Universidad Simón Bolívar Coordinación de Ingeniería Electrónica Laboratorio de Circuitos Electrónicos I (EC-1177)

Informe Práctica Nº 3 DIODO ZENER, RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA Y REGULADOR CON ZENER

Objetivo:

Familiarizar al estudiante con el uso de los manuales de los fabricantes de diodos zener 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 onda completa con filtro capacitivo y del regulador con zener, utilizando el osciloscopio como herramienta fundamental para llevar a cabo las mediciones.

Grupo: __________

Sección: __________

Fecha: _________________

Integrantes: ____________________________________

Carnet: _________________

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Carnet: _________________

P1. Haga un listado de las características más importantes que el fabricante especifica para los diodos zener, incluyendo una breve explicación de su significado. (Indispensable para entrar al Laboratorio). ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

P2. Características del diodo Zener. (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 = _________________________

Vp = ________________________

Monte el circuito de la figura 1 del enunciado de la práctica y obtenga la curva característica del diodo zener. 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. Identifique voltajes y corrientes clave en la curva dibujada.

Indique las mediciones a realizar para determinar el voltaje de conducción, voltaje de avalancha, la resistencia dinámica en la región inversa y la corriente inversa del zener 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. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

P3. Definiciones (Indispensable para entrar al Laboratorio) Regulación de carga ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Regulación de línea ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

P4. Para el circuito de la Figura 2 del enunciado, el rectificador de onda completa 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 los diodos y en la resistencia de carga, indicando los tiempos de interés.

Determine el valor del voltaje de rizado y del factor de rizado, el valor pico de la corriente por los diodos, la potencia promedio entregada a la carga, la potencia promedio consumida por los diodos y la potencia aparente total manejada por el transformador para los valores indicados por su profesor.

VRiz. =_________

FR = _________

IDp = _________

PRL = _________

PD = _________

ST = _________

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 la carga. (determinando con la mayor precisión posible el voltaje máximo y mínimo). Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ c) La corriente en el secundario del transformador relacionándola con el voltaje en uno de los diodos. (utilice la configuración presentada en la Figura Nº 3). Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

P5. Para el circuito de la Figura 4 del enunciado, la fuente DC con regulador zener, responda: (Indispensable para entrar al laboratorio). Explique brevemente cómo funciona este circuito y cuál es su objetivo fundamental. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ A partir de los componentes especificados por su profesor, determine: (La siguiente hoja se deja en blanco para que hagan los cálculos pertinentes allí) a) Los voltajes máximo y mínimo en el condensador. b) El valor de la resistencia de protección del zener RP. c) La potencia disipada por esta resistencia. d) La máxima potencia que va a disipar el diodo zener. e) Los voltajes máximo y mínimo en la carga. f) El valor pico de la corriente por los diodos. g) La potencia promedio entregada a la carga. h) La potencia promedio consumida por los diodos. i) La potencia aparente total manejada por el transformador

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) Los voltajes máximo y mínimo en el condensador. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ c) Los voltajes máximo y mínimo de salida a plena carga. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ d) El voltaje de salida sin carga. Indique si el osciloscopio debe estar flotando o no. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

e) Las mediciones necesarias para calcular la regulación de línea ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ f) La corriente en el secundario del transformador relacionándola con el voltaje en uno de los diodos. (utilice la configuración presentada en la Figura Nº 3) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 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.

Realice las mediciones necesarias para obtener con la mayor exactitud posible los parámetros pedidos en la preparación. Vin (V) -8

VC (V)

VA (V)

Id

Rd

-6

-5

-4

0

1

3

Análisis de resultados _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

L2. Circuito rectificador de onda completa con filtro capacitivo (Figura 2 del enunciado) Observe en la pantalla del osciloscopio el voltaje en el primario y secundario del transformador, los voltajes en los diodos y el voltaje en la resistencia de carga. Haga los diagramas, identificando voltajes y periodos de tiempo en las curvas dibujadas.

Anote los siguientes valores de las mediciones anteriores Teórico

Experimental

Error (%)

VPprim (V) VPsec (V) VLmáx (V) VLmín (V) IPsec

Análisis de resultados ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

L3. Fuente DC regulada con diodo Zener (Figura 4 del enunciado) Observe en la pantalla del osciloscopio de voltaje en el primario y secundario del transformador, el voltaje en el condensador, el voltaje de salida a plena carga, el voltaje de salida sin carga, y la corriente en el secundario del transformador relacionándola con el voltaje en uno de los diodos. Haga los diagramas, identificando voltajes y periodos de tiempo en las curvas dibujadas.

Anote los siguientes valores de las mediciones anteriores

Teórico

Experimental

Error (%)

VPprim (V) VPsec (V) VCmáx (V) VCmín (V) VLmáx (V) VLmín (V) Vo (V)

Reporte las mediciones realizadas y necesarias para calcular la regulación de carga y la corriente en el secundario del transformador.

Análisis de resultados ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

Conclusiones y recomendaciones __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

Recibido: _________________

Fecha: ___________________