensibilidad vertical ) en V/cm x Divisiones verticales ocupadas x Atenuación punta de prueba.

Para leer su período ( ó frecuencia): ( Sensibilidad horizontal) TIME/DIV. x Divisiones horizontales ocupadas por un ciclo completo.



Para medidas confiables con el osciloscopio, es necesario efectuar previamente la calibración de cada canal.

PRUEBA #2: Verifique el estado de las puntas de prueba y del osciloscopio. Conecte el terminal BNC de cada punta a un canal y tomando muestra de la señal de calibración establezca la relación entre las perillas V/cm y las posiciones “ x1”, ” x10” de la punta de prueba.

Por lo general la señal básica para calibrar es de la forma:

PREPARACIÓN DE LA FUENTE.

Cada par de terminales de salida es programable tanto en voltaje como en máxima corriente.

VOLTAJE: SHIFT -- CH # -- VSET -- #. #. # -- ENTER.

CORRIENTE: SHIFT -- CH # -- I SET -- #. #. # -- ENTER.

PRUEBA # 3: Programar la fuente para las siguientes condiciones:

Salida 1: 12 V ………. 0.5 A

Salida 2: 15 V ………. 1 A

Salida 3: 5 V ………. 1.5 A



GENERADOR: Mantiene una estrecha relación con el osciloscopio.

El ajuste de la frecuencia por décadas con el TIME/DIV.

El ajuste de amplitud y/o atenuación (dB) con VOLT/DIV. Si el generador dispone de la perilla de atenuación “-20 dB” , revise el estado de funcionamiento y significado práctico de esta perilla.

La salida MAIN OUTPUT (50Ω) permite seleccionar forma de onda entre senoidal, triangular y cuadrada.

La salida TTL entrega pulsos digitales de magnitud aprox. 5 V, fija y con frecuencia controlable.

PRUEBA #4: Definirle rangos de Magnitud y de Frecuencia con los que se puede contar en cada una de las salidas del generador.

Debe interconectar generador y osciloscopio. Además tener en cuenta la relación f= (T)-1 con el fín de lograr suficiente legibilidad de las formas de onda en la pantalla del osciloscop



PRUEBA #5: Ubicar 2 señales simultáneas en la pantalla del osciloscopio así:

SEÑALES 1.



SEÑALES 2.

Además: Confirmar valores exactos de las formas de onda valiéndose de los cursores punteados de pantalla.

Para tiempos frecuencias. Cursor – F2↓ y F2↓↓ - variable.

Para magnitudes. Cursor – F3↓ - variable → cresta superior.

Cursor – F3↓↓ - variable → cresta inferior.



Prepare un circuito serie C – R. alimentado por el generador de señal en la forma de onda senoidal con tensión de cresta de 5V.

Efectué los cálculos teóricos tanto de Angulo de desfase como de Magnitud de Tensión esperada en terminales de la resistencia, para las frecuencias: 1KhZ , 10 KhZ y 100KhZ..

Tenga en cuenta que el GENERADOR tiene una impedancia propia típica de 50 ohms y a ella va a acoplar el circuito serie C-R.

PRUEBA #6: Monitorear las formas de onda resultantes Vi , Vo y ángulo de desfase para cada frecuencia dada.

INFORME.

Debe reportar.

1- Valores reales de tensión efectiva medidas en los bancos de trabajo. 2- Rangos de tensión contínua que entrega la fuente por cada par de terminales de salida.3- Rangos de tensión y frecuencia (legibles) del generador de señal en sus formas: senoidal,

triangular y cuadrada. 4- Valores de R Y C utilizados en la prueba de ángulo de desfase . Comparación entre lo

calculado y lo medido con osciloscopio.



PRATICA N° 2.

DIODOS Y FUNCION DE RECTIFICACION.

OBJETIVO: Interpretar la curva característica del diodo e identificar su potencial funcionalidad.

PRE-INFORME:

1- Transcribir la curva característica de un diodo rectificador.2- Transcribir la curva característica de un LED.3- Transcribir la curva característica de un diodo ZENNER.4- ¿Qué es el punto de funcionamiento de un diodo y cómo se fija?5- Qué relación existe entre el punto de funcionamiento y la potencia especificada en una

hoja de datos de un diodo.6- Exprese las formulas para calcular: valor promedio y valor eficaz de una señal de tensión

senoidal rectificada ½ onda.7- Exprese las formulas para calcular: Valor promedio y valor eficaz de una señal de tensión

rectificada onda completa.8- ¿Qué función(es) desempeña un transformador en un circuito rectificador?9- Repase el concepto de “figura de lissajoux” para que prediga la forma de onda que

muestra la pantalla del osciloscopio en el montaje siguiente.

FIGURA 1. Característica I vs V.

(De la practica N° 1) Recuerde que cada punta de prueba de un osciloscopio tiene 2 dos terminales de contacto, uno de las cuales corresponde al referente de cero voltios. ¿Cómo conectar estos 4 terminales en este sistema?



10- Dibuje la forma de onda VL y calcule la potencia entregada a la carga RL.

FIGURA 2: Rectificador media onda.

11- Dibuje la forma de onda VL y la potencia entregada a la carga RL.

FFIGURA 3: Rectificador de onda completa.



12- Dibuje la forma de onda VL y la potencia entregada a la carga RL.

FIGURA 4. Rectificador onda completa, tipo fuente.

PROCEDIMIENTO.

1- Utilice el VOM digital para probar todos los diodos que utilizará en la práctica. Aplique el principio de polarización directa e inversa .

2- Conecte el sistema propuesto en la figura 1 y transcriba, en papel cuadriculado, la figura que aparece en la pantalla del osciloscopio.

3- Reemplace el diodo IN4004 por un LED y transcriba la nueva figura.4- Reemplace el LED por un diodo Zenner de 4 voltios y transcriba la nueva figura.5- Conecte el rectificador de media onda , figura 2, y transcriba la forma de onda de VL

(magnitud VS tiempo).6- Conecte el rectificador de onda completa de la figura 3 y transcriba la forma de onda VL

(magnitud VS tiempo).7- Conecte el sistema electrónico propuesto en la figura 4 y transcriba la forma de onda VL.8- Invierta el sentido a los 4 diodos y transcriba VL9- Traslade el conector central del secundario al otro extremo de 12.5V y mida VL, con el

voltímetro en modalidades V A.C y V D.C.



INFORME:

En cada una de las 3 figuras I VS V señale:

Tensión umbral, región de conducción, región inversa, región zenner.

Sobre cada una de las formas de onda VL dibuje (línea punteada) la tensión del secundario del transformador y justifique donde está el VF ON de los diodos.

¿De las medidas tomadas con el milímetro, cual es más confiable?, ¿por qué?



PRACTICA N° 3.

FILTROS Y REGULACION PARA FUENTES D.C.

OBJETIVO: Emular un convertidor A.C / D.C de baja potencia.

PRE-INFORME:

1- Ilustre, mediante graficas, la diferencia entre una señal D.C pulsante y una señal continua.2- Sobre una señal de tensión D.C pulsante señale: tensión de cresta, tensión promedio,

tensión eficaz, y rizado.3- Qué tipo de filtros son aplicables a una señal rectificada onda completa? Para cada tipo de

filtro mencionado ilustre gráficamente la forma de onda del rizado y la forma para calcular Vr RMS.

4- Calcule el valor de (los) elementos de sistema de filtrado cuando se desea factor de rizado 10 % y 5 %.

5- Calcule la potencia que su sistema puede entregar a una carga de 100 Ω y de 1 KΩ. Utilice transformadores de 115: 12.5.

6- Explique la relación que se establece en la curva característica ɪ VS V del diodo zenner y la tensión D.C pulsante cuando se propone utilizar en diodo zenner como regulador de tensión D.C.

7- En el circuito siguiente se busca mantener un subministro de tensión de 9 voltios totalmente regulados.Determine los rangos de fluctuación de la tensión de red soportables, sin que se altere la tensión subministrada, cuando se utiliza regulador con diodo zenner de ¼ watt y de ½ watt

FIGURA 1. Convertidor AC/DC regulado.

8- Transcriba la característica eléctrica del regulador encapsulado LM323.9- Reemplace el sistema de regulación de la figura 1 por LM323 y defina el nuevo rango de

fluctuación en la red A.C soportable.10- Transcriba las características eléctricas del regulador encapsulado LM317.



11- Utilice el LM317 en el sistema de la figura 1 y defina el rango de tensión VL CC regulados que pueda subministrar.

12- Cuanto seria el valor minino de RL que se le puede cargar a este ultimo convertidor A.C/D.C sin riesgo de destruir cualquiera de los componentes del sistema.

PROCEDIMIENTO: recomiendo medir VL con VOM digital, en todas los casos.

1- Re-instale el rectificador de onda completa y tome nota de la forma de onda VL sin carga la salida.

2- Conecte uno de los filtros diseñados en el numeral 4 del pre-informe y dibuje la forma de onda VL entregada a una carga de 1 KΩ. Calcule el factor de rizado real vasado en la forma de onda VL captada con el osciloscopio.

3- Conecte el otro filtro diseñado y calcule el nuevo factor de rizado basado en la forma de onda VL captada con el osciloscopio.

4- Conecte el sistema electrónico de la figura 1 y grafique las formas de onda VF y VL.5- Conecte el primario del transformador a un VARIAC y revise el rango de fluctuación

soportable en la V red A.C.6- Reemplace el sistema de regulación por el encapsulado LM317 y tome nota de la forma

de onda VL C.C.7- Controle los niveles de tensión VL C.C regulador con un potenciómetro al regulador

LM317.8- Fijar VL CC en 12 V y proceda:8.1- Disminuir la resistencia de carga hasta que aparezca algún rizado en la forma de onda VL.8.2- Retorne a RL de 1 KΩ y conecte el primario del transformador a un VAR/AC para que

determine el rango de fluctuación soportable en la tensión A.C de la red.

INFORME:

1- El diagrama circuital con los valores reales de sus componentes las formas de onda solicitadas.

Medida entregada por el VDM digital en modalidad V.

2- Lo más relevante en la forma de onda VL cuando se alcanzan los límites de fluctuación de la tensión de red.

3- Condiciones del potenciómetro (valor de resistencia) cuando se alcanza los limites de VL C.C propuestos.



PRACTICA N°4.

CIRCUITOS MODIFICADORES DE SEÑAL

OBJETIVO: aprovechar la propiedad de conducción unidireccional del diodo para imponerle condiciones especiales a una señal de tensión.

PRE-INFORME:

1- Defina la figura de transferencia del circuito de la figura 1.

FIGURA 1. Cuadripolo divisor de tensión.

2- Con base en la función de transferencia, defina [V2] cuando: RI << R2, RI = R2, RI >> R2.

3- Investigue. ¿Cómo visualizar las características de transferencia de un cuadripolo haciendo uso de un osciloscopio de dos canales?

4- Grafique la característica I - vs - V del diodo ideal.5- Aplique el criterio del diodo ideal para definir la fusión de transferencia, por tramos, del

circuito mostrado en la figura 2.



FIGURA 2. Recortador de cresta (+).

6- Dibuje la característica del circuito de la figura 2 para C/U de los siguientes casos:

RI << R2 RI = R2 RI >> R2

7- Grafique la característica ɪ - VS – V de un diodo real, de silicio con VR = 2 MΩ, VF = 2Ω VFON = 0.7 V utilice el modelo equivalente por tramos.

8- Diseñe un circuito que cumpla con las condiciones planteadas en la figura 3.

FIGURA 3. Adaptador AC/Pulsos.

9- Describa el funcionamiento del circuito mostrado en la figura 4. Defina en qué momento alcanza su condición “Estable”.

FIGURA 4. Sujetador de nivel mínimo.

10- Grafique la característica de transferencia y forma de onda VOUT cuando ha alcanzado su condición estable.



11- grafique las características de transferencia y forma de onda VOUT (en condición estable) para el circuito de la figura 5.

FIGURA 5. Sujetador de nivel máximo.

12- Diseñé un circuito que cumpla con la función planteada en le cuadripolo de la figura 6.

FIGURA 6. Duplicador de tensión de cresta.



13- Diseñé un circuito que cumpla con la función planteada en le cuadripolo de la figura 7

FIGURA 7. Multiplicador de tensión de cresta.

PROCEDIMEINTO:

1- Conecte el circuito de la figura 1. V1 es tomada del generador, senoidal 5 Vpico, frec. 100 HZ R1 = 1 KΩ.Utilice el osciloscopio para visualizar la característica de transferencia V2 VS V1 cuando R2 = 20 KΩ.

Eje Y eje X R2 = 1 KΩ.

R2 = 200 KΩ.

Transcriba en papel cuadriculado las 3 características de transferencia.

2- Pruebe con V1 de forma triangular y de forma cuadrada.3- Conecte el circuito de la figura 2.

V1: sensorial de 5 V pico, frecuencia: 100 HZ.

R2 = 20 KΩ

R1 = 1 KΩ.

Vref: variable pero < 4 V.

Transcriba la característica de transferencia, sobre papel cuadriculado. Hágalo con dos valores diferentes de VREF



4- Conecte el circuito adaptador AC/PULSOS de la figura 3 y transcriba la forma de onda lograda en VOUT

5- Conecte el circuito de la figura 4.

Asuma V in de 5 Vpico, F: 200 HZ y C = 1μF.

Transcriba la característica de transferencia mostrada por el osciloscopio cuando.

RL = 100 KΩ.

RL = 1 KΩ.

RL = 20 KΩ.

Igualmente la forma de onda VOUT en cada caso.

6. Conecte el circuito de la figura 5 y grafique tanto la característica de transferencia Vout VS Vin.

7. Pruebe el circuito diseñado DTC de la figura 6.8. Pruebe el circuito diseñado de la figura 7.9. Mida la tensión D.C en otros nodos del circuito y saque conclusiones.

INFORME:

Reportar todas las graficas transcritas con sus correspondientes guías de magnitud y frecuencia.

Si existen diferencias notables entre lo esperado y lo real, justifíquelas.



PRACTICA N° 5.

EL B.J.T AMPLIFICADOR DE PEQUEÑA SEÑAL.

OBJETIVO: Diseñar un circuito amplificador de pequeña señal a partir de las curvas características del B.J.T.

PRE-INFORME.

1. Consulte en el manual E.C.G, manual N.T.E o en la red toda la información pertinente a los transistores 2N3904 y 2N3906.

2. Haga uso de la información para trazar su propia versión de las curvas características estáticas de los transistores 2N3904 y 2N3906. Señale sobre ellas los límites de la región activa (lineal).

3. Seleccione la fuente Vcc con la que polarizara el B.J.T y trace la línea de carga C.C correspondiente. Así mismo, sobre la línea de carga defina el punto Q más adecuado para que funcione como amplificador de pequeña señal.

4. Diseñe un circuito polarizador que cumpla con el punto Q seleccionado garantizando un

factor de estabilidad térmica SIco =20.5. Basado en el circuito diseñado en el numeral 4, calcule la ganancia máxima (sin carga).6. Asuma una carga resistiva a la salida de 1KΩ y calcule las capacitancias de acople para

que la frecuencia de corte baja sea de 300HZ.7. Para el circuito configurado en el numeral 6, calcule las cuatro características eléctricas.

Av0= Ganancia a frecuencias intermedias.

Ri= Resistencia de entrada.

R0=Resistencia de salida.

Ai: Amplificación de corriente a frecuencias intermedias.

8. Revise los conceptos de :

Ganancia relativa (en decibelios).

Ancho de banda.

Figura de merito de un circuito amplificador a transistores, y trace la figura de merito aproximada para el 2N3904

9. Plantear los cambios pertinentes para construir el amplificador con el transistor 2N3904.



PROCEDIMIENTO:

1. Obtenga las curvas características del 2N3904 y 2N3906 utilizando el modulo trazador LTC-905.

2. Transcriba (en papel cuadriculado) las curvas obtenidas cuidando de referenciar las escalas de medida.

3. De las curvas transcritas calcule β, hfe y hoe para ambos transistores.4. Calcule el circuito polarizador para el 2N3904 y mida los parámetros del punto Q (VcEQ,

IcQ);5. Efectué los ajustes necesarios para optimizar el punto Q.6. Agregue las capacitancias y el generador de señales para que proceda a examinar el

comportamiento dinámico del circuito.

Determine, experimentalmente Av0= Ganancia máxima.

Av0= (V0pico/Vgpico) a frecuencias intermedias.

fL= Frecuencia de corte baja.

fH= Frecuencia de corte alta.

7. Cargue la salida con una resistencia de 1KΩ y determine experimentalmente la ganancia Av.

8. Aplique el principio de: Transferencia de potencia máxima para determinar, experimentalmente, Ri y R0.

9. Determine Ai de manera (experimental).10. Efectué los cambios pertinentes en el circuito para conectar el amplificador basado en el

transistor.11. Determine experimentalmente Vg max.12. Con Vg max pruebe la estabilidad térmica del sistema provocando calentamiento del

entorno del transistor.

INFORME:

1. Curvas características estáticas reales del 2N3904 y 2N3906.2. Circuito polarizador final y punto Q logrado.3. Figura de merito con salida sin carga, para el 2N3904.4. Figura de merito para con salida cargada con RL= 1KΩ con el 2N3904.5. Características eléctricas del amplificador con el 2N3906.6. Señal V0 obtenida cuando se exceden las condiciones de estabilidad térmica.



PRACTICA N° 6.

CARACTERISTICAS DE UNA ETAPA AMPLIFICADORA.

OBJETIVO: Determinarlas características de un sistema amplificador de señal.

TEORIA:

Un sistema amplificador de señal está definido por 4 características:

1. Impedancia de entrada: Ri [Ω].2. Impedancia de salida: Ro [Ω].3. Amplificación de la banda pasante: Av0 dB.4. Ancho de banda: BW [HZ] o rad/seg.

Estas características son susceptibles de ajuste por manipulación de los componentes resistivos externos al transistor, con el fin de optimizar el sistema ya sea para interconectarlo con otros amplificadores o para ajustarlos a las condiciones de carga particulares.

MEDICION DE LAS CARACTERISTICAS REALES.

El transistor con su circuito de polarización puede resumirse como un cuadripolo (modulo con dos terminales de entrada y dos de salida), que se acopla con un generador de señal pequeña, a la entrada y con una carga RL a la salida, valiéndose de capacitancias.

FIGURA 1. Cuadripolo equivalente.

Ci y C0 se seleccionan de tal modo que a la frecuencia central f0 la reactancia sea muy pequeña y se puedan considerar como cortocircuito.



Así el sistema a frecuencias intermedias es equivalente al cuadripolo de la figura 2.

FIGURA 2. Equivalente a frecuencias

Intermedias o en la banda pasante

1. Si consideramos a Ri como a Rx1 >> rg, en la malla de entrada:

Vg: Tensión A.C del generador en vacio. (sin conectarlo al amplificador).

2. Ahora cortocircuite Rx1 y desconecte Rx2 para medir V0.Re-instale Rx2, así:



3. Restitúyale condiciones normales al circuito de la figura 1, y manipule el osciloscopio de tal modo que logre mostrar en la pantalla las formas de onda V1 y VL superpuestas.

AVO = Máxima amplificación de señal. Corresponde a lo calculado por la formula:

Y se manifiesta para todo el rango de frecuencias en que:

4.



Si varía la frecuencia del generador, dejando la amplitud Vg constante, para detectar la fL: frecuencia de corte baja, cuando V0pp, se reduzca al 70% del valor que tenía a frecuencias intermedias.

Si dispone de un generador con capacidad de generar una señal de fmax > ft indicada por el manual de semiconductores puede hallar fh. De lo contrario tendrá que recurrir a un programa de simulación y procesar el circuito en ´´análisis A.C´´.Los resultados de los procedimientos 3 y 4. Suelen reportarse de modo grafico en una ´´figura de merito´´.

PROSEDIMIENTO:

1. Re-instale el circuito de polarización y compruebe que el punto Q esta en mitad de la región activa.

2. Reemplace RE por un potenciómetro de 100 Ω y revisé el punto Q.3. Complete el circuito de la figura 4 según lo obtenido en la práctica anterior.

FIGURA 4. Amplificador de señal.



4. Con RL= 1K y el cursor del potenciómetro (terminal 3) en la posición 1proceda a caracterizar el amplificador.

5. Con RL= 1K y el cursor del potenciómetro en la posición 2 proceda a caracterizar el amplificador.

6. Encuentre la posición intermedia del cursor (terminal 3) para que Av0 =28dB7. Conecte C2 al terminal E y proceda a caracterizar y desconecte C3.

METODO EXPERIMENTAL PARA MEDIR EL PARAMETRO hie DE UN B.J.T.

1. Utilice el trazador de curvas características de salida para conocer el hfe real del transistor.2. Con salida abierta RL = ∞, varié RE1 hasta conseguir una amplificación Avf1 deseada.3. Haga uso de la expresión:



4. Desconecte o desactive +Vcc, desmonte RE (potenciómetro) y mida RE1

5. Re-instale el potenciómetro y agregue RL ahora:

6. Reconecte +Vcc y varié RE, hasta conseguir una amplificación Avf = deseada.7. Desconecte o desactive +Vcc, desmonte RE y mida la nueva RE1 para aplicarla en la

ecuación:



PRACTICA N° 7

AMPLIFICADOR MULTIETAPAS

OBJETIVO: Acoplar etapas transistorizadas para conseguir amplificadores más potentes.

PRE-INFORME.

1- Transcribir el amplificador emisor-común de ganancia Av. variable, logrado en la práctica 6. Represéntelo en un cuadripolo con sus correspondientes características.

2- Transcribir el amplificador emisor-común de ganancia Av. fija, logrado en la práctica 5. Represéntelo en un cuadripolo con sus correspondientes características.

3- Consultar la configuración de una etapa amplificadora de potencia (DRIVER o PUSH – PULL).

4- Consulte la hoja de datos de los transistores TIP31 y TIP32 para que proponga la etapa amplificadora de potencia.

5- Consulte sobre los modos de acoplar etapas amplificadoras y seleccione el más conveniente para configurar el sistema planteado en la siguiente figura.

6- Plantear el diagrama circuital del sistema.

7- Dibujar la forma de onda esperada si la carga fuera un parlante cuya bobina tiene 4 ohmios. Calcule la potencia que recibiría el parlante si se inyecta al sistema señales de audiofrecuencia con un valor de cresta de 20 milis voltios.



PROCEDIMIENTO:

1- Instale cada etapa independiente y efectúe la prueba de amplificación para cada una.2- Acople las etapas, de izquierda a derecha y efectué seguimiento a las formas de onda.

Recomendaciones: Unificar tierras eléctricas de generador, fuentes VCC y –VEE con el nodo de referencia de los circuitos y las puntas de prueba del osciloscopio.

Si la magnitud de Amplificación total hace que se recorten las crestas de la señal de salida de la etapa 2, trate de ampliar los márgenes de variabilidad incrementando VFUENTE.



7 Identifique el tipo de configuración de cada mitad de la etapa Driver y calcule Av3 y Av4.



8. De acuerdo con los cálculos, dibuje las formas de onda esperadas a la salida de cada etapa.

9. Proponga un acople por transformador a la salida , para entregarle suficiente potencia a un parlante de 10 watts.

PROCEDIMIENTO

1. Instale cada etapa , sin interconectarla, y pruebe amplificación de señal.2. Tome nota de la forma de onda real Vo y trace la figura de mérito aproximada.3. Interconecte las etapas de izquierda a derecha y revise la conveniencia ó no de mantener el

punto Q inicial. Modifique el punto Q solo si es absolutamente necesario, después de agotado el recurso de controlar la amplificación desde el Trimmer de 1 Kohmio.

4. Reemplace RL por el acople transformador –parlante propuesto y tome nota de los cambios sufridos por la forma de onda en el primario del transformador y en terminales del parlante.

Sugerencias de carácter procedimental

Para agilizar desarrollo de la práctica , cada grupo deba proveerse de: Trimmer de 1Kohmio, destornillador de pala ó perillero, parlante pequeño (5 ó 10 watts).



LABORATORIO ELECTRONICA 1

PRACTICA N° 9

B.J.T EN FUNCION DE CONMUTACION.

OBJETIVO: Comprobar la propiedad switcheo del BJT como insumo para conformar compuertas lógicas, estructura TTL.

TRABAJO PREVIO:

1- Retomar los registros gráficos de curvas características de colector, en configuración emisor-común, logrados en la práctica de caracterización de transistores para 2N3904. 2N3906, TIP 31 y TIP 32.

2- Sobre c/u de las gráficas de los transistores señale la región de saturación y la región de corte.

3- Extraiga de ellas los valores de los parámetros de switcheo:

IB SAT, VCE SAT, Ic CORTE,

4- Si asocia el par colector-emisor como un interruptor con posibilidad ON – OFF. A qué región corresponde cada estado de interruptor C-E?5- Acuda al Almacén de Eléctrica y solicite ,en calidad de préstamo, un VOM y una

fotorresistencia para que tenga referencia experimental de su curva característica Resistencia- vs- Intensidad luminosa, al menos para 3 casos: Oscuridad, iluminación normal en

la sala y cuando recibe un haz de luz intenso (celular, señalador laser ó linterna médica).6- Consulte sobre el LED color rojo y proponga una característica de funcionamiento en una gráfica I – VS – V7- Describa brevemente el funcionamiento del sistema electrónico de la figura 2.8- Analice el funcionamiento del circuito de la figura 3 y grafique la forma de honda Vo

comparada con Vg.9- En el circuito de la figura 4, las entradas A B C son estados lógicos [0]= 0 V y [1]=5V

Entregue su versión de la función lógica S = ʄ (A, B, C).10- En el circuito de la figura 5, las entradas A B C son estados lógicos [0]= 0 V y [1]=5V

Entregue su versión de la función lógica S = ʄ (A, B, C).



PROCEDIMIENTO.1- Conecte el circuito de la figura 1y determine los parámetros de switcheo del transistor

2N3904 y

2- del TIP31.FIGURA 1

PARAMETROS DE SWITCHEO

RECOMENDACIÓN: Si no puede disponer de amperímetros tan precisos, haga la medición de voltaje y calcule I=V/R.

3- Efectué los ajustes necesarios en Rb y compare el funcionamiento con lo formulado en el pre informe.



FIGURA 2

4- Intercambie posiciones de entre la fotorresistencia y su resistencia referente.5- Conecte el circuito de la figura 3 y compare Vo con Vg utilizando los dos canales

disponibles en el osciloscopio.

FIGURA 3



6- Efectué la misma operación con el transistor TIP31.7- Cambie la forma de onda Vg y examine V0 para cada caso.8- Conecte el circuito de la figura 4 cuidando de que Vin sea diferente de Vsupply y que

cada entrada A B C pueda seleccionar independientemente el estado [I] o [0].F5g4ra 4

Figura 4.Modifique la conexión de los terminales C y E como lo muestra la figura 5 y determine la

función S asumiendo el [I] equivalente al LED encendido.



Figura 5.



PRATICA N° 9.


CIRCUITOS BASICOS CON A.O

OBJETIVOS:

Aprovechar las características del A.O. para realizar circuitos que desempeñen una función determinada y sirvan como base para otros circuitos más complejos.

Aprender a distinguir la función de una sección de un circuito que contiene A.O , guiado por la relación entre los componentes anexos al A.O.

PRE-INFORME:

1. Estudio de circuito amplificador inversor de ganancia controlada.2. Estudio del amplificador no inversor de ganancia controlada (lazo cerrado).3. Estudio del seguidor de tensión.4. Exponga claramente lo que considera por ganancia de lazo abierto y de lazo cerrado.5. Estudio del circuito derivador con A.O.6. Estudio del circuito integrador con A.O.7. Diseños sencillos.

a. Amplificador AV= -10.b. Amplificador AV = 5.c. Integrador con factor RC¿1∗10−5

d. Derivador con factor RC ¿3∗10−4

PROCEDIMIENTO.

1. Ubique los terminales del A.O y busque la manera correcta de ubicarlo en el proto-board.2. Asegúrese de la correcta instalación de V+ y V- desde la fuente D.C, teniendo en cuenta los

acoples de tierra correctos para conseguir las polaridades necesarias.

Recomendación: Mientras conecta las alimentaciones mantenga la fuente D.C apagada.Cuando vaya a ajustar los niveles D.C. levante los terminales que van a V+ Y V- del A.O. (LM741).

3. Conecte los elementos calculados para conseguir AV= -10.4. Aplique una señal de entrada Vimax= 100mVp, frecuencia=1KHz y tome nota de ambas formas de

onda (Vo/Vin) cuando carga la salida con R=1K y R=10K.



5. Apague la fuente, retire la señal Vi y proceda a instalar los elementos calculados para conseguir Av=5.Recomendación: Para ahorrar tiempo y molestias no desconecte la alimentación V+ Y V-

6. Aplique la señal Vimax= 100mVpp, frecuencia=1KHz, accione la fuente D.C. y compruebe que Av=5.

7. Si Av difiere demasiado de la calculada, justifique la diferencia.8. Repita el paso 2, pero ahora haga las conexiones para un seguidor de tensión.9. Aplique la señal Vimax= 100mVpp, frecuencia=1KHz y compruebe la efectividad del seguidor de

tensión.10. Dibuje Vo, indicando magnitud y periodo, cuando Vi:

a. Es senoidal.b. Es diente de sierra.c. Es onda cuadrada.

11. Repita el paso 2 e instalé ahora los elementos calculados para el derivador.12. Aplique Vi: 2 Vpp, periodo 1= msg. Dibuje Vo resultante cuando Vi sea onda senoidal, triangular

y cuadrada.13. Repita el paso 2 e instale ahora los elementos del integrador.14. Aplique Vi: 300mVpp, periodo = 0.5 msg. Dibuje Vo en magnitud y periodo para cada una de las

tres modalidades de Vi.

INFORME:

1. ¿Para que son V+ y V- en el A.O.? ¿Qué pasa si no se instala V+, V- o ambos?2. ¿Se puede controlar ganancia de lazo abierto?3. ¿Porque puede usted controlar la ganancia del A.O.?4. ¿Qué aplicación le encuentra al seguidor de tensión?5. Proponga un circuito que consiga con exactitud:

a. Qué Vo = dVi/dt conservando la magnitud de Vi.b. Qué Vo = ∫V i dt conservando la magnitud de Vi.



PRATICA N° 10.


APLICACIONES DEL A.O

OBJETIVO:

Que el estudiante aprenda a aprovechar las propiedades básicas del amplificador operacional (A.O.) para realizar algunos circuitos de propósito general, y amplia aplicación.

PRE-INFORME:

1. Estudio de un circuito detector de cruces por cero.2. Aplique las sugerencias especificadas para diseñar un circuito detector de cruces por cero.

No se exigen valores excepto que Vi < 1 Vpp, f≥60Hz.3. En el mismo circuito anterior concluya lo que obtendría a la salida si se aplica Vi en la

entrada no inversora.4. Estudie y defina el sumador.5. Habiendo comprendido el sumador, diseñe un circuito que pueda entrega Vo = - (V1+V2).6. Aplique los principios básicos del amplificador operacional y defina la Función de

Transferencia del circuito de la figura 1.7. Con la ecuación del numeral 6, defina los valores de los componentes y el rango de desfase

esperado.

NOTA: Es conveniente que repasen el significado de las figuras de Lissajoux y la metodología para obtenerlas e interpretarlas a partir de la pantalla del osciloscopio.



Figura 1. Cambiador de fase.

PROCEDIMIENTO:

1. Compruebe la funcionalidad de su detector de cruces por cero aplicando Vi = 10 mVpp, f≥60Hz en la entrada inversora. Dibuje Vi coordinado en el tiempo con Vo.

2. Aplique la misma señal en la entrada no inversora y dibuje Vi coordinada en el tiempo con Vo.NOTA: Cuando se pidan formas de onda coordinadas en el tiempo se dibuja una bajo la otra, ambas con eje horizontal de tiempo y vertical de magnitud.

3. Al sumador diseñado aplique:a. V1= senoidal 4 Vpp, f = 1KHz

V2= senoidal 8 Vpp, f = 100 KHz.Dibuje V1, V2, Vo.

b. V1= senoidal 0.1 Vpp, f = 1KHzV2= cuadrada 8 Vpp, f = 100 KHz.Dibuje V1, V2, Vo.

c. V1= cuadrada 4 Vpp, f = 1KHzV2= senoidal 8 Vpp, f = 100 KHz.Dibuje V1, V2, Vo.

4. En su circuito cambiador de fase coloque Rx = 50 KΩ y aplique señal Vi senoidal 1 Vpp, f= 60 Hz.Determine el desfase entre Vi y Vo (en msg y en radianes).

5. Reemplace Rx por un potenciómetro de 100 KΩ y determine el rango del desfase entre Vi y Vo.



INFORME:

1. ¿Qué aplicaciones se le puede dar a un detector de cruces por cero?2. ¿Qué utilidad le encuentra al sumador?3. Cuánto es el rango del desfase entre Vi y Vo en el cambiador de fase.4. Proponga una aplicación para este último circuito.


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