CE2-Lab1 - Guía de Laboratorio PDF

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EXPERIMENTO Nº 1CIRCUITOS LIMITADORES Y MULTIPLICADORES DE TENSIONOBJETIVO:Conocer que un circuito limitador (ó recortador) requiere por lo menos de dos componentes fundamentales: Un diodo y una resistencia. Con frecuencia se agrega una batería (fuente de DC).Mostrar el funcionamiento de los multipl...

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EXPERIMENTO Nº 1 CIRCUITOS LIMITADORES Y MULTIPLICADORES DE TENSION OBJETIVO: Conocer que un circuito limitador (ó recortador) requiere por lo menos de dos componentes fundamentales: Un diodo y una resistencia. Con frecuencia se agrega una batería (fuente de DC). Mostrar el funcionamiento de los multiplicadores de voltaje típicos. NOTA : El profesor debe realizar una breve introducción del experimento y sus objetivos. Así mismo debe permanecer durante toda la sesión del experimento, para responder y formular las preguntas necesarias.

EQUIPOS Y MATERIALES: - Osciloscopio - Generador de funciones - Fuente de alimentación - Multímetro digital - 2 Diodos 1N4148 - 3 Diodos 1N4001 - 3 Condensadores de 47 F - 2 Resistencias (½W) : 6.8K, 10K - 1 Transformador de 12 Vrms con toma central - Tablero de conexión - Alicate

DESCRIPCION BASICA : Un limitador, como su nombre indica, limita una tensi ón alterna a unos valores predeterminados; esto puede realizarse: - Eliminando uno de sus semiciclos. - Eliminando parte de la cresta de un semiciclo. - Eliminando parte de la cresta en ambos semiciclos. Su funcionamiento se basa en el hecho de que un diodo no conduce hasta que no esté polarizado directamente. Existen diferentes tipos : a.

Según la forma de obtener la salida : LIMITADOR SERIE - La tensión de salida Vo se obtiene en serie con el diodo limitador. LIMITADOR PARALELO - Vo se obtiene en paralelo con el diodo limitador.

b.

Según donde se realice la limitación : LIMITADOR POSITIVO - Limita la alternancia positiva de la tensión de entrada Vi.

LIMITADOR NEGATIVO - Limita la alternancia negativa de la tensión Vi. LIMITADOR PARCIAL O POLARIZADO - Limita sólo parte de una alternancia. LIMITADOR PARCIAL DOBLE - Limita parte de ambas alternancias. PROCESO OPERATIVO: 1. Arme el circuito de la figura 1-1.

Fig. 1-1 2. 3. 4.

Aplique una señal senoidal de 1 Vpp, 2 Vpp, 10 Vpp y 20 Vpp a 1 KHz. Observe y mida las formas de onda de Vi, Vo y dibujarlas. Invertir el diodo D y repetir el paso anterior.

5.

Modificar el circuito para obtener la figura 1-2.

Fig. 1-2 6. 7.

Repetir los pasos 3 y 4. Armar el circuito de la Figura 1-3 haciendo VA = 5V.

Fig. 1-3 8.

Repetir los pasos 3 y 4.

9.

Montar el circuito de la Figura 1-4, haciendo V1 = V2 = 5V. Cerrar S1 permaneciendo abierto S2.

Fig. 1-4 10. 11. 12. 13. 14.

15. 16. 17.

18.

Repetir el paso 3. Cambiar de posición los dos interruptores y dibujar de nuevo las formas de onda. Cerrar ambos interruptores y repetir la medida de Vo. Aumentar la frecuencia hasta 100 KHz a partir de Vi = 10Vpp, hasta que se recorte la forma de onda de salida y grafique la forma de onda. Arme el circuito de la figura 1-5.

Fig. 1-5 Mida y anote en la Tabla 1 el voltaje rms (Vrms) en los extremos de la mitad del secundario. Calcule el valor pico (Vp) de la tensi ón en la mitad del secundario y anote el valor en la Tabla 1. Con el osciloscopio acoplado en DC, observe el voltaje en los extremos de C1. Use el multímetro para medir el voltaje DC en los extremos de C1 (VC1), y anote este valor en la Tabla 1. Conecte una resistencia de 6.8K en los extremos de C1. Mida y anote el voltaje DC (VR) en la Tabla 1. TABLA 1 (Salida x 1) Vrms Vp VC1 VR

19. 20. 21.

Retire la resistencia de carga de 6.8 K. Con el osciloscopio, observe el voltaje a través de C2. Mida y anote el voltaje DC en los extremos de C2 (VC2) en la Tabla 2. Conecte nuevamente la resistencia en los extremos de C2. Mida y anote el voltaje DC en los extremos de C2 (VR) en la Tabla 2. TABLA 2 (Salida duplicadora) VC2 VR

22. 23.

24.

25.

Retire la resistencia de carga. Con el osciloscopio observe el voltaje en los extremos de la salida triplicadora. Mida y anote el voltaje DC en los extremos de la salida triplicadora (VC3) de la Tabla 3. Conecte la resistencia de carga en los extremos de la salida triplicadora. Mida y anote el voltaje DC en los extremos de la salida triplicadora (use VR de la Tabla 3). Use el multímetro para medir la pequeña tensión de rizado (AC) en los extremos de la salida triplicadora (Vrizado), y anote el valor en la Tabla 3 (esto es aproximado, ya que la mayoría de los multímetros se calibran para leer valores RMS de una onda sinusoidal. El rizado NO es una sinusoide, por lo tanto la lectura es una aproximación). TABLA 3 (Salida triplicadora) VC3 VR Vrizado

CUESTIONARIO: 1. ¿En qué basan su funcionamiento los circuitos limitadores o recortadores?. ¿Cuál es su aplicación?. 2.

Explique porque se llaman a unos limitadores serie y a otros paralelo.

3.

Explique brevemente la misión de la batería en el limitador polarizado.

4.

Llene las siguientes Tablas para las figuras 1-1, 1-2, 1-3 y 1-4 indicando el tipo de cada limitador.

ViPP 1 2 10 20

TABLA 1.1 Vo teórico Vo experimental

Tipo de limitador : ………………………..

ViPP 1 2 10 20

TABLA 1.2 Vo teórico Vo experimental

Tipo de limitador : ………………………..

ViPP 1 2 10 20

TABLA 1.3 Vo teórico Vo experimental

Tipo de limitador : ………………………..

ViPP 1 2 10 20

TABLA 1.4 Vo teórico Vo experimental

Tipo de limitador : ……………………….. 5.

Explique las diferencias entre Vo teórico y Vo experimental.

6.

Explique que función tiene la resistencia R.

7.

Si la amplitud de la tensión senoidal Vi, es suficientemente grande, con un doble limitador polarizado ¿Qué se obtendría en Vo?. Explique.

8. 9.

¿Que se debe tener en cuenta con tensiones de entrada pequeñas?. Explique. Explique el funcionamiento del limitador de la figura 1-4.

10.

Explique el motivo de la forma de onda obtenida en paso 13.

11.

En la figura 1-5, ¿Cuál de las salidas tiene la mejor regulación de voltaje?.

12.

¿Que sucede con el rizado, cuando la carga de 6.8K se conecta a cualquiera de las salidas?.

13.

¿Cuál es el factor de rizado para la salida triplicadora?.

14.

¿Cuál es la principal desventaja de los multiplicadores de voltaje?.

15.

Anote observaciones y conclusiones del experimento....