DEPARTAMENTO DE SISTEMAS ELECTRNICOSELECTRNICA IINFORME No. 3TEMA DE LA PRCTICA: RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA CON CARGA RESISTIVA Y FILTRO CAPACITIVO. REALIZADO POR: Daniel CaizaErick PonceEstefana Tern Flores. 1.-OBJETIVOS-Se verificar como es la rectificacin de media onda como de onda completa sea igual a la teora de clase.-Verificar que las simulaciones obtenidas sean parecidas a las del laboratorio.-Establecer los errores que se presentan al simular un circuito y esto probarlo en el laboratorio.2.-MARCO TERICO LA FUNCIN DE UN FILTRO: Un filtro es un dispositivo que permite pasar seales elctricas a travs de un cierto tipo de frecuencia o a rangos especficos de frecuencia mientras previene el paso de otras frecuencias. Esto se puede modificar tanto su amplitud como su fase.TIPOS DE FILTROS: Filtro analgico: son un tipo defiltro electrnicoque discriminan las seales o componentes de unaseal analgicaque pasan a su travs atendiendo a algunas de sus caractersticas, habitualmente sufrecuencia. Filtro de Butterworth: con una banda de paso suave y un corte agudo. Filtro de Chebyshev: con un corte agudo pero con una banda de paso con ondulaciones Filtros elpticos ofiltro de Cauer: que consiguen una zona de transicin ms abrupta que los anteriores a costa de oscilaciones en todas sus bandas Filtro de Bessel: que, en el caso de ser analgico, aseguran una variacin de fase constante

VALORES RECOMENDADOS PARA EL FACTOR DE RIZADO

Al ser la pequea componente dealternaque queda tras rectificarse una seal acorriente continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante unfiltro de condensador, este proceso es llamado a veces "filtrar", y debe entenderse como la reduccin a un valor mucho ms pequeo de la componente alterna remanente tras la rectificacin. Dado bajo la siguiente formula

Se debe asumir que el mejor valor para asumirlo como rizado es 0.01, que equivale al 1% ya que este debe se pequeo para que este realice su funcin sin que exista errores idneas dentro de la formula ya que al ser grande no cumplira con la funcin especificada, tomado de principios de Electricidad y Electrnica II.

3.- MATERIALES Y EQUIPO

Materiales:* Diodos* Resistencias 12K,15K* Capacitores 22Uf, 33uF* Cables* ProtoboardHerramientas:* Generador de ondas.* Osciloscopio.* Multmetro.

4.-PROCEDIMIENTO

1.1 Armar el circuito filtro con rectificador de media onda.1.1.1 Obtener la forma de onda del voltaje de salida y el voltaje de rizado pico-pico con el osciloscopio.1.1.2 Con el uso del multmetro determinar el voltaje medio y voltaje eficaz.1.1.3 Duplique la frecuencia y mida el voltaje de rizado pico - pico1.2 Armar el circuito filtro con rectificador de onda completa.1.2.1 Obtener la forma de onda del voltaje de salida y el voltaje de rizado pico-pico con el osciloscopio.1.2.2 Con el uso del multmetro determinar el voltaje medio y voltaje eficaz.1.2.3 Duplique la frecuencia y mida el voltaje de rizado pico - pico1.3 Realizar el cuadro con los resultados obtenidos y comparar con los calculados y simulados.

5.- DESARROLLO

5.1- Disee una fuente de corriente continua utilizando un rectificador de media onda con carga resistiva y filtro capacitivo que cumpla con las siguientes especificaciones: , ,r (factor de rizado).Cada grupo se impone.

Datos: = 1%

Frecuencia= 60Hz= 0.7[V]

Clculo del valor de la resistencia

Clculo del valor de la potencia de la resistencia

Clculo del valor de la capacitancia

Con todos los clculos realizados podemos observar que el valor obtenido de no es un valor comercial, por esta razn adquiriremos un capacitor de valor aproximado como lo es de Clculo del Vp

[V]= 6.8senwt

Calculo de la Corriente que soporta el diodo

Calculo del punto donde la Imx.

grados

El capacitor viene dado a travs de :

El diodo 1N4001 resiste hasta 1[A], entonces el valor es correcto para el diodo antes mencionado ya que la Idmx es baja.

A continuacin verificamos el VAK= -Vp Vak=- 2* 6.8[V]Vak= -13.6[V]

Diseo del circuito que utilizaremos DATOS PARA EL DISEO : R = 15 K P =2.4 mW C = 33 uf Vp= 6.8 v Idmax= 0.019 [A]

2.1 Utilizando el simulador, obtener la forma de onda del voltaje de salida.

Imagen obtenida en el laboratorio

Clculo del error

Voltajes (V0)

Medido 6,13 V

Simulado6,041 V

Error 1.93 %

2.2 Compruebe el voltaje medio con el uso del multmetro.

Imagen obtenida en el laboratorio

Clculo del error

Voltajes (V0)

Medido 6,13 V

Simulado6,108 V

Error 0,360 %

2.3 Calcule el voltaje de rizado pico-pico y compruebe con el osciloscopio.

=

Comprobacin con el osciloscopio.

Imagen obtenida en el laboratorio

Clculo del error

Voltajes (V0)

Medido 188 mV

Simulado186,064 mV

Error 1,041 %

2.4 Calcule el compruebe el valor calculado con el uso del multimetro.

Comprobacin con el osciloscopio

Imagen obtenida en el laboratorio

Clculo del error

Voltajes (V0)

Medido 53 mV

Simulado56,332 mV

Error 7,55 %

2.5 Duplique la frecuencia. Calcule el voltaje de rizado pico-pico y compruebe con el osciloscopio.

=

Comprobacin con el osciloscopio

Imgen obtenida en el laboratorio

Clculo del error

Voltajes (V0)

Medido 94,4 mV

Simulado91,798 mV

Error 2,83 %

2.6 Realizar el cuadro con los resultados obtenidos.

VOLTAJESVomedioVrppf1 / f2Vrms

Valor calculado.6,041 V193.93 mV / 100,06 mV55,9 mV

Valor medido6,13 V188 mV / 94,4 mV53 mV

Valor simulator6,108 V186,04 mV / 90,973 mV56,332 mV

3.-Disee una fuente de corriente continua utilizando un rectificador de onda completa con carga resistiva y filtro capacitivo que cumpla con las siguientes especificaciones:, ,r (factor de rizado).Cada grupo se impone.

Datos:= 1%

Frecuencia= 60Hz= 0.7[V]

Clculo del valor de la resistencia

La resistencia de 11.66 Kohm no es un valor comercial por est razn trabajaremos con una resistencia de 12k ohm.

Clculo del valor de la potencia de la resistencia

=

[W]

Clculo del valor de la capacitancia

Con todos los clculos realizados podemos observar que el valor obtenido de no es un valor comercial, por esta razn adquiriremos un capacitor de valor aproximado como lo es De 22 para mejores resultados.

=

Calculo de la Corriente que soporta el diodo

Calculo del punto donde la Imx.

El capacitor viene dado a travs de :

El diodo 1N4007 resiste hasta 1[A], entonces el valor es correcto para el diodo antes mencionado ya que la Idmx es baja.A continuacin verificamos el VAK= -Vp Vak=- 2* 8.5[V]Vak= -17[V]

Diseo del circuito que utilizaremos R = 12K C = 22uf Vp= 8.5 v

3.1Utilizando el simulador, obtener la forma de onda del voltaje de salida.Imagen del osciloscopio en el simulador

Imagen del osciloscopio en el laboratorio

Calculo del errorPara el circuito se utilizo

Tabla de valoresVoltajesVo

Medido7.40

Simulado7.124

Error-3.87%

3.2 Compruebe el voltaje medio con el uso del multmetro.

Imagen del multmetro en el simulador

Imagen del multmetro en el laboratorio

Calculo del errorPara el circuito se utilizo

Tabla de valoresVoltajesVop

Medido7.13

Simulado7.213

Error1.15%

3.3 Calcule el voltaje de rizado pico-pico y compruebe con el osciloscopio.Clculo del Vrpp

Imagen del osciloscopio en el simulador

Imagen del oscilscopio en el laboratorio

Calculo del errorPara el circuito se utilizo

Tabla de valoresVoltajesVrpp

Medido224

Simulado217.342

Error-3.06%

3.4 Calcule el compruebe el valor calculado con el uso del multmetro.

Sacamos la formula del voltaje de rizado con la aproximacin siguiente

Imagen del multmetro en el simulador

Imagen del multmetro en el laboratorio

Calculo del errorPara el circuito se utilizo

Tabla de valoresVoltajesVrms

Medido67

Simulado68.886

Error2.73%

2.5 Duplique la frecuencia. Calcule el voltaje de rizado pico-pico y compruebe con el osciloscopio.

Imagen del osciloscopio en el simulador

Imagen del osciloscopio en el laboratorio

Calculo del errorPara el circuito se utilizo

Tabla de valoresVoltajesVrpp

Medido106

Simulado105.344

Error-0.62%

2.6 Realizar el cuadro con los resultados obtenidos.

VOLTAJES F1 F2

Valor calculado7.00 [v]218.18 [mV]113.182 [mv]62.98 [mv]

Valor simulado7.213[v]217.34[ mV]105.344 [mv]68.88 [mV]

Valor medido7.40[v]224 [ mV]106 [mv]67 [mV]

4.-PREGUNTAS4.1Que ocurre con el factor de rizado si el valor de la frecuencia se duplica.Partiendo de que el periodo est dado por esta frmula:

Podemos deducir:

Para RMO y ROC con carga resistiva y filtro capacitivo .

Para RMO y ROC con carga resistiva y filtro capacitivo, duplicada .

Se puede observar que el valor de la frecuencia cuando se duplica es ms pequea , asumiendo esto aplicando al valor de rizado

Entonces al calcular el Vrms este se reduce a la mitad, vamos a hacerlo a travs del ejemplo de este prepatorio Frecuencia sin duplicar:

Frecuencia con duplicacin:

Nota_:Vrms se reduce a la mitad.Con estos ejemplos se puede observar que siendo el factor de rizo un indicador de la efectividad del filtro y se puede indicar que manejando este factor , despus de haber realizados los clculos correspondientes se tiene mayor nivel de corriente continua en el que la frecuencia es normal sin duplicacin.

4.2 Que ocurre con la corriente en el diodo al utilizar un rectificador de media onda con filtro capacitivo.

La corriente del diodo es mxima cuando en 1, donde el factor de rizado tiene un valor de cero, pero cuando el ngulo de 1 a 2 el diodo se encuentra conduciendo y en 2 la corriente del diodo tiene un valor de cero.

Partiendo de la forma de onda:

La seal sin condesador:

Se descarga el capacitor

La seal con condesador:

Se puede observar los cambios que sufre adems en la ltima imagen que se descarga el capacitor y el diodo entra en conduccin. En sntesis 1; de donde 1 a 2 se reduce.De 2 a + 1 es cero.4.3 Grafique la forma de onda de corriente del capacitor .

Grfica de RMO:IomaxParte exponencial

IominTabla de valoreswt1