Experiencias Laboratorio.docx

Laboratorio de Circuitos electrónicos Alumnos: Arenas Girón Israel Jefté

17190295

Bautista Escobar, Benny Samir

15190165

Carhuarica Aguilar, Carla Brenda

17190077

Cerna Cordero, Franco Emmanuel

17190151

Puma Helguero, Jordy Jair

15190264

Zumaeta Mori, Paoulo César

15190096

Profesor: Luis Ponce Ciclo: 2019-0

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

EXPERIENCIA N° 2 DIODOS I.

OBJETIVOS Estudiar las características de operación de los diodos semiconductores, Zener y LED

II.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • • •

III.

Osciloscopio Multímetro Generador de señales Fuente de poder DC Punta de prueba de osciloscopio Diodos: Semiconductor, Zener y LED Resistores de 100Ω, 1KΩ, 0.3KΩ, 2.2KΩ y 4.7KΩ Potenciómetro de 25KΩ

INFORME PREVIO

1. Buscar en los manuales y detallar las características de los diodos a utilizar 2. Explicar los conceptos de resistencia dinámica, corriente directa e inversa, capacidad de transición y velocidad de conmutación del diodo 3. Explicar la curva característica del diodo Zener y su utilidad como regulador de tensión 4. Explicar la constitución del diodo LED y sus características más importantes

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Implementar el circuito de la figura 2.1 a. Ajustando la tensión con el potenciómetro, observar y medir la intensidad de corriente, If, y la tensión directa del diodo, Vf. Registrar sus datos en la tabla 2.1 Tabla 2.1

If (mA) Vf (V)

0.0

0.2

0.4

0.8

1.0

1.5

5

10

15

20

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

Figura 2.1

b. Invertir el diodo, verificando al mismo tiempo la polaridad de los instrumentos, proceda como en el paso anterior (en este caso se mide la intensidad de corriente inversa, Ir, y la tensión inversa, Vr, a través del diodo) y complete la tabla 2.2 Tabla 2.2

Vr (V) Ir (uA)

0

2

4

6

8

10

12

2. Implementar el circuito de la figura 2.2

Figura 2.2

a. Utilizando el osciloscopio, observar y medir los tiempos de conmutación del diodo. Llene la tabla 2.3 Tabla 2.3

R1 = 1KΩ R1 = 2.2KΩ

f1 = 1.5 KHz, f2 = 25 KHz f1 f2 f1 f2

3. Implementar el circuito de la figura 2.3

Figura 2.3

Forma de onda

Ts

Tt

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM a. Consultando con el profesor, aumentar lentamente la tensión a fin de observar y medir los datos registrados por los instrumentos. La tabla se confeccionará tomando como base la tensión nominal del diodo Zener. Tabla 2.4

Vz (V) Iz (mA)

0

1

3.5

4.5

5.4

5.5

5.56

5.58

5.6

b. Invertir el diodo a fin de verificar la polarización directa. Complete la tabla 2.5. Tabla 2.5

If (mA) Vf (V)

0.0

0.2

0.4

0.8

1.0

1.5

5

10

15

20

4. Implementar el circuito de la figura 2.4

Figura 2.4

a. Aumentar lentamente la tensión aplicada, observando y anotando los valores que registran los instrumentos en la tabla 2.6 Tabla 2.6

Con carga

Sin carga

V Vz(V)

Iz(mA)

It(mA)

Vz(V)

Iz(mA)

It(mA)

6.0 6.5 7.0

V.

CUESTIONARIO

1. Construir el gráfico I = f(V) con los datos de las tablas 2.1 y 2.2. Calcular la resistencia dinámica del diodo 2. Mostrar los gráficos del tiempo de recuperación inversa del diodo y explicar las razones de su ocurrencia 3. Usando los resultados de las tablas 2.4 y 2.5 construir la curva característica del diodo Zener. Identificar el codo Zener y también la corriente nominal 4. Verificar el % de regulación usando los resultados de la tabla 2.6. Haga sus comentarios al respecto

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

VI.

OBSERVACIONES Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

VII.

BIBLIOGRAFÍA Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia

EXPERIENCIA N° 3 CIRCUITOS LIMITADORES Y ENCLAVADORES CON DIODOS I.

OBJETIVOS Analizar y estudiar el comportamiento de los diodos semiconductores como limitadores

II.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • • • • •

III. 1. 2. 3. 4.

IV.

Osciloscopio Multímetro Generador de señales Fuente de poder DC Punta de prueba de osciloscopio Transformador de 220V/12V Diodos: 1N4148 (2), 1N4004 (2) y diodo Zener de 5.6V Resistores de 0.47KΩ y 10KΩ (2) Potenciómetro de 10KΩ Capacitor de 0.47uF

INFORME PREVIO Indicar las características principales de los diodos a utilizar en el experimento Definir los conceptos de circuitos limitadores y enclavadores Realizar el análisis teórico de los circuitos mostrados dibujando la señal de salida Explicar los posibles inconvenientes que podrían presentarse con los diodos usados en circuitos limitadores y enclavadores y forma de solucionarlo

PROCEDIMIENTO

1. Implementar el circuito de la figura 3.1 a. Aplicar una señal sinusoidal de 16Vpp, observando y dibujando las señales de entrada y salida para frecuencias de 100Hz, 1KHz y 10KHz. Graficar los tres resultados en la figura 3.2, con diferentes bases de tiempo. b. Invertir la polaridad de la fuente DC y el diodo. Proceder como en el paso anterior. Graficar los tres resultados en la figura 3.3, con diferentes bases de tiempo.

c. Colocar un diodo en paralelo con R1 de 10KΩ (con el ánodo del diodo conectado a GND) en el circuito de la figura 3.1. Repetir los pasos a y b y graficar los resultados en las figuras 3.4 y 3.5, respectivamente. d. Verifique sus resultados mediante simulación

Figura 3. 1

Figura 3 .2

Figura 3.3

Figura 3.4

Figura 3.5

2. Implementar el circuito de la figura 3.6

Figura 3.6

a. Aplicar las mismas señales del paso anterior. Observar las ondas de salida, variando la fuente DC. Graficar los resultados en la figura 3.7, con diferentes bases de tiempo. b. Invertir la polaridad de la fuente DC y los diodos. Proceder como en el paso anterior. Graficar los tres resultados en la figura 3.8, con diferentes bases de tiempo. c. Verifique sus resultados mediante simulación

Figura 3.7

Figura 3.8

d. Implementar un circuito limitador utilizando diodos Zener. Previamente conversar con el profesor. 3. Implementar el circuito de la figura 3.9

a. Aplicar una señal cuadrada de 8Vpp, observando y dibujando las señales de entrada y salida para frecuencias de 100Hz, 1KHz y 10KHz. Graficar los resultados en la figura 3.10, con diferentes bases de tiempo. b. Verifique sus resultados mediante simulación

Figura 3 .9

Figura 3.10

c. Variar la fuente DC y repetir el paso anterior. Graficar los resultados en la figura 3.11, con diferentes bases de tiempo. d. Verifique sus resultados mediante simulación e. Invertir el diodo manteniendo VR constante y la frecuencia del generador a 1KHz. Observe y dibuje las ondas de entrada y salida en la figura 3.12 f.

Verifique sus resultados mediante simulación

Figura 3.11

Figura 3.12

g. Invertir el diodo y la fuente DC. Luego proceda como en el paso a, para frecuencias de 100Hz, 1KHz y 10KHz. Graficar los resultados en la figura 3.13, con diferentes bases de tiempo. h. Verifique sus resultados mediante simulación

Figura 3.13

4. Implementar el circuito de la figura 3.14

Figura 3.14

a. Aplicar una señal cuadrada de 8Vpp, observando y dibujando la señal de salida para frecuencias de 25KHz, 100KHz y 500KHz. Graficar los resultados en la figura 3.15, con diferentes bases de tiempo. b. Verifique sus resultados mediante simulación c. Colocar otro diodo y repetir el paso anterior. Graficar los resultados en la figura 3.16, con diferentes bases de tiempo. d. Verifique sus resultados mediante simulación

Figura 3.15

Figura 3.16

5. Implementar el circuito de la figura 3.17, tratando de sincronizar la frecuencia del generador como un múltiplo de 60Hz. Graficar la señal de salida en la figura 3.18. 6. Verifique sus resultados mediante simulación

Figura 3. 17

Figura 3.18

V.

CUESTIONARIO

1. Presentar los resultados obtenidos en el laboratorio en forma ordenada, indicando el circuito y las observaciones a que dieran lugar 2. En qué medida los instrumentos (osciloscopio) tienen influencia en los circuitos, en cuanto a la distorsión de forma de onda 3. Explicar las diferencias de lecturas encontradas con el voltímetro y el osciloscopio (en DC y AC)

VI.

OBSERVACIONES Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

VII.

BIBLIOGRAFÍA Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia

EXPERIENCIA N° 4 RECTIFICADORES FILTROS Y MULTIPLICADORES DE TENSIÓN I.

OBJETIVOS Estudiar el funcionamiento de los diferentes modelos de circuitos rectificadores, filtros y multiplicadores de tensión

II.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • • • •

III.

Osciloscopio Multímetro Generador de señales 02 puntas de prueba de osciloscopio Transformador con punto central Diodos 1N4004 (4) u otros equivalentes Resistores de 10KΩ, 1KΩ y 0.22KΩ y 0.1KΩ Capacitores de 25V de 2200uF, 1000uF, 470uF y 100uF Bobina de 1H

INFORME PREVIO

1. Definir los conceptos de rectificación, filtros y dobladores de tensión 2. Definir las principales características a dimensionarse en los diseños de rectificadores y filtros 3. Realizar el análisis teórico de los circuitos mostrados

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Implementar el circuito de la figura 4.1

Figura 4.1

a. Observar y medir las tensiones de entrada y salida en fase correcta, anotando los datos en la tabla 4.1 b. Con RL = 1KΩ, invertir el diodo. Luego proceda igual que en el paso a. Haga lo mismo para el caso de RL = 0.1KΩ Tabla 4.1

RL = 10KΩ

RL = 1KΩ

RL = 0.1KΩ

Vi(rms) Vopp Vo DC Io DC c. Grafique en la figura 4.2 lo encontrado en los pasos anteriores, graficando la entrada versus salida para los tres casos mencionados

Figura 4.2

2. Implementar el circuito de la figura 4.3

Figura 4.3

a. Observar y medir las tensiones de entrada y salida, anotando los datos en la tabla 4.2 b. Desconectando la alimentación de entrada, descargar el condensador. Luego conectar una carga RL de 1KΩ en paralelo con RB. Proceda como en el paso a c. Reemplazar el condensador de 1000uF, por otros de 2200uF y 100uF respectivamente. Llene los datos en la tabla 4.2 d. Grafique la tensión de salida vo con respecto a vs, correspondiente a cada uno de los 4 casos anteriores en la figura 4.4 Tabla 4.2

C1=1000uF Sin RL RL=1KΩ

C1=2200uF Sin RL RL=1KΩ

Vs(rms) Vopp Vo(rms) Vo DC Io DC

Figura 4.4

3. Implementar el circuito de la figura 4.5 3

C1=100uF Sin RL RL=1KΩ

Figura 4.5

a. Observar y medir las tensiones de entrada y salida en fase correcta, anotando los datos en la tabla 4.3 Tabla 4.3

RL = 1KΩ

RL = 0.1KΩ

Vs(rms) Vopp Vo DC Io DC b. Colocando una resistencia RB = 10K y un capacitor de 1000uF en paralelo con la resistencia de carga, observar y medir las tensiones de entrada y salida, registrando los datos en la tabla 4.4 c. Usando el procedimiento adecuado para descargar los capacitores, reemplazar C por otros de valores C = 2200uF y 100uF respectivamente en el circuito de la figura 4.3. Mantener los valores de RB y RL. Registrar los datos en la tabla 4.4 d. Grafique la tensión de salida vo con respecto a vs, correspondiente a cada uno de los 4 casos anteriores en la figura 4.6 Tabla 4.4

C=1000uF Vs(rms) Vopp Vo(rms) Vo DC Io DC

C=2200uF

C=100uF

Figura 4.6

4. Implementar el circuito de la figura 4.7

Figura 4.7

a. Llenar la tabla 4.5, observando las ondas de entrada y salida para las diferentes cargas que se presentan en dicha tabla b. Colocar un capacitor de 100uF en paralelo con RL de 1KΩ. Observar y anotar los resultados. Esto corresponde a un filtro RC c. Reemplazar RL del circuito mostrado en la parte superior de la figura 4.7 por el circuito mostrado en la parte inferior de dicha figura. Luego llene la tabla 4.5. Esto corresponde a un filtro CLC

d. Grafique la tensión de salida vo con respecto a vs, correspondiente a cada uno de los 5 casos anteriores en la figura 4.8 Tabla 4.5

Sin C

RL 1KΩ

Filtro RC

0.1KΩ

Filtro CLC

0.22KΩ

Vs(rms) Vo DC Vr (riz)

Figura 4.8

5. Implementar el circuito de la figura 4.9

Figura 4.9

a. Observar y medir las tensiones de entrada y salida, llenando los datos en la tabla 4.6

b. Grafique la tensión de salida vo con respecto a vs, correspondiente a los 2 casos anteriores en la figura 4.10 Tabla 4.6

RL = 1KΩ

RL = 10KΩ

VoDC Vr VC1 VC2

Figura 4.10

6. Implementar el circuito de la figura 4.11

Figura 4.11

a. Observar y medir las tensiones de entrada y salida, llenando los datos en la tabla 4.7 b. Grafique la tensión de salida vo con respecto a vs, correspondiente a los 2 casos anteriores en la figura 4.12

Tabla 4.7

RL = 1KΩ

RL = 10KΩ

VoDC Vr VC1 VC2 VC3

Figura 4.12

V.

CUESTIONARIO

1. Presentar los resultados obtenidos en forma ordenada, indicando el tipo de circuito y las observaciones correspondientes 2. Explicar las diferencias y/o coincidencias obtenidas entre los rectificadores de las figuras 4.1, 4.5 y 4.7 3. Explicar y verificar las fórmulas de rizado para los filtros utilizados en la práctica, relacionándolos con las ventajas y desventajas entre ellos 4. Explicar lo referente al doblador o triplicador de tensión utilizado en la práctica. Indicar sus usos

VI.

OBSERVACIONES Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

VII.

BIBLIOGRAFÍA Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I

EXPERIENCIA N° 6

EXPERIENCIA N° 5 ELTRANSITOR BIPOLAR NPN.CARACTERISTICAS BASICAS I.

OBJETIVOS • •

II.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • •

Osciloscopio Fuente de poder DC Multímetro Microamperímetro Miliamperímetro Cables de conexión diversos 01 transistor 2N4646 o 2N3904

•

Resistores: Re=220 Ω, Rc=1K Ω,R1=56K Ω, R2=22K Ω Ci=0.1µF, Co=0.1µ, Ce=3.3µF. Potenciómetro de 1MΩ (p1) 01 computadora con Multisim

• •

III.

Verificar las condiciones de un transistor bipolar PNP. Comprobar las características de Funcionamiento de un transistor bipolar NPN

Condensadores:

INFORME PREVIO

1. Indicar y explicar cada una de las especificaciones de funcionamiento de un transistor bipolar. 2. De los manuales, obtener los datos de los transistores bipolares: 2N3904, AC127, 25C784Y, TR59 y 2N2222. 3. Realizar el análisis teórico de los circuitos mostrados Determinar el punto de operación del circuito del experimento.

IV.

PROCEDIMIENTO 1. Considerando los valores nominales de los componentes utilizados, realizar la simulación del circuito mostrado en la figura 5.1. Considere todos los casos indicados en el paso 3. Llenar los valores correspondientes en las tablas 5.2, 5.3, 5.4 y 5.5

Versión 1.0

2. Verificar el estado operativo del transistor, usando la función ohmímetro del multímetro. Llene la tabla 5.1 Tabla 5.1

Resistencia Base – Emisor Base – Colector Colector – Emisor

Directa

Inversa

3. Implementar el circuito de la figura 5.1

Figura 5.1

a. Medir las corrientes que circulan por el colector (Ic), el emisor (Ie) y la base (Ib) cuando el potenciómetro P1 está ajustado para tener una resistencia de 0Ω. b. Medir las tensiones entre el colector–emisor (Vce), entre base–emisor (Vbe) y entre emisor–tierra (Ve). c. Colocar los datos obtenidos en la tabla 5.2 d. Cambiar R1 a 68KΩ, repetir los pasos (a) y (b), y anotar los datos en la tabla 5.3 e. Aumentar las resistencias de P1 a 100KΩ, 250KΩ, 500KΩ, 1MΩ. Observar lo que sucede con las corrientes Ib y con la tensión Vc (usar Re=0) llenar la tabla 5.4. f. Ajustar el generador de señales a 50mVpp, 1KHz, onda sinusoidal. Observar la salida Vo con el osciloscopio. Anotar en la tabla 5.5. Tabla 5.2

Valores (R1=56KΩ) Teóricos Simulados Medidos

Ic(mA)

Ie(mA)

Ib(uA)

Vce

Vbe

Ve

Tabla 5.3

Valores (R1=68KΩ) Teóricos Simulados Medidos

Ic(mA)

Ie(mA)

Ib(uA)

Vce

Vbe

Ve

Ib(uA)

Vce

Vbe

Ve

Tabla 5.4

Valores

Ic(mA)

P1 = 100KΩ

P1 = 250KΩ

P1 = 500KΩ

P1 = 1MΩ

Ie(mA)

Teóricos Simulados Medidos Teóricos Simulados Medidos Teóricos Simulados Medidos Teóricos Simulados Medidos Tabla 5.5

Vi R1=56KΩ

R1=68KΩ

V.

Vo

Av

Vo

Av(sin Ce)

Teóricos Simulados Medidos Teóricos Simulados Medidos

CUESTIONARIO

1. Explicar el comportamiento del transistor al hacer su verificación operativa con el multímetro en función ohmímetro. 2. Representar la recta de carga en un grafico Ic vs Vce del circuito del experimento. Ubicar los puntos correspondientes a las tablas 5.2, 5.3 y 5.4. 3. ¿En qué regiones de trabajo se encuentran los puntos de la tabla 5.2 y 5.3? 4. ¿Qué sucedería con el punto de operación si cambiamos R1 a 150KΩ? Explicar los valores e indicar el valor teórico. 5. Indicar las diferencias más importantes entre el circuito de este experimento (transistor NPN) con respecto al anterior (transistor PNP).

VI.

OBSERVACIONES Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

VII.

BIBLIOGRAFÍA Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia

EXPERIENCIA N° 6 POLARIZACION Y ESTABILIZACION DEL TRANSISTOR BIPOLAR I.

OBJETIVOS • •

II.

III.

Estudiar las diferentes polarizaciones del transistor bipolar para su operación en alterna. Determinar las condiciones de funcionamiento del transistor en sus configuraciones, así como las limitaciones existentes, tanto para continua como para alterna.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • •

Osciloscopio Multímetro digital Generador de señales Fuente de poder DC Miliamperímetro DC Microamperímetro DC Resistores de R1 = 47KΩ/56 KΩ, R2 = 22KΩ/3.3 KΩ, Rc = 1.2KΩ/3.3KΩ, RL = 10KΩ/1 KΩ, Re = 1 KΩ

• • • • •

Condensadores de Ci = 10uF, Co = 22uF, Ce = 100uF Transistores BC548 (NPN) o BC558 (PNP) 01 protoboard Cables de conexión diversos 01 Computadora con Multisim

INFORME PREVIO

1. Determinar los valores teóricos de funcionamiento del circuito mostrado en la figura 6.1. Llenar la tabla 6.3 2. Realizar el análisis de funcionamiento en corriente alterna del circuito anterior en corriente alterna. Llenar la tabla 6.4 3. Determinar los valores teóricos de funcionamiento del circuito mostrado en la figura 6.2. Llenar la tabla 6.5 4. Realizar el análisis de funcionamiento en corriente alterna del circuito anterior en corriente alterna. Llenar la tabla 6.6

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Simular el circuito mostrado en la figura 6.1. Llene los campos correspondientes de las tablas 6.1 y 6.2

2. Implementar el circuito de la figura 6.1. Medir las tensiones y corrientes en los terminales del transistor para determinar el punto de operación Q. Completar la Tabla 6.1. Tabla 6.1

Punto Q Ic(mA) Ib(uA) Vce(v)

Valor teórico

Valor simulado

Valor medido

3. En el circuito mostrado en la figura 6.1 aplique una señal sinusoidal de 50 mV con una frecuencia de 1 KHz. Mida Vo para determinar la ganancia Av = Vo/Vi. Llenar la Tabla 6.2. Tabla 6.2

Vi(mVpp)

50

Con RL=1KΩ

Vo(vpp)

Av

Vi Sin distorsión

Vo(vpp)

Av Sin distorsión

Vo Sin Ce

Av Sin Ce

Teórico Simulado Medido Teórico Simulado Medido

4. Aumentar el valor de Vi hasta obtener el máximo valor de Vo sin distorsion (tampoco debe variar la corriente de base Ib). Continuar llenando la tabla 6.2. 5. Retirar el condensador Ce y medir Vo así como también Av. Llenar la tabla 6.2. 6. Repetir los pasos 3, 4 y 5 al cambiar RL a 1KΩ.Llenar la siguiente fila horizontal en la tabla 6.2. 7. Realizar la simulación del circuito mostrado en la figura 6.2. Luego Implementar el circuito, variando la entrada a través del condensador de emisor Ce y colocando Ci a tierra. Colocar la resistencia adicional de 1KΩ en serie al generador pues en base común el transistor tiene una impedancia muy baja que afecta mucho al generador. El punto Q permanece constante. Llenar la tabla 6.3. Tabla 6.3

Valores Teóricos Simulados Medidos

Vce(V)

Ve(V)

Vb(V)

VRc(V)

Ib(uA)

Ic(mA)

10. Repetir los pasos 3, 4 y 5 pero retirando en el último paso el condensador Ci. Llenar la tabla 6.4.

Tabla 6.4

Vi(mVpp)

50 Con RL=1KΩ

Vo(vpp)

Av

Vi Sin distorsión

Teórico Simulado Medido Teórico Simulado Medido

Figura 6.1

Figura 6.2

Vo(vpp)

Av Sin distorsión

Vo Sin Ce

Av Sin Ce

V. 1. 2. 3. 4.

CUESTIONARIO ¿Qué sucede con el punto Q cuando se varían R1 y R2; ¿Varía la recta de carga? Explicar. ¿Qué ocurre con el punto Q y la recta de carga cuando varían Rc y RL? Explicar. Explicar lo sucedido en la Tabla 2 cuando se varía RL y cuando se desconecta Ce. ¿Cuáles son las diferencias de funcionamiento entre los circuitos de las figuras 6.1 y 6.2?

VI. OBSERVACIONES •

Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

VII. BIBLIOGRAFÍA •

Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I

EXPERIENCIA N° 6

EXPERIENCIA N° 7 EL AMPLIFICADOR DE EMISOR COMÚN I.

OBJETIVOS • • •

II.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • • • •

III.

Implementar un amplificador de CA con un transistor en configuración emisor común mediante la polarización por divisor de tensión. Medir la ganancia de tensión de un amplificador de emisor común. Observar el efecto del condensador de derivación del emisor en la ganancia del amplificador.

Un Osciloscopio Un generador de funciones Un multímetro digital Un miliamperímetro y/o microamperímetro, según convenga Una fuente de alimentación Un transistor 2N2222 o equivalente Tres condensadores electrolíticos de 2.2uF de 16V Resistores: 220Ω (1), 820Ω (1), 3KΩ (1), 13KΩ (1), 56KΩ (1) Un potenciómetro de 10KΩ

INFORME PREVIO

1. Defina los parámetros híbridos del transistor. Explique los modelos para pequeña señal del transistor en: emisor común, base común, colector común. Hacer comparaciones y explicar sus características. 2. Analizar el circuito de la figura 7.1 según lo indicado en el procedimiento.

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Simular el circuito mostrado en la figura 7.1. Llenar los campos correspondientes de la tabla 7.1.

Versión 1.0

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

Figura 7.1

2. Implementar el circuito de la figura 7.1. Sin señal, determinar el punto de operación del transistor y también determinar el consumo del circuito. Completar la tabla 7.1 Tabla 7.1

Valores Teóricos Simulados Medidos

Ic(mA)

Ie(mA)

Ib(uA)

Vce

Vbe

Ve

3. Conectar el generador de señales a una frecuencia de 2KHz con una onda sinusoidal de salida y aumente gradualmente la amplitud para obtener en la salida una señal sin distorsión. Determinar: a. b. c. d. e. f. g. h. i.

El consumo de corriente con señal. La máxima señal de salida sin distorsión. La ganancia de tensión Av. La ganancia de corriente Ai. La impedancia de entrada Zi. La impedancia de salida Zo. Graficar las formas de ondas obtenidas en base, emisor y Vo. El ancho de banda del amplificador. Determinar que sucede con la forma de onda Vo en los siguientes casos: El punto Q tiende a la región de saturación. El punto Q tiende a la región de corte.

4. ¿Qué sucede con Av, Zi y Zo en los siguientes casos?: a. Re1 y Re2 están desacoplados.

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM b. Solamente Re1 esta desacoplado.

V.

CUESTIONARIO

1. Explicar lo observado en el caso 3.i del procedimiento. 2. Hacer un comentario acerca de las potencias desarrolladas en el circuito y de su rendimiento. 3. A qué se atribuye las diferencias entre sus datos teóricos y prácticos. 4. Sustente teóricamente los procedimientos seguidos en los pasos 3.e y 3.f. 5. Indicar sus observaciones generales de la práctica y sus conclusiones.

VI.

OBSERVACIONES Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

VII.

BIBLIOGRAFÍA Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

EXPERIENCIA N° 8 EL AMPLIFICADOR DE BASE COMUN I.

OBJETIVOS Construir un amplificador en configuración de base común y verificar sus características de funcionamiento.

II.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • • • •

III.

Osciloscopio Fuente de alimentación Generador de señales Multímetro digital Transistor 2N2222 o equivalente Resistores Condensadores electrolíticos de 47uF/16V Potenciómetro de 5KΩ 01 computadora con el software Multisim

INFORME PREVIO

1. Defina los parámetros del transistor, explique los módulos para pequeña señal del transistor base común. 2. Analizar teóricamente el circuito de la figura 8.1 • Realice el análisis en C.C. y determine Q. • Realice el análisis en C.A, determine Av, Ai, Zi, Zo. 3. Defina la estabilidad de polarización. Brinde un ejemplo para la configuración base común.

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Simular el circuito mostrado en la figura 8.1. Llenar los campos correspondientes de las tablas 8.1 y 8.2 2. Implementar el circuito de la figura 8.1

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

Figura 8.1

3. Sin señal: a) Determinar y medir el punto de operación del transistor (Vcbo , Ico) b) Medir el consumo de corriente del circuito I c) Medir la tensión entre base y la tierra así como la tensión entre el emisor y la tierra. Tabla 8.1

Valores Teóricos Simulados Medidos

Vcbo

Ico

I

Vb

Ve

4. Con señal: Conectar el generador, seleccionar una frecuencia y proceda a aumentar gradualmente la amplitud de Vs. Usar el osciloscopio y registrar lo siguiente:

a. El consumo de corriente. b. La máxima señal de salida sin distorsión, en estas condiciones medir y anotar la forma de onda de tensión de entrada. c. Determinar la ganancia de tensión Av d. Determinar la ganancia de corriente Ai e. Determinar la impedancia de entrada Zi. f. Medir la impedancia de salida Zo, para la cual debe conectar un potenciómetro a fin de regular la tensión hasta obtener la mitad del valor obtenido en (b) g. Determinar la relación de fase entre las señales de entrada y salida del amplificador, para lo cual deberá ajustar los controles del osciloscopio h. Desconectar Cb del circuito y determinar Av

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM i.

Observar la respuesta en frecuencia del circuito Tabla 8.2

Valores

I

Vmax (sin distorsión)

Av

Ai

Zi

Zo

Av (sin Cb)

Teórico Simulado Medido 5. Verificar los efectos sobre la respuesta en frecuencia si se coloca una capacitancia en paralelo con la señal. Presentar sus resultados en la figura 8.2

Figura 8.2

V.

CUESTIONARIO

1. ¿Se verificó en el laboratorio los resultados teóricos y simulados? De haber diferencias, explique los posibles motivos. 2. ¿Cuál es el efecto de colocar el condensador Cb en paralelo con la señal de entrada del generador? VI.

OBSERVACIONES •

Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

EXPERIENCIA N° 9 EL AMPLIFICADOR DE COLECTOR COMUN – EMISOR SEGUIDOR I.

OBJETIVOS • • • •

II.

EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • • • • • •

III.

Implementar un amplificador de CA con un transistor en configuración colector común. Medir la impedancia de entrada y salida en un emisor seguidor Medir la ganancia de potencia del amplificador Observar la relación entre la fase de la señal de entrada y la señal de la tensión de salida del amplificador

Osciloscopio Generador de señales Multímetro digital Miliamperímetro y/o microamperímetro, según convenga Fuente de alimentación 01 Transistor 2N2102 o equivalente 02 Condensadores electrolíticos de 25uF/50V 01 Condensador electrolítico de 100uF/50V Resistores: 3.3 KΩ (1), 12 KΩ (1) y 470 KΩ (1) 01 Potenciómetro de 500Ω 01 computadora con el software Multisim

INFORME PREVIO

1. Analice el amplificador de colector común, incluyendo: a. El punto de operación Vce e Ic b. El cálculo de Av, Ai, Zin y Zout c. El máximo valor Vpp del generador para obtener la tensión de salida sin distorsión 2. Realice la simulación del amplificador colector común para obtener los mismos parámetros que en el paso anterior 3. ¿Qué procesos se deben seguir para obtener las impedancias de entrada y de salida del circuito amplificador colector común?

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Realizar la simulación del circuito mostrado en la figura 9.1. Llene los resultados correspondientes en las tablas 9.1 y 9.2. A continuación implementar el circuito de la figura 9.1 Abrir S2 y S3. Cierre S1. Ponga en cero la salida del generador. Conectar el osciloscopio entre los puntos D y F. Medir el valor pico a pico de la señal.

Figura 9.1

2. Cerrar S3. Aumentar la amplitud del generador hasta obtener entre los puntos D y F una tensión de 150 mV y anotar los valores obtenidos en la Tabla 9.1. 3. Medir y anotar la tensión de entrada Vent entre A-C en la tabla 9.1. 4. Abrir S1. Aumentar la salida del generador, hasta que Vent se encuentre al mismo nivel que en el paso 3. Con el osciloscopio flotante mida y anote en la Tabla 9.1 la tensión entre los puntos A y B. Luego calcular la corriente de la señal de entada de la base Vent aplicando la Ley de Ohm en la resistencia de 12KΩ y anote Ient en la tabla 9.1. 5. Calcular la resistencia de entrada Rent sabiendo Vent e Ient y anotar los valores en la Tabla 9.1. Luego calcule la potencia de entrada Ient2xRent y anotarla en la tabla 9.1. Tabla 9.1

Valor Teórico Simulado Medido

Vsal

Vent

Ganancia Vsal/Vent

VAB

Ient

Rent

Ient2xRent

Laboratorio de Circuitos electrónicos | FIEE UNMSM 6. Cerrar S1. Reducir la amplitud de la señal del generador hasta que Vsal mida 100 mV. En esta circunstancia. S2 debe seguir abierto. Medir y anotar en la Tabla 9.2 la tensión de salida Vsal 7. Cerrar S2. El resistor RL está funcionando. Ajustarlo hasta que la tensión de salida con carga sea la mitad del valor de Vsal en el paso 6 y anotarlo en la tabla 9.2. Abrir S2, medir y anotar el valor de RL. Este es el valor de Zout. También calcular la potencia Vsal2/Rsal y anotarlo en la tabla 9.2 Tabla 9.2

Valores Teórico Simulado Medido

Vsal

Vsal/2

RL = Rsal

Vsal2/Rsal

Ap

8. Calcular la ganancia de potencia Ap = Psal/Pent y anotarlo en la Tabla 9.2. 9. Determinar las relaciones de fase entre las formas de onda de entrada y de salida. Dibujarlas en la Tabla 9.3 Tabla 9.3

Formas de onda

Entrada

Salida

V.

CUESTIONARIO

1. De acuerdo al experimento, cuáles son sus conclusiones.

VI.

BIBLIOGRAFÍA Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia