Guia 2 De Electronica-preguntas.docx

1. Defina los siguientes conceptos: a) Transformador de entrada a una fuente de alimentación: Es aquel que permite elevar o disminuir la tensión de entrada a un circuito secundario. Su estructura consta de un circuito primario que posee una fuente de entrada Vs y un par de bobinas que mediante inducción electromagnética producen un nuevo valor de voltaje de salida, su uso en electrónica es debido a que la tensión de red es elevada para la mayor parte de dispositivos electrónicos. El transformador reduce la tensión a niveles inferiores más adecuados para el uso en diodos transistores y otros dispositivos semiconductores. b) Filtro de choque: Frecuentemente se empleaba para filtrar la salida de un rectificador, consiste en una bobina y un capacitor, funciona debido a la oposición de que tiene la bobina a los cambios de corriente debido a ello un filtro de choque reduce la corriente por la carga alterna a un valor muy pequeño c) Cuáles son las tres principales características de un diodo rectificador:  Recortar los ciclos a semiciclos de onda; ya sean positivos o negativos  Cambiar la señal de entrada alterna a una tensión de salida pulsante continua  Modificar la frecuencia de salida (en el caso de un rectificador de onda completa f(out)=2f(in)) d) Condensador polarizado: Son aquellos que están formados por componentes electrolíticos, estos tienen asignada su polarización en cada una de sus terminales, El capacitor es una amortiguación de energía eléctrica y tiene dos tareas: suaviza las ondulaciones en la salida cuando la carga es constante y suministra energía según sea necesario cuando la carga misma varía. Funcionan como filtros básicos contra las fluctuaciones de tensión de suministro de salida no deseadas. e) Filtro pasivo: El filtro pasivo es un filtro electrónico formado únicamente por elementos pasivos, es decir, resistencias, condensadores y bobinas entre estos podemos tener el filtro RC y el LC.

2. Que se entiende por un recortador de onda cuales son los principales tipos que existen y cómo funcionan elabore esquemas y diagramas. Son circuitos que permiten que la corriente fluya en una sola dirección, Los circuitos recortadores se utilizan para eliminar parte de una forma de onda que se encuentre por encima o por debajo de algún nivel de referencia los principales tipos que existen son:

Rectificador de media onda: El rectificador de media onda es un circuito empleado para cortar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna.

Rectificador de onda completa Es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua.

3. Que se entiende por corriente inicial y cuando produce problemas en los circuitos eléctricos Es el impulso de corriente inicial cuando se enciende el circuito, esta tiende a ser muy grande debido a que el condensador del filtro antes que se conecte el circuito está descargado y en el instante que se aplica tensión, este actúa como corto circuito. Produce problemas cuando su valor de esta corriente rebasa el límite que el diodo puede soportar, para reducir este riesgo se coloca una resistencia inicial entre el puente rectificador y el filtro con condensador. 4. ¿Qué se entiende por polarización en un circuito electrónico?

En términos generales consiste en referir a un potencial que puede ser el positivo o en otros casos el negativo (convencionalmente), los voltajes de servicio del circuito, en concreto el voltaje aplicado a un dispositivo para garantizar la normal operación del mismo, lo cual se hace desde la fuente de alimentación y con elementos pasivos. 5. Explique el concepto de rizado y de que parámetros dependen: Son las pequeñas fluctuaciones que queda tras rectificarse una señal a corriente continua. Para cualquier filtro con condensadores a la entrada depende de los parámetros siguientes:

C = es la capacidad del condensador. 

Vr = es el voltaje de rizado de pico a pico.

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I = es la corriente continua que demanda la carga.

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f = es la frecuencia del rizado.

6. Porque en los circuitos de diodos es importante distinguir entre valor medio, valor eficaz y tensión de pico En electricidad y electrónica, se denomina valor de pico (A0) de una corriente periódica a la amplitud o valor máximo de la misma Se llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor que tendría una corriente continua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicarla sobre una misma resistencia. Se llama valor medio de una tensión (o corriente) alterna a la media aritmética de todos los valores instantáneos de tensión (o corriente), medidos en un cierto intervalo de tiempo. Es importante distinguir entre estos valores ya que puede que al filtrar puede que nuestro valor medio sea el indicado para hacer funcionar nuestro dispositivo electrónico pero debido a las fluctuaciones por el efecto de rizado puede que sobrepasemos el valor seguro y dañemos nuestro dispositivo. 7. Que se entiende por circuito recortador Son los tipos de circuitos que se encargan de recortar una porción de una señal alternante. También puede ser la de limitar el valor máximo que puede tomar una señal de referencia o bien una señal de control, en cuyo caso estos circuitos son también reconocidos como circuitos limitadores. 8. Que es una resistencia limitadora en un circuito rectificador a base de diodos y donde se coloca Es una resistencia cuya función es reducir la corriente inicial, Ocasionalmente, un diseñador puede decidir usar una resistencia inicial en lugar de otro diodo. Una pequeña resistencia se inserta entre el puente rectificador y el filtro con condensador. Sin la resistencia, la corriente inicial podría destruir los diodos. Incluyendo la resistencia inicial el diseñador reduce la corriente inicial a un nivel seguro.

9. Explique que es un cambiador de nivel dibuje un esquema explique cómo trasforma la señal

El cambiador de nivel de continua añade una tensi6n continua a la señal Existen 2 tipos de cambiadores de nivel: Cambiador de Nivel Positivo: Tiene una onda sinusoidal a la entrada, añade una tensión continua positiva a la onda sinusoidal. Dicho de otra forma, el cambiador de nivel de continua positivo desplaza el nivel de referencia de alterna (normalmente cero) hasta un nivel de continua. El efecto es una tensión alterna centrada en un nivel de continua. Esto significa que cada punto de la onda sinusoidal se ve desplazado hacia arriba, como se muestra en la onda de salida.

Cambiador de Nivel Negativo:

Se obtiene al colocar en dirección contraria al diodo del cambiador de Nivel negativo, Como puede observarse, la polaridad de la tensión del condensador se invierte y el circuito se convierte en un cambiador de nivel de continua negativo. De nuevo, el cambiador no es perfecto porque los picos positivos tienen un nivel de referencia de 0,7 V en lugar de 0 V.

10. ¿Qué es un detector pico a pico? Dibuje un circuito y explique cómo funciona Un rectificador de media onda con filtro con condensador a la entrada produce una tensión continua de salida aproximadamente igual al pico de la señal de entrada. Cuando el mismo circuito usa un diodo de pequeña señal, se denomina un detector de pico. Típicamente, los detectores de pico operan a frecuencias que son muy superiores a 50 Hz. La salida de un detector de pico es útil para medidas, procesado de señal y comunicaciones. Si se conectan en cascada un cambiador de nivel de continua y un detector de picos, se obtiene un detector pico a pico. Como puede observar, la salida de un cambiador de nivel de continua se usa como entrada a un detector de pico. La onda sinusoidal de entrada sufre un cambio de nivel de continua positivo; por tanto, la entrada al detector de picos tiene un valor de pico de 2Vp. Esta es la razón por la que la salida del detector de picos presenta una tensión continua igual a 2Vp. Como siempre, la constante de tiempo de descarga RLC debe ser mucho mayor que el periodo de la señal de entrada. Al cumplir esta condición, se obtiene un buen cambio de nivel y una buena detección de picos. El rizado de salida será consecuentemente pequeño.

11. ¿Qué es un multiplicador de tensión? Dibuje un diagrama esquemático y explique cómo funciona. Es un duplicador de tensión. La configuración es la misma que un detector pico a pico, excepto que usamos diodos rectificadores y operan a 60 Hz. La sección del cambiador añade una componente continua a la tensión del secundario. El detector de pico produce entonces una tensi6n de continua a la salida que es dos veces la tensi6n del secundario.

12. Para que sirven las marcas de polaridad en los transformadores y como se interpretan. Son puntos indicadores de fase que se ponen en los extremos superiores de los arrollamientos. Los extremos con puntos tienen la misma fase instantánea. En otras palabras, cuando un semiciclo positivo aparece a través del primario, un semiciclo positivo aparece a través del secundario. Si el secundario estuviera en el extremo de tierra, la tensión del secundario tendría 180° de desfase con respecto a la tensión del primario.

13. Qué es la tensión inversa de pico. Dibuje un circuito y determínela a manera de ejemplo La tensión inversa de pico (PIV: Peak Inverse Voltage) es la tensión máxima a través del diodo que no conduce de un rectificador. Esta tensión debe ser menor que la tensión de ruptura del diodo; de otro modo, el diodo se destruiría. La tensión inversa de pico depende del tipo de rectificador y filtro. El peor caso sucede con el filtro con condensador a la entrada. Las hojas de características de muchos fabricantes usan una variedad de símbolos para indicar la máxima tensión inversa. Algunas veces estos símbolos indican condiciones diferentes de medida. Algunos delos símbolos de las hojas de características para la tensión inversa máxima son PIV, PRV, Vb ,Vbr, Vr, Vrpm, Vrwm y Vr(max).

14. ¿Qué función desempeña un fusible, cuantos tipos de fusibles existen, donde se colocan en un circuito electrónico? ¿Por qué? Descríbalos y proponga algunos criterios para la selección. El fusible es un dispositivo utilizado para proteger dispositivos eléctricos y electrónicos. Este dispositivo permite el paso de la corriente mientras ésta no supere un valor establecido. Un fusible está compuesto por un filamento o lamina de metal que se quema para cortar el paso de la corriente eléctrica. Si por cualquier razón esta corriente comienza a aumentar, y llegara a entrar al circuito con un valor demasiado alto, arruinaría el dispositivo eléctrico. Para eso se coloca un fusible antes de que la corriente ingrese al circuito. Si la corriente es muy elevada, hará aumentar la temperatura del filamento, por lo que comenzara a derretirse. Esto hará que el circuito se abra, no dejando pasar más corriente, y haciendo que la corriente elevada no llegue al circuito. Al ser un dispositivo muy común existe gran variedad, y se pueden clasificar de diferentes maneras, ya sea por su tipo de material, por su uso, por el amperaje, etc. Tipos de fusibles:

CUCHILLA CILINDRICOS

TIPO PASTILLA ENCAPSULADO DE VIDRIO

TAPÓN ENROSCABLE

DE CARTUCHO

CHICOTE

DIAZED

15. ¿cuál es la diferencia entre un filtro RC y otro LC? ¿Cuál es mejor y por qué? La diferencia principal son los elementos que utilizan los RC utilizan resistencias y condensadores, mientras que los LC solo utilizan bobinas y condensadores, los primeros solo se utilizan en cargas pequeñas mientras que los segundos pueden ocuparse en cargas grandes. Por lo tanto los LC son mejores aunque en la actualidad están quedando obsoletos 16. ¿cuáles son las principales averías en las fuentes de alimentación? 

Si el fusible está abierto no habrá tensión en ningún punto del circuito;

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Si el condensador del filtro está abierto, 'la tensión continua en la carga será pequeña, ya que la salida tendrá una señal de onda completa no filtrada.

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Si un diodo está abierto, la tensi6n continua en la carga será menor porque habrá solo rectificaci6n de media onda. También la frecuencia del rizado será de 50 Hz y no de 100 Hz. Si todos los diodos están abiertos no habrá salida.

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Si la carga está en corto, el fusible, se fundirá. Posiblemente uno o más diodos se estropearán o el transformador se dañará.

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A veces, por envejecimiento, en el condensador del filtro aumenta la comente de fugas, con lo que se reduce la tensi6n continua en la 'carga.

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Ocasionalmente, algunas vueltas que hagan cortocircuito en el transformador reducen la tensión continua de salida. En este caso el ' transformador se siente muy .caliente al tacto.

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Además de estas averías también puede haber puentes de soldadura, uniones de soldadura en frio, malas conexiones, etc.

17. ¿Qué es un limitador de nivel de continua muestre un esquema y explique cómo funciona? Un limitador es un circuito que elimina partes positivas o negativas de una forma de onda. El circuito funciona así: durante el semiciclo positivo de la señal de entrada el diodo conduce y aparece como un corto en 10s terminales de salida. Idealmente, la tensión debe ser cero. Durante el semiciclo negativo, el diodo tiene polarización inversa y está abierto. En este caso, el semiciclo negativo aparece a la salida. Por diseño, la resistencia en serie es mucho menor que la resistencia de carga. Esta es la razón de que el pico negativo de salida se muestre como -Vp en la figura.

En una segunda aproximación, la tensión del diodo es 0,7 V cuando conduce. Por tanto, el nivel de recorte no es cero, sino 0,7 V. Por ejemplo, si la señal de entrada tiene un valor de pico de 20 V, la salida del limitador aparecerá como en la Figura.