guia de practicas circuitos i

UNIVERSIDAD CATÓLICA DESANTA MARIA

PROGRAMA PROFESIONAL, DE INGENIERIA MECANICA,

MECANICA – ELECTRICA Y MECATRONICA

GUIA DE PRACTICAS DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I

ELABORADO POR:

Ing. Marcelo Jaime Quispe Ccachuco.

Arequipa - Perú2010

UCSM-PPIMEM CIRCUITOS ELECTRONICOS I

TERCERA UNIDAD: AMPLIFICADORES DE PEQUEÑA SEÑAL.

3.1 Modelos en BJT y JFET3.2 Circuito equivalente en pequeña señal.3.3 Ganancia de tensión, corriente y potencia.3.4 Características de impedancia de entrada y salida3.5 Diseño de preamplificadores

CUARTA UNIDAD: EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL.

4.1 Arquitectura Interna.4.2 Parámetros eléctricos de lazo abierto 4.3 Configuraciones básicas.4.4 Aplicaciones lineales y no lineales4.5 Diseño de amplificadores.

QUINTA UNIDAD: DISPOSITIVOS REGULADORES Y TEMPORIZADORES.

5.1 Principio de regulación de tensión.5.2 Reguladores integrados fijos y variables.5.3 Principio de temporización.5.4 El timer 555.5.5 Otros tipos de timers.

Parametos de los informes:

Un informe debe contener los circuitos armados en clases, dichos deberán estar en diseñados

en un software de simulación:

Multisim

Orcad

Proteus (de preferencia)

Objetivo de laboratorio

Observaciones

Cálculos y resultados

Conclusiones

PPIMMEM-UCSM

LAB 1: EL DIODO SEMICONDUCTOR

I. OBJETIVOS

El objetivo del laboratorio es que el alumno comprenda el significado de la resistencia

dinámica del diodo y que su valor depende del punto de polarización en el que se encuentra

el mismo.

II. INFORME PREVIO

A) Desarrollar los siguientes conceptos previos

Estructura y simbología del diodo.

Curva característica I-V de un diodo (idealizaciones)

o Valores límites

o Tensión umbral

o Tensión Zéner

o Intensidad inversa de saturación

o Resistencia estática y dinámica

o Circuitos equivalentes en cada tramo

Polarización

o Directa

o Inversa

Cálculo del punto de trabajo

Comportamiento de un diodo en régimen dinámico (conmutación)

o Tiempos de conmutación

o Capacidades en la unión

o Modelo equivalente

Tipos y aplicaciones de los diodos

III.- MATERIAL Y EQUIPO

2 diodos 1N4007

2 resistencias De 1 Kohms de 1/2 watt

Imprimir el DATASHET del 1N4148 y 1N4004 disponibles en Internet.

MARCO TEORICO

El Diodo; Estructura y simbología

Un diodo semiconductor de estado sólido es un componente electrónico fabricado a partir de

un material base semiconductor sobre el que se difunde una unión P-N.

El terminal correspondiente a la zona P se denomina ánodo (A) y el correspondiente a la

zona N, cátodo (K).

En la figura 1 queda reflejada la constitución de una unión P-N, el símbolo genérico utilizado

para representar un diodo, así como la característica I-V del mismo.

PPIMMEM-UCSM

De manera teórica, con algunas idealizaciones y aproximaciones, puede obtenerse que:

Con:

I y V: intensidad y tensión por el diodo en sentido ánodo –cátodo.

Is: intensidad inversa de saturación.

KT/q=0,026(T/300) Volts.: potencial térmico (T viene dado en K).

Figura 1. Estructura y simbología

IV.- PROCEDIMIENTO

1.- Identificación de Ánodo y Cátodo del diodo

Para identificar el ánodo y cátodo de un diodo debe considera lo siguiente:

Un buen diodo debe indicar relativamente poca resistencia en condición de

polarización directa e infinita o muy alta en inversa.

2.- Verificar el estado de los diodos 1N4007

Obs.: coloque el multímetro como Ohmimetro en la escala Rx100 .

- Conecte el ohmimetro al diodo en la condición de polarización directa, como se indica en la

figura 1 y mida su resistencia. Rdirecta=…………..

- Conecte el ohmimetro al diodo en polarización inversa como se muestra en la figura 2 y

mida su resistencia Rinversa=………..

Figura 1 Figura 2

PPIMMEM-UCSM

3.- Para el diodo 1N4007, anotar el valor de los siguientes parámetros proporcionados en el

datasheet del fabricante. IFmax , Potmax, VRmax Comentar el significado de cada uno.

4.- Arme el circuito de la siguiente figura:

Figura 3

¿Cómo se encuentra polarizado el diodo? _____________

5.- De la siguiente tabla, aplique el voltaje indicado al circuito anterior, y lleve a cabo las

mediciones indicadas (utilice el multímetro analógico).

Volts V(diodo) I(diodo)

0.30 V

0.60 V

0.80 V

2.00 V

4.00 V

6.00 V

8.00 V

6.- Arme el circuito de la siguiente figura:

Figura 4

¿Cómo se encuentra polarizado el diodo? __________

PPIMMEM-UCSM

7.- Varíe el voltaje de entrada, hasta 20 V, elabore una tabla como el caso anterior con

Voltaje y corriente en el diodo.

8.- con los datos obtenidos en los item 4 y 5 graficar con ayuda del programa Matlab

Corriente I (eje y) versus voltaje (eje x)

9.- Vuelva a armar el circuito de la figura 3, empezando con la fuente en 0 volts empiece a

subir hasta q el amperímetro marque 1mA, repita para los valores indicados en la

siguiente tabla y repita el proceso para cada uno de los 3 diferentes tipos de diodos

I (mA) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

V(volts)

10.- Arme el circuito de la figura 3 y mida Id, Vd y VL. Dibuje la forma de onda esperada y

obtenida de colores diferentes.

Figura 5

11.- Arme el circuito de la figura 4 y mida Id, Vd y VL. Dibuje la forma de onda esperada y

obtenida de colores diferentes.

PPIMMEM-UCSM

Figura 6

V. CUESTIONARIO FINAL

PREGUNTAS:

1.- ¿De qué material están construidos los diodos semiconductores?

2.- ¿Cuál es el voltaje de operación de los diodos rectificadores?

3.- ¿Qué sucede si conectamos 4 diodos en serie?

4.- ¿Qué se debe considerar al seleccionar un diodo?

5.- ¿Cómo afecta la frecuencia a los diodos?

6.- Investigar los diferentes tipos de diodos que existen.

7.- ¿Cómo afecta le frecuencia a los instrumentos de medición?

8.- En base a la experiencia del item 8 cual de los 3 diodos es el mas lineal?

9.- Indicar en que aplicaciones practicas se usan estos diodos utilizados en la experiencia

VI. CONCLUSIONES

Emita al menos cinco conclusiones en torno al trabajo realizado

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PPIMMEM-UCSM

LAB 2: CIRCUITOS RECTIFICADORES, RECORTADORES, MULTIPLICADORES DE

VOLTAJE

I. OBJETIVOS

- El objetivo del laboratorio es que el alumno comprenda el significado de la resistencia

dinámica del diodo y que su valor depende del punto de polarización en el que se encuentra

el mismo.

- Estudiar Los diferentes modelos de circuitos rectificadores monofásicos y los tipos de

recortadores.

II. INFORME PREVIO

1.- Describir el proceso de rectificación de media onda.

2.- Describir el proceso de rectificación de onda completa.

3.- ¿Cómo se calcula matemáticamente el voltaje medio en un circuito rectificador?

III.- MATERIAL Y EQUIPO

Protoboard

2 Resistencias de 1kohm de ½ w

Capacitares electrolíticos de 16uF/15V ,100uF/15V

04 Diodos 1N4007 o puente diodos (integrado)

1 Diodo Zener de 5 a 12 Volt/2W

MARCO TEORICO

Rectificador de Media Onda

Los rectificadores de media onda y de onda completa se usan para transformar una tensión de

alterna − AC − en otra de continua − DC. Se usan por lo tanto en todos los circuitos

electrónicos, salvo los que van alimentados por baterías.

Rectificador de Onda Completa

Hay distintas maneras de realizar un rectificador de onda completa usando diodos ideales. Una

posibilidad es usar el circuito que se muestra en la Fig.15(a), que contiene 4 diodos. Para mejor

comprender la operación de este circuito es de interés contemplarlo como la superposición de

dos rectificadores de media onda, tal como se muestra en la Fig.15(b).


A.- CIRCUITOS RECORTADORES

Circuito recortador que transmite la parte de la señal de entrada que es más negativa que VR +

Vγ

Cuando la tensión de la fuente es menor de +0.6 V, el diodo no conduce por lo tanto la

diferencia de potencial en la resistencia es cero.

Cuando la fuente suministra una tensión mayor de +0.6 V, el diodo conduce, con lo cual la

tensión en la resistencia será igual a la tensión de la fuente menos la caída de tensión en el

diodo (0.6 V).

Circuito recortador que transmite la parte de la señal de entrada que es más positiva que VR -

Vγ


Cuando la tensión de la fuente es mayor de +5.6 V (5V de la fuente de continua + 0.6V del

diodo), el diodo conduce por lo tanto la diferencia de potencial queda fija en 5.6 V

Cuando la fuente suministra una tensión menor de +5.6 V, el diodo no conduce, con lo cual

mido la tensión de la fuente.

Circuito recortador a 2 niveles (circuito rebanador)

B.- FILTRADO. Explicación cualitativa

A partir de un circuito rectificador de media onda, como el de la figura, es posible obtener a la

salida una señal continua. Esto se logra con la simple adición a dicho circuito de un

condensador que actúe como filtro.

La misión del condensador es almacenar energía y entregarla a la carga cuando sea preciso.


En la siguiente figura se puede ver la salida obtenida en el circuito anterior, si se supone que la

carga tenga un valor infinito (RL = ∞). Como se aprecia, la tensión a la salida queda fijada al

valor continuo Vm, debido a que el condensador se carga a dicho valor y, al no tener camino

para su descarga, queda con esa tensión indefinidamente.

En el caso en que la resistencia de carga tenga un valor finito (RL<∞), el condensador de

filtrado se descargará durante el intervalo de no conducción del diodo. En la siguiente figura

podemos observar la onda rectificada (I), y la señal a la salida (II) que muestra cómo se

descarga el condensador de forma exponencial.


IV.- PROCEDIMIENTO

A.- Circuitos Rectificadores

A.1.- Rectificador simple (media onda)

Obténgase la señal de salida de un rectificador de media onda (figura 4):

• Mediante cálculos teóricos

• Simulación

• Montaje práctico

En el montaje práctico conecte el osciloscopio visualizando VE(t) (10 Vmax, 60Hz)en el canal 1

y VS(t) en el canal 2 y represéntese en la figura 4 la señal de salida obtenida.

A.2. - Rectificador doble onda (onda completa)

Obténgase la señal de salida de un rectificador de doble onda (figura 5).

• Mediante cálculos teóricos

• Simulación

• Montaje práctico, primero con 4 diodos y luego con el puente de diodos.

Nota: Cuidado con las masas de los canales del osciloscopio en el montaje práctico.

B. circuitos recortadores, Filtrado, limitadores.

B.1.- Circuitos Recortadores

a) Armar el circuito Nº 1 y grafique lo más exacto posible la señal de entrada vs la señal de

salida, haga variar el voltaje Vr desde 5 hasta 13 v y vea lo que sucede

Circuito Nº 1

b) Modifique el circuito Nº 1 Invirtiendo el diodo y vea lo que sucede.


B.2.- Circuitos de filtrado

a) para un rectificador de media onda, mida el voltaje DC a la salida con un multimetro

Circuito Nº 2

Observe el comportamiento de la salida cambiando resistencias, capacitores y por ultimo

frecuencia

b) para un rectificador de onda completa, mida el voltaje de salida con un multímetro y

compárelo con el valor anterior.

Circuito Nº 3


B.3.- Circuito limitador

Arme el circuito Nº 4 y grafique la señal de entrada y la señal de salida en un solo grafico

Circuito Nº 4


PREGUNTAS:

1.-simular en multisim o proteus el siguiente circuito

2.- Investigar la aplicación de los circuitos recortadores.

3.- Explicar detalladamente las curvas obtenidas en los diferentes circuitos armados.

4.- Describir en forma breve las características de cada circuito a utilizar .Indicar las formas

de onda de entrada y salida.

5.- Definir las principales características para dimensionar los diseños de los circuitos.

VI. CONCLUSIONES

Emita al menos cinco conclusiones en torno al trabajo realizado


LAB 3 Y 4: EL TRANSISTOR BIPOLAR

I. OBJETIVO:

Analizar las características electrónicas del Transistor

Bipolar

II. INFORME PREVIO:

a) Analizar y señalar las características eléctricas y electrónicas del Transistor BJT, en

base a las hojas de datos de los diodos.

b) Explicar brevemente los tipos de transistores que operan como amplificadores y como

conmutadores

c) Explicar las diferencias internas y de polarización de los transistores NPN y PNP

d) Señalar y explicar los diferentes tipos de transistores que se usan para baja

frecuencia, alta frecuencia, baja potencia y alta potencia, sus principales aplicaciones,

etc.

e) Analizar y efectuar el cálculo del siguiente circuito. Hallar y graficar Vce vs. Ic , recta

de carga ( Si conoce algún programa simulador, verifique resultados)

III. MATERIAL Y EQUIPO:

Q1 - Transistor PNP BC558

R1 - Potenciómetro de 200 ohms ,1/2W

R2 - 100 ohms ,1/2W

R3 - Potenciómetro de 1K ohm , 2W

R4 - 270 ohms, 2W

C1 - 0.1 uF


MARCO TEORICO:

FUNDAMENTO

El tipo de circuito con transistor que se emplea con más frecuencia es la configuración

de emisor común. En ella la señal de entrada se aplica entre la base y el emisor y la de

salida se toma entre colector y el emisor. El emisor es común a los circuitos de entrada y

salida .En la Fig.1-1 se ilustra un transistor NPN en configuración de emisor común.

Fig.:1-1 EMISOR COMUN

Examinar la Fig. 1-1 y observe que la unión emisor - base está polarizada directamente

y la unión base - colector, inversamente. Una señal de entrada que varíe en sentido positivo,

provocará un aumento en la corriente de emisor a base, produciendo un incremento

correspondiente en la corriente de emisor a colector .Debido a las reducidas dimensiones de

la región de la base, la mayoría de los electrones del emisor se difunden hacia la región del

colector y son atraídos por la polaridad positiva externa impuesta al colector .La corriente

creciente del colector produce un incremento correspondiente en la caída de tensión que se

produce en la resistencia de carga del colector (RL), por tanto, la señal de salida está fuera

de fase en 180o con respecto a la señal de entrada .La tensión de salida en RL (producida

por IC ) es mayor que la tensión de entrada RB.

Las características generales de operación de la configuración de emisor común son

típicas y pueden variar de una unidad a otra ,para un tipo específico de transistor .

La impedancia de entrada es de un valor medio, dentro de un rango de 20 a 5,000 ohms,lo

mismo que la de salida que puede estar entre 50 y 50,000 ohms.

La ganancia de corriente en la configuración de emisor común ,esta representada por

beta (β) y su fórmula es β = IC /IB . Puesto que la corriente de colector es siempre mayor

que la de base, la ganancia de corriente es siempre mayor que 1 .Beta (β) puede

representarse también con el símbolo hFE .


La configuración de emisor común proporciona la mayor ganancia de potencia, debido a

las grandes ganancias de tensión y de corriente.

En este experimento determinará las características de un transistor PNP en

configuración de emisor común .En comparación con uno NPN, los portadores mayoritarios

de corriente de PNP son huecos y, por lo tanto, deben invertirse las polaridades de la fuente

y del medidor.

IV. PROCEDIMIENTO

1. Conecte R3 (potenciómetro de 1K ohm) como reóstato, poniendo en corto circuito el brazo

móvil con una de las terminales y utilizando la escala de ohms del VTVM, ajústelo a una

resistencia de 500 ohms. Construya el circuito que se ilustra en la Fig.1-2 No aplique energía

al circuito por ahora. El VTVM debe estar colocado en la posición de VCD y el terminal

común debe ir conectado al lado positivo de la fuente del colector (tierra).

Fig 1-2

2. Se construirá un conjunto de características de tensión de colector (VCE) contra corriente

de colector (IC) para los diferentes valores de corriente de base (IB) que se especifican.

Ajuste la fuente de la unión emisor - base a 5 V, de acuerdo con la lectura del voltímetro.

3. Ajuste R1 ( el potenciómetro de 200 ohms ) para obtener una lectura cero en el

amperímetro del circuito de base .Ajuste la tensión de alimentación del colector a 1

volt ,tomando esta lectura en el VTVM ,entre colector y emisor .El potenciómetro R3(1K)

debe permanecer ajustado a 500 ohms invariablemente .Con corriente de base cero y

tensión de colector de 1 volt, mida la corriente de colector y anótela en la Tabla 1-3.


4. Ajuste la tensión de alimentación del colector a 10 volts , entre colector y emisor, tomando

esta lectura en el VTVM. Es posible que R1 requiera un reajuste para mantener una IB igual

a cero. Mida la corriente de colector indicada para una VCE de 1 volts y una I B de cero y

anótela en la tabla 1-3.

5. Consulte el procedimiento que se siguió en los puntos 3 y 4 complete la tabla 1-3,

registrando las IC para cada uno de los valores indicados de IB, a los niveles de 1 y 10 volts

de VCE , antes de anotar IC. Puede ser necesario volver a ajustar R1 y la tensión de la

fuente del colector , para mantener los valores deseados de IB y VCE.

6. Basándose en los datos recabados en la tabla 1-3, dibuje la familia de curvas IC - VCE

para cada uno de los valores indicados de IB, en la gráfica de la Fig. 1-4 indicando en cada

curva el valor correspondiente de IB. Se supone que el cambio del nivel VCE = 1 V al

VCE = 10 V, es lineal.

FIG. 1-4


7. Utilizando la familia de curvas IC - VCE, construya una línea de carga en la gráfica de la

Fig. 1-4 indicando en ella los puntos correspondientes a los valores de VCE = 6 V e IC

cero .Suponiendo que se tiene una resistencia de carga de colector de 500 ohms , calcule la

máxima corriente posible de colector ,utilizando la Ley de Ohm. La respuesta es la corriente

de colector que fluirá a través de la resistencia de carga (R3), suponiendo que el

Transistor no tiene resistencia interna...........................................

IC=......................................................................................................

.....................mA Localice en la gráfica, los puntos de VCE = 6 V e IC cero y el

correspondiente valor calculado de IC y conéctelos con una recta.

Esta es la línea de carga resultante de 500 ohms.

8. Supongamos que se aplica en la entrada del circuito de emisor común, una señal senoidal

que haga variar la corriente de base a emisor un total de 40 μA alrededor de un punto de

operación de 40 μA .Ubique la intersección de la línea de carga construida con la curva de

40 μA , indicando este punto como X , el cual será el punto de operación arbitrariamente

seleccionado para el transistor.

La señal de entrada hará que la polarización varíe más y menos 20 microamperes a ambos

lados del punto de operación selecionado de 40 μA ;esta variación dará lugar a la

intersección de la línea de carga con las curvas IB = 60 μA e IB = 20 μA .Marque estos dos

puntos sobre la línea de carga y señalelos como N y M, respectivamente.

9. Proyecte líneas perpendiculares a partir de la línea de carga de 500 ohms ,

en los puntos N, X y M (hacia la derecha de la línea de carga ) .Dibuje un senoide entre

estas tres líneas perpendiculares , centrándola en la correspondiente al punto X .Esta

senoide representa la corriente de la señal de entrada IB. Ahora, trace líneas horizontales

hacia la izquierda de la línea de carga y paralelas al eje horizontal de la gráfica .Dibuje una

senoide entre estas tres líneas , centrándola en la horizontal correspondiente al punto X.

Esta onda senoidal representa la corriente de la señal de salida ,IC.

10.La ganancia de corriente Ai de la configuración de emisor común se determina por la

fórmula β (Beta) = Δ IC/ ΔIB .El símbolo Δ significa “variación de”. Sobre el eje de IC ,

determine la variación de la corriente de colector ( ΔIC) entre los puntos N y M ; determine a

continuación la variación de la corriente de base (ΔIB) entre los puntos N y M . Con estos

datos , calcule la ganancia de corriente para la configuración de emisor común recuerde que

IB debe expresarse en mA.


11.Desconecte el terminal del VTVM del colector de Q1 y conéctela al lado negativo de la

fuente de colector (0-20 V). Utilizando el circuito de la Fig. 1-2 ajuste la corriente de base a

emisor de 40 μ A y la tensión de alimentación entre colector y emisor ,a 6 V .Esta condición

de operación es similar a la indicada por la línea de carga construida sobre la gráfica de

la Fig. 1-4 Aplique una onda senoidal de 1 Khz del generador de Af , entre el punto A y el

terminal de tierra. Conecte el osciloscopio calibrado entre el colector de Q1 y el terminal de

tierra. Ajuste el atenuador de salida del generador de AF para tener una onda senoidal de 2

V de pico a pico en el colector de Q1 según se observa en el osciloscopio.

12.Desconecte el osciloscopio del colector de Q1 y conéctelo a la base de Q1 .Mida y anote

la tensión de entrada de pico a pico en la base de Q1.

Eentrada=...................................................................volts de pico a pico .

13.Utilizando la tensión de salida de 2 V de pico a pico en el colector de Q1 y la tensión de

entrada de pico a pico que se registró en el punto 12, calcule y anote la ganancia de tensión

de la configuración de emisor común ....................................AE=........................................

..................................................................................

RESUMEN DE ECUACIONES DE LA CONFIGURACION DE EC

IE = IB + IC

IE = IB + βIB

IE = IB (1 + β)

,

Ai ≈ β



1. En la configuración de emisor común ,la señal de entrada se aplica entre

--------------------------------------------------------------------------------------y la señal de salida se toma

entre---------------------------------------------------------------------

2. ¿Cuál es la fórmula para la ganancia de corriente (Ai) en una configuración de emisor

común ?----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------ ---------------------------------------------

3. ¿Cuál es la relación de fase entre los circuitos de entrada y salida de la configuración de

emisor

común ?----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4. En la configuración de emisor común ¿A qué es igual la corriente de base (IB) ?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------- --------------------------------------------

5. Describa las polarizaciones de operación correctas que deben aplicarse a las uniones

emisor - base y base - colector de un transistor en configuración de emisor

común-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------

6. ¿Qué tendrá un mayor efecto en la tensión de salida del circuito de emisor común , una

variación de VCE o una de

IB ?----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------¿Por

qué ?--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------

TIEMPO : 2 sesiones de laboratorio RPCG 09-2009


LAB 11 Y 12: EL SCR Y EL TRIAC

I. OBJETIVO: Analizar el comportamiento y características de un SCR y de un TRIAC, las

operaciones como control de potencia para propósitos de control.

II. INFORME PREVIO:

a) Analizar y señalar las características eléctricas del Rectificador Controlado de Silicio, en

base a las hojas de datos de los CI- OP-AMP.

b) Explicar brevemente los tipos de SCR que operan como rectificadores controlados.

c) Explicar brevemente los tipos de TRIAC de que operan como Todo o Nada.

d) Señalar los principales métodos de disparo por puerta, analizar brevemente cada uno de

ellos.

e) En que consiste el .firing delay angle, explicar sus limites

f) Analizar y efectuar el cálculo del siguiente circuito FIG 01. Hallar y graficar, VR3 vs. VGS,

VGK vs. VAK . Repetir el analisis si VGS= 5V sen wt . ( Si conoce algún programa simulador,

verifique resultados)

g) Describa un método para determinar los terminales en un SCR utilizando un multímetro.

FIG. 01

III. MARCO TEORICO

Un SCR es un rectificador convencional controlado por un gate. El circuito principal es un

rectificador pero el aplicar voltaje no es suficiente para conducir.

Figura 1: Diagrama de SCR

El circuito rectificador tiene una resistencia directa baja y una resistencia

http://www.monografias.com/trabajos7/elec/elec.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml


revertida alta. La forma de controlarla es a base de resistencia alta en el gate (off

state) o de una resistencia baja en el gate (on state). Una vez que esta

prendido, se mantiene prendido a menos que la corriente que este pasando baje a un nivel

menor del mínimo necesario de funcionamiento.

Figura 2: Curva característica del SCR

Una vez encendido, un SCR funciona como cualquier componente rectificador

con las mismas características. Este componente es utilizado mayormente en

circuitos de interruptor de potencia, control de fase entre otros.

El TRIAC al igual que el SCR es un dispositivo semiconductor de tres terminales que

controla el flujo de corriente en la carga, con la diferencia

que este conduce en amos sentidos. Este es activado con una corriente de cierta

magnitud sin importar su polaridad.

Para desactivarlo es bajar los niveles requeridos de corriente o invirtiendo la fuente de

voltaje.

Figura # 1: Esquema del TRIAC

Cuando el TRIAC conduce este se comporta como un zener en donde

conduce en ambas direcciones.


Figura # 2: Curva característica del TRIAC

MATERIAL Y EQUIPO:

1 Fuente de poder de 0 a 30V

1 Fuente de poder de 0 a 5V

1 SCR 2N1595 ó equivalente, 1 TRIAC

Resistencias, condensadores y diodos de acuerdo al circuito

Osciloscopio con dos puntas de prueba (OSC)

1 Potenciómetro de 5 Kohm lineal

IV. PROCEDIMIENTO

1. Monte el siguiente circuito.

2. Inicialmente verifique sí Vs = 0V. Y VGS = 0V.

3. Ajuste Vs = 28V y mantenga VGS = 0V.

4. Mida la corriente de ánodo ( If.).

5. Caliente el hierro del SCR solo por algunos segundos, y registre el nuevo valor de la

corriente ánodo If.

6. Analice y comente con respecto a los puntos del 3 al 6.

7. Verifique sí Vs = 28V y sí VGS = 0V.


Observe con el osciloscopio la tensión VAK y lentamente aumente la tensión VGS hasta que

ocurra el disparo del SCR, Y registre en la tabla los valores de la corriente IGT y la tensión de

compuerta VGT antes que ocurra el disparo. Repita el procedimiento tres veces completando

la tabla. Determine los valores de IGT y VGT a través de los valores registrados en la tabla.

Medidas VGT (v) IGT (mA)

1°

2°

3°

Valores medios VGT = ……..V y IGT = ……… mA.

Pregunta: que ocurrió con VAK en la transición?.

8. Mida la tensión VAK antes del disparo con el osciloscopio.

VAK = ……mV

9. Reduzca la tensión VGS a cero y revise si el SCR esta conduciendo.

10. Analice y comente respecto a los puntos del 8 al 10.

II. Características de conducción directa (If x VAK), la tensión y la corriente de mantenimiento

(VH(AK) y IH).

11. Monte el siguiente circuito.

12. Ajuste Vs = 28 V y verifique sí VGS = 0.


13. Aumente la tensión VGS a partir de cero hasta que el SCR se dispare (observe la

transición de la corriente If).

14. Ajuste Vs de tal forma que If = 60 mA. Registre en la tabla el valor correspondiente para

VAK de If.

If (mA) VAK (mV)

60

50

40

30

20

10

If (mA) VAK (mV)

60

50

40

30

20

10

17. Reduzca lentamente la tensión Vs en el lazo que el SCR vuelva a bloqueo. En el

instante inmediatamente anterior al bloqueo. Registre la corriente If = Ih y la tensión VH

correspondiente. Repita el proceso anterior completando la tabla siguiente, calculando la

corriente de mantenimiento Ih y la tensión de mantenimiento VH(AK) registre la media

de los valores registrados.

Ih (mA) VH (V) VH (AK) (mV)

0.61

0.60

0.58


V. CUESTIONARIO FINAL:

1) Calcule la ganancia de diferencia de potencial teórica de VGT del circuito y compárela con

la obtenida experimentalmente.

2) Qué ventajas tiene el TRIAC sobre el SCR? Explique su contestación.

3) Si el ángulo de conducción. de un TRIAC es de 90º en la fase total y deseamos

duplicar la carga de corriente, ¿Cuál seria el nuevo .conducción ángulo.?

4) En cada punto de los circuitos dibujar la grafica de la señal Indicar las magnitudes y

frecuencias.

5) Indicar en que aplicaciones prácticas se usan los SCR y TRIACS

6) Conclusiones y Observaciones de la experiencia.

TIEMPO : 2 sesiones de laboratorio RPCG 11-2009

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