Manual Laboratorio

MANUAL DE LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I

ING. JULIO DÍAZ ALIAGA

PRÓLOGO

El presente trabajo, viene a ser la parte experimental y complemento del curso de teoría: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I. En cada uno de los experimentos, se da un resumen del análisis teórico; luego se proyecta los circuitos que el Sr. Alumno debe ensamblar en su mesa de trabajo. Allí mismo se le adjunta la simulación de dichos circuitos utilizando últimas versiones de software especializado, tales como Orcad/Pspice versión 10.0, Proteus 7.1, etc, para que con la ayuda de la PC, herramienta poderosa del actual estudiante de ingeniería, pueda enfocar y encarar el funcionamiento de cada uno de los circuitos, con el objetivo de promover los cimientos de diseño y construcción de tarjetas electrónicas (Hardware), en sus diversas aplicaciones.

LABORATORIO Nº 1

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA ( )

CON TOMA CENTRAL

FUNDAMENTO TEÓRICO

Rectificador de onda completa: En el siguiente esquema se muestran dos tipos de rectificadores monofásicos de onda completa con carga resistiva:

RL

D 2

L p

L s 1

L s 2

D 1

Rectificador con toma central

L

D 1 D 2

D 3 D 4

R

Rectificador tipo puente

Los siguientes gráficos muestran las formas de onda de la tensión de entrada ( ) y la corriente en la carga ( ):

Time

0s 2ms 4ms 6ms 8ms 10ms 12ms 14ms 16ms 18ms 20ms 22ms 24ms 26ms 28ms 30ms-I(R1)

-2.0mA

0A

2.0mA

4.0mAV(R1:2,D4:1)

-4.0V

0V

4.0V

8.0V

SEL>>

OBJETIVO:Estudio de las características de funcionamiento del circuito rectificador monofásico de onda completa con toma central.

La siguiente ecuación da la serie de Fourier de la tensión de salida.

Podemos observar que el nivel de continua que entrega el rectificador es:

Y que el primer armónico tiene la misma frecuencia que la entrada.

Especificaciones de los rectificadores:

Los rectificadores pueden ser descritos mediante un conjunto de parámetros que permiten compararlos y con los cuales podemos determinar al más adecuado para la aplicación que se desea.Estos parámetros son los siguientes:

1) Voltaje promedio en la carga ( )Es el voltaje continuo que llega a la carga. Se halla mediante la siguiente expresión:

2) Corriente promedio en la carga ( )Es la corriente continua que llega a la carga. Se halla mediante la siguiente expresión:

3) Potencia promedio en la carga ( )Es la potencia en DC que llega a la carga. Se halla mediante la siguiente expresión:

4) Voltaje eficaz en la carga ( )Es la potencia en DC que llega a la carga. Se halla mediante la siguiente expresión:

5) Corriente eficaz en la carga ( )Incluye la corriente en DC y los armónicos que llegan a la carga. Se halla mediante la siguiente expresión:

6) Potencia AC promedio en la carga ( )Es la potencia en la carga producida por todas las corrientes y tensiones (DC y armónicos). Se halla mediante la siguiente expresión:

7) Eficiencia ( )Es la relación entre las potencias DC y AC que llegan a la carga.

8) Tensión eficaz de Armónicos en la carga ( )Es la tensión eficaz de todos los armónicos que llegan a la carga. No incluyen a la tensión continua. Se halla mediante la siguiente expresión:

9) Factor de forma (FF)Es la relación de la tensión eficaz en la carga con la tensión DC en la carga. Se halla mediante la siguiente expresión:

10) Factor de rizado (r)Es la relación de la tensión eficaz del rizado, sin incluir la tensión DC y la tensión continua en la carga. Se halla mediante la siguiente expresión:

11) Factor de utilización del trafoSe halla mediante la siguiente expresión:

= Tensión eficaz en el secundario. = corriente eficaz en el secundario.

MATERIAL Y EQUIPO: 02 Diodos 1N4004 01 Osciloscopio TEKTRONICS-

COLOR 01 Resistor de 1.8Ω, 2W 01 Multímetro FLUKE 01 Resistor de 2.2KΩ,

0.5W 03 puntas de prueba

01 Transformador de 220

01 protoboard

PROCEDIMIENTO:

1.- Ensamble el siguiente circuito rectificador de onda completa con toma central:

TRANSFORMADOR

220Vac, 60Hz12Vac

12Vac

RsL p

L s 1

L s 2

LL

2.2K

D 1

D 2

1.8

R V+

-

Figura 1

2.- Verifique que el enchufe para 220 estén en buenas condiciones.

3.- Conecte los 220 a la toma y aplique la tensión AC de entrada.

4.- Con el multímetro, mida la tensión DC en la salida ( ).5.- Con el multímetro, mida la tensión eficaz en la salida ( ).6.- Con el multímetro, mida la tensión eficaz en los secundarios del

transformador.7.- Con el multímetro en DC, mida la tensión en cada diodo. Ponga

el terminal rojo en el ánodo.8.- Mida la corriente promedio en un diodo.9.- Mida la corriente promedio en la carga.10.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en la

salida, ( ). Dibuje la forma de onda anotando los valores pico y los tiempos.

Ω

11.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en cada diodo. Dibuje la forma de onda anotando los valores pico y los tiempos.

12.- Invierta los diodos como se muestra a continuación:

Figura 2

13.- Repita los pasos del 4 al 6.

INFORME PREVIO:

1.- Haga los cálculos empleando el simulador ORCAD / Pspice o similar. Ajuste la tensión y frecuencia del generador a los valores de la experiencia.

2.- Simule el circuito rectificador de onda completa y anote las tensiones continuas y forma de onda en la carga.

3.- ¿Para qué sirve ?4.- Anote las formas de onda en los diodos y compárelas con las

que entrega el transformador.5.- Invierta los diodos y repita los pasos 2 y 3 del informe previo.

INFORME FINAL:

1. Haga una tabla comparando los valores teóricos con los valores experimentales.

2. ¿Qué porcentaje de error hay entre los valores experimentales y los teóricos? ¿Cómo los explica?

3. Dibuje la forma de onda de la carga.4. ¿Cuánto es la máxima tensión inversa que soportan los diodos?

12Vac

RLLV

12Vac

+

220Vac, 60Hz

D 1

-2.2K

D 2

L p

L s 1

L s 2

TRANSFORMADOR

5. ¿Por qué al medir la tensión continua en el diodo, resulta negativa?

6. ¿Qué sucede cuando se invierten los diodos?7. ¿Para qué puede servir ?8. ¿Qué relación hay entre la corriente promedio en un diodo y la

corriente promedio en la carga?9. ¿Por qué en este circuito no se debe invertir sólo un diodo?10. ¿Por qué no es conveniente usar este circuito con alta

corriente?11. Indique y explique sus observaciones y conclusiones.12. Determine Potencia en carga, Potencia en Diodos y

Potencia del sistema.13. Grafique las ondas de voltaje y corriente, si la carga es R-

L (inductiva).

SIMULACIONES

Circuito de la figura 1

V

R 22 .2 k

L p

L s 1

L s 2

TX1

V-

R 1

1 .8

D 2

D 1 N 4 0 0 4

D 1

D 1 N 4 0 0 4

V 1

F R E Q = 6 0 H zV A M P L = 2 2 0 VV O F F = 0

0

V

0

V+

Forma de ondas en la entrada, en el diodo y en la carga RL=2.2K

Time

0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30ms 35ms 40ms 45ms 50msV(D1:1)

-20V

0V

20VV(D1:1,R2:2)

-40V

-20V

0V

20V

SEL>>

V(R2:2)-10V

0V

10V

20V

Circuito de la figura 2 (Con Diodos invertidos)

V 1

F R E Q = 6 0 H zV A M P L = 2 2 0 VV O F F = 0

D 2

D 1 N 4 0 0 4

V+

V

V-

0

D 1

D 1 N 4 0 0 4

L p

L s 1

L s 2

TX1

R 1

1 . 8

R 22 .2 k

0

V

Forma de ondas en la entrada, en el diodo y en la carga RL=2.2K

Time

0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30ms 35ms 40ms 45ms 50msV(D1:2)

-20V

0V

20VV(D1:2,R2:2)

-20V

0V

20V

40V

SEL>>

V(R2:2)-20V

-10V

0V

10V

LABORATORIO Nº 2

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA ( )

TIPO PUENTE

MATERIAL Y EQUIPO: 04 Diodos 1N4004 01 Osciloscopio TEKTRONICS-

COLOR 01 Resistor de 2.2KΩ,


01 Transformador de 220

01 protoboard

PROCEDIMIENTO:

1.- Ensamble el siguiente circuito rectificador de onda completa tipo puente:

OBJETIVO:Estudio de las características de funcionamiento del circuito rectificador monofásico de onda completa con diodos configurados tipo puente.

L+

L p

L s 1

L s 2

L2.2K

TRANSFORMADOR

12Vac

D 1

D 2

R220Vac, 60Hz

D 3

12Vac

D 4

-V

Figura 1


3.- Conecte los 220 al primario del transformador.4.- Con el multímetro, mida la tensión DC en la salida ( ).5.- Con el multímetro, mida la tensión eficaz en la salida ( ).6.- Con el multímetro, mida la tensión eficaz en el secundario del

transformador.7.- Con el multímetro en DC, mida la tensión en cada diodo. Ponga

el terminal rojo en el ánodo.8.- Mida la corriente promedio en un diodo.9.- Mida la corriente promedio en la carga.10.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en la


11.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en los diodos y . Dibuje la forma de onda anotando los valores pico y los tiempos.

12.- Invierta los diodos como se muestra a continuación:

L+

L p

L s 1

L s 2

L2.2K

TRANSFORMADOR

12Vac

D 1

D 2

R220Vac, 60Hz

D 3

12Vac

D 4

-V

Figura 2

13.- Repita los pasos del 4 al 6.

INFORME PREVIO:


2.- Simule el circuito rectificador de onda completa y anote las tensiones continuas y forma de onda en la carga.

3.- Anote las formas de onda en los diodos y compárelas con las que entrega el transformador.

4.- Invierta los diodos y repita los pasos 2 y 3 del informe previo.

INFORME FINAL:



3. Dibuje la forma de onda en la carga.4. ¿Cuánto es la máxima tensión inversa que soportan los diodos?5. ¿Por qué al medir la tensión continua en el diodo, resulta

negativa?6. ¿Qué sucede en el paso 11 cuando se invierten los diodos?7. ¿Qué relación hay entre la corriente promedio en un diodo y la

corriente promedio en la carga?8. ¿Por qué en este circuito no se debe invertir sólo uno de los

diodos?9. Indique y explique sus observaciones y conclusiones.10. Analice una fuente DC, simétrica con doble polaridad. De

Ud. sus observaciones y recomendaciones.11. Analice su circuito puente, si la carga es R-L (inductivo).

SIMULACIONES

Circuito de la figura1

D 3

D 2

V V

2 . 2 k

R 1

R 3

1 kV+

0V-

D 1

0

R 2

1k

V 1

F R E Q = 6 0 H zV A M P L = 22 0 VV O F F = 0

D 4

12Vp

Formas de onda en la entrada a la salida del transformador y en la carga

Time

0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30ms 35ms 40ms 45ms 50msV(V1:+)

-400V

0V

400VV(TX1:3)

-20V

0V

20VV(R1:2,D2:1)

-4.0V

0V

4.0V

8.0V

SEL>>

Circuito de la figura 2 (Invirtiendo los diodos)

V 1

F R E Q = 6 0 H zV A M P L = 22 0 VV O F F = 0

R 2

1k V+

0

R 3

1 k

2 . 2 k

R 1

V

D 1

V-

0

D 2

D 3

V

D 4

12Vp

Formas de onda en la entrada a la salida del transformador y en la carga pero con diodos invertidos

Time

0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30ms 35ms 40ms 45ms 50msV(V1:+)

-400V

0V

400VV(TX1:3)

-20V

0V

20VV(D1:1,R1:1)

-8.0V

-4.0V

0V

4.0V

SEL>>

LABORATORIO Nº 3

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

CON FILTRO POR CAPACIDAD

MATERIAL Y EQUIPO: 02 Diodos 1N4004 01 Multímetro FLUKE 03 Resistor de 1.8Ω, 2W 03 puntas de prueba 01 Resistor de 2.2KΩ, 0.5W 01 protoboard 01 Condensador electrolítico de

1000µf, 25V 01 Osciloscopio

TEKTRONICS-COLOR 01 Transformador de 220

PROCEDIMIENTO:

1.- Ensamble el siguiente circuito:

1 . 8

Rs2

1 . 812 Vac

Rs1 D 1

+

220Vac, 60Hz-

Transformador

Rs3

1 . 8

C 1

1 0 0 0 U F

D 2

L2 .2 k12 Vac V

L p

L s 1

L s 2

Figura1


3.- Conecte los 220 al primario del transformador.4.- Con el multímetro, mida la tensión DC en la salida ( ).5.- Con el multímetro, mida la tensión eficaz en la salida ( ).6.- Con el multímetro, mida la tensión eficaz en el secundario del

transformador.

7.- Mida la corriente promedio en la carga.8.- Con el osciloscopio en DC, mida la forma de onda de corriente

en cada diodo (Ayuda: Mida las tensiones en y usando los dos canales del osciloscopio). Anote los valores pico y los tiempos.

OBJETIVO:Estudio de las características de funcionamiento del circuito rectificador monofásico de onda completa con toma central.

9.- Con el osciloscopio, mida la corriente DC en cada diodo. 10.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en la


11.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en cada diodo. Dibuje la forma de onda anotando los valores pico y los tiempos.

12.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en la . Dibuje la forma de onda anotando los valores pico y los

tiempos.

INFORME PREVIO:


2.- Simule el circuito rectificador de onda completa más filtro y anote las tensiones y corrientes que se piden en el experimento.

3.- Anote las formas de onda en los diodos y compárelas con las que entrega el transformador.

4.- Halle la forma de onda de corriente que entrega el secundario del transformador.

INFORME FINAL:



3. Dibuje la forma de onda en la carga.4. ¿Cuánto es la máxima tensión inversa que soportan los diodos?5. ¿Cuánto es la corriente pico que circula por el condensador?6. ¿Qué se ve en el paso 12 y como lo explica?7. ¿Qué relación hay entre la corriente promedio en un diodo y la

corriente promedio en la carga?8. Indique y explique sus observaciones y conclusiones.9. Determine: Tensión de rizado (Vr) y Factor de rizado(r%).

SIMULACIONES


V

1 . 8

V 1

F R E Q = 6 0 h ZV A M P L = 2 2 0 vV O F F = 0

2 .2 k

-

D 1

L

1 .8

+V

C 11 0 0 0 u f

Rs2

0

D 2

Rs3

1 .8

0L p

L s 1

L s 2

0

V

Rs1

Formas de señal en el secundario y en la carga

Time

0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30ms 35ms 40msV(TX1:4)

-20V

-10V

0V

10V

20VV(D1:2)

0V

4V

8V

12V

SEL>>

Forma de onda de la corriente en la carga RL = 2.2 K

Time

0s 2ms 4ms 6ms 8ms 10ms 12ms 14ms 16ms 18ms 20ms 22ms 24ms 26ms 28ms 30ms-I(R4)

0A

1.0mA

2.0mA

3.0mA

4.0mA

5.0mA

LABORATORIO Nº 4

AMPLIFICADOR CON TRANSISTOR

BIPOLAR EN BASE COMÚN

MATERIAL Y EQUIPO: 01 transistor 2N2222 ó

2N3904 01 Osciloscopio TEKTRONICS-COLOR

02 Resistores de 1KΩ, 0.5W

01 Multímetro FLUKE

01 Resistor de 5.6KΩ, 0.5W

03 puntas de prueba

01 Resistor de 10KΩ, 0.5W 01 Generador de funciones TEKTRONICS

01 Resistor de 91KΩ, 0.5W 02 Condensadores electrolíticos de 10µF, 16V

01 Resistor de 15KΩ, 0.5W 01 Condensadores electrolíticos de 100µF, 16V

01 protoboard

PROCEDIMIENTO:

1.- Ensamble el siguiente amplificador en base común:

B

in

1 k

5 . 6 K

V

0

1 5 k

+

Q 1

g

- 1 0 u f

1 k

1 0 0 u f

L

-L

0

1 2 V d c

R V1 0 k

1 0 u f

CE

9 1 K

+V

Figura 1

2.- Verifique las conexiones, ajuste la fuente a 12 y conéctela al circuito.

3.- Con el multímetro, mida la tensión DC en colector ( ), emisor () y base ( ), respecto a la referencia. Desconecte la señal.

4.- Usando el osciloscopio, ajuste la tensión del generador para que la señal de entrada ( ) mida 10m , con frecuencia 1KHz.

OBJETIVO:Estudio de las características del amplificador en base común. Cálculo de Zin y Zout.

5.- Mida el voltaje de señal de salida ( ).Desconecte la resistencia de carga ( ), y mida nuevamente el voltaje de señal de salida.

6.- Mida la relación de fase entre y usando los dos canales del osciloscopio.

7.- Varíe la frecuencia del generador y llene la siguiente tabla, con =10m :

()f(Hz) 10

0500

1K

2K

5K

10K

15K

20K

25K

30K

35K

50K

()

8. Con las mediciones realizadas, ¿Cómo determinaría la impedancia de entrada del circuito ( )?


INFORME PREVIO:


2.- Simule el circuito y anote las tensiones y corrientes que se piden en el experimento.

3.- Dibuje el gráfico de respuesta en frecuencia indicando la ganancia de tensión vs frecuencia, usando la escala semilogarítmica.

4.- Determine la impedancia de entrada a 1KHz.5.- Determine la impedancia de salida a 1KHz.6.- Determine

INFORME FINAL:



3. Dibuje la forma de onda de entrada ( ) y de la carga ( ).4. Dibuje el gráfico de respuesta en frecuencia indicando la

ganancia de tensión: ( ) vs frecuencia, usando escala semilogarítmica (Curva de Bode).

5. ¿Qué impedancia de entrada tiene el amplificador?6. ¿Qué impedancia de salida tiene el amplificador?7. Indique y explique sus observaciones y conclusiones.8. Calcule y verifique: fL=_ _ _ , fH=_ _ _ , fT=_ _ _ 9. Grafique VL vs VG.

SIMULACIONES


R 1

1 k

R 2

1 k

R 31 5k

R 4

9 1k

R 5

5 .6 k

R 61 0 k

C 1

1 0 0 u f

C 21 0 0 u f

C 3

1 0 0 u f

S a lid a

V 1

F R E Q = 1 K H zV A M P L = 1 0 m VV O F F = 0

0

V 2

1 2V d c00

Q 1

Q 2 N 3 9 0 4

C o lec to r

V

V

Forma de onda en la entrada y en salida (carga)

Time

0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms 2.2ms 2.4ms 2.6ms 2.8ms 3.0msV(C2:2)

948.4mV

948.6mV

948.8mV

949.0mV

949.2mVV(R7:2)

-40mV

-20mV

0V

20mV

40mV

SEL>>


V

V 1

1 2 V d c

V 2


C 1

1 0 u f

R 1

1 k

R 3

9 1 k

R 4

5 . 6k

C 2

1 0 0 u f

0

R 2

15 k

R 6

1 kV

0

Q 3Q 2 N 3 9 0 4

Forma de onda en la salida, sin la carga

Time

0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms 2.2ms 2.4ms 2.6ms 2.8ms 3.0msV(C2:2)

948.4mV

948.6mV

948.8mV

949.0mV

949.2mVV(Q3:c)

6.65V

6.70V

6.75V

6.80V

SEL>>

LABORATORIO Nº 5


BIPOLAR EN EMISOR COMÚN


2N3904 02 Condensadores electrolíticos de

10µF, 16V 01 protoboard 02 Resistores de 1KΩ, 0.5W

01 Resistor de 5.6KΩ, 0.5W 01 Condensadores electrolíticos de 100µF, 16V

01 Multímetro FLUKE 01 Resistor de 10KΩ, 0.5W

01 Resistor de 15KΩ, 0.5W 01 Generador de funciones TEKTRONICS

01 Resistor de 91KΩ, 0.5W 01 Osciloscopio TEKTRONICS-COLOR 01 Resistor de 100KΩ,


PROCEDIMIENTO:

1.- Ensamble el siguiente amplificador en emisor común:

1 0 kL

Z

i

-

5 . 6 k

10 u f

o

1 0 0 k

in C = 1 0 0 u fG

L

-

C

V

+

1 k

+R1 0 u f

i

V 1 5 K

0

1 2 V d cB

g

Z

i -

9 1 k

L+ VE

Figura 1




5.- Usando el osciloscopio, mida el voltaje de señal de salida ( ).Desconecte la resistencia de carga ( ), y mida nuevamente el voltaje de señal de salida.

OBJETIVO:Estudio de las características del amplificador en emisor común, Z in y Zout.


7.- Varíe la frecuencia del generador y llene la siguiente tabla, con =10m

()f(Hz) 10

0500

1K

2K

5K

10K

15K

20K

25K

30K

35K

50K

()



12. Retire “C = 100uf” del emisor y repita todos los pasos anteriores.

13. Inserte un C=20pf en bornes B y C del BJT, llene la tabla del paso 7.

INFORME PREVIO:





INFORME FINAL:



3. Dibuje la forma de onda de entrada ( ) y de la carga ( ). ¿Qué relación de fases hay entre ellas?

4. Dibuje el gráfico de respuesta en frecuencia indicando la ganancia de tensión: ( ) vs frecuencia, usando escala semilogarítmica (Curva de Bode).

5. ¿Qué impedancia de entrada tiene el amplificador?6. ¿Qué impedancia de salida tiene el amplificador?

7. Indique y explique sus observaciones y conclusiones.8. Calcule y verifique: fL=_ _ _ , fH=_ _ _ , fT=_ _ _ 9. Grafique VL vs VG

SIMULACIONES

Circuito de la Figura 1

C 3

1 0 u f0

R 2

1 5 k

9 1 k

R 1

VR 6

1 0 0 k

R 3

5 . 6 k

R 5

1 0 k

V 2

1 2 V d c

V 1


R 41 k

C 4

1 0 0 u f

R 85 0 0

C 1

1 0 u f

V

0

Q 1

Q 2 N 3 9 0 4

Forma de onda en la entrada del transistor y en la carga RL=10k

Time

0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms 2.2ms 2.4ms 2.6ms 2.8ms 3.0msV(V1:+)

-10mV

-5mV

0V

5mV

10mV

SEL>>

V(R3:1)8.345V

8.350V

8.355V

8.360V

8.365V

Retiramos el Condensador C=10uf.

C 3

1 0 u f0

V

R 2

1 5 k

9 1 k

R 1

R 6

1 0 0 k

R 3

5 . 6 k

R 5

1 0 k

V 2

1 2 V d c

V 1

F R E Q = 1 K H zV A M P L = 10 m VV O F F = 0

R 41 k

R 85 0 0

C 1

1 0 u f

V

0

Q 1

Q 2 N 3 9 0 4

Forma de onda en la entrada del transistor y en la carga RL=10k

Time


-10mV

-5mV

0V

5mV

10mV

SEL>>

V(R3:1)8.350V

8.352V

8.354V

8.356V

8.358V

LABORATORIO Nº 6


BIPOLAR EN COLECTOR COMÚN


2N3904 02 Condensadores electrolíticos de

10µF, 16V 03 puntas de prueba 01 Resistores de 100Ω, 0.5W

01 Resistor de 1KΩ, 0.5W 01 Condensadores electrolíticos de 100µF, 16V 01 Resistor de 15KΩ, 0.5W

01 Resistor de 91KΩ, 0.5W 01 protoboard 01 Resistor de 100KΩ, 0.5W 01 Generador de funciones

TEKTRONICS 01 Multímetro FLUKE 01 Osciloscopio TEKTRONICS-COLOR

PROCEDIMIENTO:

1.- Ensamble el siguiente amplificador en colector común:

OBJETIVO:Estudio de las características del amplificador en colector común, llamado también seguidor emisivo, Zin y Zout.

1 0 0L

Z

i-

1 0 0 u f

o

1 0 0 k

inG

L-

C

V

+

1 k

+R

1 0 u f

i

V 1 5 K

0

1 2 V d cB

g

Z

i

-

9 1 k

L+

V

E

Figura 1




5.- Usando el osciloscopio, mida el voltaje de señal de salida ( ).Desconecte la resistencia de carga ( ) y mida nuevamente el voltaje de señal de salida.


7.- Varíe la frecuencia del generador y llene la siguiente tabla, con =50m

()f(Hz) 10

0500

1K

2K

5K

10K

15K

20K

25K

30K

35K

50K

()



INFORME PREVIO:





INFORME FINAL:



3. Dibuje la forma de onda de entrada ( ) y de la carga ( ). ¿Qué relación de fases hay entre ellas?

4. Dibuje el gráfico de respuesta en frecuencia indicando la ganancia de tensión: ( ) vs frecuencia, usando escala semilogarítmica (Curva de Bode).

5. ¿Qué impedancia de entrada tiene el amplificador?6. ¿Qué impedancia de salida tiene el amplificador?7. Indique y explique sus observaciones y conclusiones.8. Calcule y verifique: fL=_ _ _ , fH=_ _ _ , fT=_ _ _ 9. Grafique VL vs VG.

SIMULACIONES


C 1

1 0 u f

R 1

1 0 k

R 2

1 5 k

R 3

9 1 K

R 4

1 k

V 1

F R E Q = 1 K H zV A M P L = 5 0 m VV O F F = 0 v

V 2

1 2 v

Q 1 Q 2 N 2 2 2 2

0

C 3

1 0 0 u f

R 6

1 0 0

V

V

Forma de onda en la carga RL = 100

Time


-50mV

0V

50mVV(R6:2)

0V

100mV

200mV

300mV

SEL>>

Circuito de la figura 1 (Sin la carga)

C 1

1 0 u f

R 1

1 0 k

R 2

1 5 k

R 3

9 1 K

R 4

1 k

V 1

F R E Q = 1 K H zV A M P L = 5 0 m VV O F F = 0 v

V 2

1 2 v

Q 1 Q 2 N 2 2 2 2

0

V

V

Forma de onda en la salida sin carga

Time


-50mV

0V

50mVV(Q1:e)

100mV

200mV

300mV

400mV

SEL>>

LABORATORIO Nº 7

CIRCUITO AMPLIFICADOR

MULTI-ETAPA CON BJT

MATERIAL Y EQUIPO: 02 transistores NPN BC548 ó

equivalente, PNP BC559 ó equivalente.

01 protoboard 01 Multímetro FLUKE

Resistores de 4.7KΩ, 22KΩ, 10KΩ, 1.2KΩ, 1.5KΩ, 2x1KΩ , 220Ω

01 Fuente de Alimentación Programable

01 Osciloscopio TEKTRONICS-COLOR Capacitores 100uf, 47uf,

OBJETIVO:Estudiar y aplicar el concepto de amplificadores de varias etapas, evaluar las ganancias, distorsión, manejo de señales pequeñas y grandes con transistores.

2x10uf

PROCEDIMIENTO:

1.- Ensamble el siguiente circuito, de la figura1:

R

C 4

1 0 u f

R 6

1 . 5 k

i

LR 2

2 2 k

Q 1

B C 5 4 8 A

i i0

R 1

4 7 k

C 3

47 u f

+

Q 2

B C 5 5 9 AS a lid a

L

V 21 2 V d c

-C 2

1 0 0 u f

VR 4

1k1 0 k

R 5

1 k

R 9

2 2 0

Vg

C 1

1 0 u f+

R 3

1 . 2 k

-

R 8

1 0 0 k

Figura 1

2.- Polarizar el circuito y medir en DC las tensiones de cada dispositivo para determinar el punto Q de cada uno de ellos.

VC1 (V) = VC2 (V) =VE1 (V) = VE2 (V) =VB1 (V) = VB2 (V) =

3.- Evaluar el punto de operación

Q1 Q2

4.- Aplicar una señal senoidal de 10mVp-p a 1KHz, y con ayuda del osciloscopio medir la señal de salida en el colector del transistor Q y el RL.

VC1 (AC) = V0 =AV1 = AV2 =AV(total) =

5.- Colocar el condensador del emisor 2 en paralelo a 1K + 220 Ω, es decir del emisor 2 hacia fuente (tierra en AC) y tratar de medir nuevamente las salidas de cada transistor, (tratar de hacer Q2 de alta ganancia).

INFORME PREVIO:





INFORME FINAL:

1.- Haga una tabla comparando los valores teóricos con los valores experimentales.

2.- ¿Qué porcentaje de error hay entre los valores experimentales y los teóricos? ¿Cómo los explica?

3.- Dibuje la forma de onda de entrada ( ) y de la carga ( ). ¿Qué relación de fases hay entre ellas?

4.- Dibuje el gráfico de respuesta en frecuencia indicando la ganancia de tensión: ( ) vs frecuencia, usando escala semilogarítmica (Curva de Bode).

SIMULACIONES


R 3

1 . 2 k

0

Q 2

B C 5 5 9 A C 4

1 0 u f

S a lid a

R 5

1 k

R 7

1 0 k

C 1

1 0 u f

R 2

2 2 k

V R 4

1 k

V 1


R 8

1 0 0 k

R 1

4 7 k

C 3

4 7 u f

R 6

1 . 5 k

Q 1

B C 5 4 8 AE n t ra d a V

V 21 2 V d c

C 2

1 0 0 u f

R 9

2 2 0

0

Formas de ondas en la salida y en la entrada

Time

0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms 2.2ms 2.4ms 2.6ms 2.8ms 3.0msV(ENTRADA)

-10mV

-5mV

0V

5mV

10mV

SEL>>

V(Q2:c)3.2V

3.3V

3.4V

3.5V

DATASHEETS

BIBLIOGRAFÍA

1. Muhammad Rashid “Circuitos Microelectrónicos” Análisis y DiseñoEditorial International Thomson Editores – 2000

2. Sedra – Smith “Circuitos Microelectrónicos” Editorial Oxford University Press- 2 000 Quinta Edición

3. Mark Horenstein “Circuitos y Dispositivos Microelectrónicos ” Editorial Prentice Hall – 2 000 Segunda Edición

4. Savant – Roden – Carpenter “Diseño Electrónico” Circuitos y sistemasEditorial Addison Wesley Iberoamericana – 1 992

5. Travis – Blalock “Circuitos Microelectrónicos” Análisis y DiseñoEditorial McGraw – Hill – 2 006 Segunda Edición

6. Lluis Prat Viñas “Circuitos y Dispositivos Microelectrónicos ” Editorial 2 001 Sexta Edición

7. Fernando López Aramburú “Circuitos Electrónicos I” Teoría y Problemas. Texto UNI – FIEE Editorial Ciencias – 2 008

8. David Báez López “Análisis de Circuitos con Orcad - Pspice” Editorial Alfaomega – 2 009 Cuarta Edición

9. URL’s: http://www.alldatasheet.com http://www.orcad.com

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