untecs guias c.electro ii

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR(UNTECS)

GUIAS DE LABORATORIO DEL CURSO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS II

DOCENTE: MG. ING. OSCAR DALL’ORTO GATES

OSCAR DALL’ORTO GATES Página 1

INDICE

GUIA DE LABORATORIO 1:AMPLIFICADORES OPERACIONALES APLICACIONES

GUIA DE LABORATORIO 2DISEÑO CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES

GUIA DE LABORATORIO 3RECTIFICADORES DE PRECISIÓN, LIMITADORES Y COMPARADORES

GUIA DE LABORATORIO 4FILTROS ACTIVOS

GUIA DE LABORATORIO 5Amplificadores de potencia de audio CLASE A y AB

GUIA DE LABORATORIO 6ANÁLISIS DE UN AMPLIFICADOR DE CLASE B Y OTRO DE CLASE AB

GUIA DE LABORATORIO 7DIODO VARICAP O VARACTOR

GUIA DE LABORATORIO 8OSCILADORES DE PUENTE DE WIEN

GUIA DE LABORATORIO 9OSCILADORES COLPITTS

GUIA DE LABORATORIO 10Proyecto final


INTRODUCCION

Los laboratorios y experiencias de estas diez experiencias del curso de circuitos electrónicos II, tiene por finalidad complementar la teoría con la práctica y la investigación para que el estudiante de ingeniería electrónica realice los diseños, mediciones y conclusiones de los laboratorios propuestos.

En esta guía de laboratorio se cubre una gama de experiencias electrónicas que la iniciamos con aplicaciones de los amplificadores operacionales y concluimos con circuitos osciladores y amplificadores sintonizados, pasando por filtros activos y amplificadores de potencia.

EL AUTOR


GUIA DE LABORATORIO 1AMPLIFICADORES OPERACIONALES

APLICACIONES


CURSO: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS IIPráctica de Laboratorio Nº 1

TÍTULOEl amplificador operacional y sus aplicaciones

INVERSOR, NO INVERSOR SUMADOR, DERIVADOR e INTEGRADOR

Objetivo: implementar, medir y ver las formas de onda en la entrada y la salida de los circuitos con OPAMS. FUNDAMENTO TEORICOEL OPAMP es un circuito electrónico que se presenta en un circuito integrado, que tiene una elevada ganancia y un gran ancho de banda.Los OPAMPS se caracterizan por tener una entrada diferencial.Tienen 2 entradas y una salida. La salida es la diferencia de las2 entradas multiplicadas por un valor Av (ganancia)

PINES DEL CI 741

En este laboratorio se experimentará con algunas aplicaciones del OPAMS, como son, el inversor, no inversor, sumador, restador, derivador e integrador, que permitirán reforzar la teoría del curso.

MATERIALES Y EQUIPOS:

1. 1 circuito integrado ua7412. Resistores: 33k, 1 k, 10k, 8k. 4k, 2 k3. 1 PROTOBOARD4. 1 MULTÍMETRO5. 1 OSCILOSCOPIO6. 2 generador de señal


CIRCUITOS A IMPLEMENTAR

1. CIRCUITO AMPLIFICADOR INVERSOR ( implementado y simulado)Tensión de alimentación: +- 12 v.

Valor inicial de Vi = 500 mv. Medir el valor de Vo = -10 v La ganancia de voltaje es - 20. Aumentar Vi hasta que la señal de salida se empiece a recortar,

ViVo

R1k

Ra1k

Rf20k

En ese momento anotar el valor de vi es: ______________Completar las siguientes tablas Valores teóricos:Vi (pp) 500 mv 600 mv 700 mv 800 mv 900mv 1 vVo (pp)Av

Valores medidos (implementación)

Vi (pp) 500 mv 600 mv 700 mv 800 mv 900mv 1 vVo (pp)AvAv (ganancia realimentada)

Valores medidos ( simulación)Vi (pp) 500 mv 600 mv 700 mv 800 mv 900mv 1 vVo (pp)Av

¿A que se debe que la señal de salida se recorta?Dibujar formas de onda de la entrada y la salida, para el caso de Vi = 100 mv y para Vi = 5 v


CIRCUITO 2: SEGUIDOR DE TENSION( implementado y simulado)Se usa como buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias (conectar un dispositivo con gran impedancia a otro con baja impedancia y viceversa).La tensión de salida es la misma que la entrada.Idealmente tiene Zin = ∞.

Valores teóricosVi (pp) 1V 2V 5VVo (pp)Av

Completar (valores medidos)Vi (pp) 1V 2V 5VVo (pp) 1.01 2.00 5.04Av 1.01 1 1.008

Valores simulados)Vi (pp) 1V 2V 5VVo (pp)Av

Para Vi= 1v

Dibujar formas de onda de Vi y Vo para Vi = 1 v.


V1

Circuito 3: amplificador no inversor (Implementado y simulado)

Valores teóricos

Vi (pp) 1V 1.5 V 2VVo (pp)Av

Valores medidos1V 1.5 V 2V

Vo (pp)Av

Valores simuladosVi (pp) 1V 1.5 V 2VVo (pp)Av

Dibujar formas de onda de Vi y Vo.

Circuito 4 amplificador sumador (SOLO SIMULADO)

4.1 Utilizando fuentes DC en las entradas V1 y V2. Variando el valor de las fuentes DC visualice el valor Vo amplificado de la señal y anote los valores obtenidos:


1k

R1

10k

V1

V2

R42k

R34k R1

8k

V1

V1 V2 Vo500mv 500 mv800 mv 500 mv500 mv 800 mv500 mv 1 v1 v 1 v1 v 1.5 v2 v 2 v2 v 3 v3 v 4 v

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

5 Circuito integrador.

V2 = 1 VOLTIOS pico (Onda cuadrada) fs = 0.5 Khz.Vo = _______________ (simulado)Vo= _______________ (medido en osciloscopio)

Dibujar Vi y Vo ( simulado y del osciloscopio)

6 Circuito derivador:

V1 = 1 voltios p (onda cuadrada) frecuencia: 0.5 Khz.


VoVi

C10.1uF

1k

R11k

+

Vi Vo

1k

R11k

C10.01uF

+

UA741

Dibujar Vi y Vo(Simulado y del osciloscopio)

GUIA DE LABORATORIO 2DISEÑO CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES


CURSO: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS IIPráctica de Laboratorio Nº 2

TÍTULODiseño con amplificadores operacionales

OBJETIVO: Diseñar y luego verificar su diseño implementando los circuitos para comprobar la teoría con la práctica

FUNDAMENTO TEÓRICO:El amplificador operacional a utilizar es el ua741 y es un circuito integrado que tiene 8 pines como se puede apreciar en la figura.Los amplificadores operacionales son amplificadores de voltaje ( se acercan al ideal), porque tienen impedancia de entrada muy elevada ( idealmente infinito), impedancia de salida muy pequeña ( menor que 100 ohm), Idealmente su impedancia de salida es 0. El ua741 tiene una ganancia en lazo abierto de 200000.Se denomina operacional porque permite realizar diferentes tipos de operaciones y se le utiliza como sumador, restador, integrador, derivador, inversor, no inversor y en aplicaciones no lineales.



1.- 1 circuito integrado ua741 2.- Resistores: de acuerdo al diseño obtenido,

3.- Resistores de 330 ohms y 1 K. 4.- Capacitor de 1 uf/25 v 5.- 1 PROTOBOARD 6.- 1 MULTÍMETRO 7.- 1 OSCILOSCOPIO 8.- 1 generador de señal

Circuitos a implementarLos circuitos a implementar son de acuerdo al diseño realizado.

1.-Diseñar un amplificador inversor con una ganancia de 30 db y una resistencia de entrada de 2K.Fuente a alimentación de ±12 VAplicar una señal de entrada de 1 KHz.Que voltaje de entrada máximo tendrá que aplicar para que la salida no se sature.¿Entre que valores límites podría variar la ganancia de lazo cerrado del amplificador si las resistencias tienen una tolerancia de ±5%?-Implementar el circuito.Medir los voltajes de entrada y salida del circuito y dibujar sus formas de onda.

2.-Diseñar un amplificador inversor con una función de transferencia Avf = -20


Suponiendo que la señal de entrada es Vs = 0.1sen 4000¶t, dibujar superpuestas la señal de entrada Vs y la señal de salida Vo del amplificador.Calcular el periodo de la tensión de entrada y el de la tensión de salida.

3.-Montar el circuito 1 con Z1= 330’ ohms y Z2 = 1 Kohmsa.-Aplicar una onda sinusoidal de 70 hz y Vpp = 4 voltiosObtener el periodo, la ganancia Vo/Vi y la diferencia de fase entre Vi y V2.Fuente DC +12 y -12 voltios.b.- Aplicar una onda triangular de una frecuencia de 70 hz. Y 4 Vpp.Representar gráfica y simultáneamente Vi y Vo indicando en los ejes las magnitudes correspondientes

4.-Montar el circuito 1 con Z1= 1 uf y Z2 = 1 Kohmsa.-Aplicar una onda sinusoidal de 70 hz y Vpp = 4 voltiosObtener el periodo, la ganancia Vo/Vi y la diferencia de fase entre Vi y V2.Fuente DC +12 y -12 voltios.b.- Aplicar una onda triangular de una frecuencia de 70 hz. Y 4 Vpp.Representar gráfica y simultáneamente Vi y Vo indicando en ls ejes las magnitudes correspondientes. Cuál es el efecto producido.c) Aplicar una onda cuadrada de una frecuencia de 70 hz y 4 Vpp. Representar gráfica y simultáneamente Vi y Vo indicando en los ejes las magnitudes correspondientes. Cuál es el efecto producido.

Figura 1

Z1 Z2 Vipp Vopp desfase ganancia3a3b4a4b4c


Vo+

-2V

Z2

Z1Z1

Z2

Hacer tabla de comparación de valores teóricos diseñados y valores medidos para cada circuito

5.-Diseñar e implementar un conversor digital análogo.La señal de entrada es de 4 bits y aumenta desde 0000 hasta 1111 (contador).Al contador trabajarlo con una señal de clock mayor de 1 KHz. La etapa de salida debe ser un amplificador inversor sumador de 4 entradas.-Ver la señal de salida. Dibujarla.Cuál es la amplitud de cada escalón.Cuantos escalones se obtienen.

Observaciones y conclusiones

GUIA DE LABORATORIO 3RECTIFICADORES DE PRECISIÓN, LIMITADORES Y

COMPARADORES


PRÁCTICA DE LABORATORIO 3

TÍTULORECTIFICADORES DE PRECISION, LIMITADORES Y COMPARADORES

FUNDAMENTO TEÓRICO.- Desarrollado por los alumnos.

OBJETIVO:-Implementar Y analizar CIRCUITOS RECTIFICADORES DE PRECISIÓN.


- 1 DIODO RECTIFICADOR 1N4148 o similar -RESISTENCIAS DE 1 KΩ, 3*10 KΩ, 2.2 KΩ, y de acuerdo al circuito- Resistencias 15 K, 5 K, 20 k-Un generador de funciones

-1 PROTOBOARD -1 MULTÍMETRO -1 OSCILOSCOPIO -2 fuentes de alimentación de 0 a 30 v -CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:2.- ARME EN PROTOBOARD EL CIRCUITO DE LA FIGURA 3.13.- Mida las tensiones correspondientes y complete la tabla.4.- Anote todos los valores medidos


5.- Dibujar formas de onda de entrada y formas de onda de salida en cada caso.

Voltaje DC = +- 12 v

f=1KHz

Vi2Vpp

Vo

10k

Rf10k

R110k D2

D1

FIGURA 3.1 Rectificador de precisión

A) Con Rf = R1 = 10K y con el generador:

1.- 1Vpp2.- 0.4 Vpp

B) Con Vi = 2 Vpp y Con la resistencia Rf = 20 K

Anotar los valores obtenidos de Af (ganancia realimentada)Dibujar formas de ondas para cada caso.Dibujar la función de transferencia Vo vs Vinn cuando Rf = R1 = 10 K

CIRCUITO 3.2: DEL CIRCUITO 3.1 INVERTIR LOS DIODOS CON Rf = R1= 10k.Anotar los valores medidos y dibujar formas de onda.Dibujar Vo vs Vi.Cuál es la diferencia con el circuito 3.

CIRCUITO 3.3:Simular un rectificador de precisión de onda completa en PROTEUS..


Rectificador de precisiónDe onda completa

Entrada Vi salida Vo

Figura 3.2

Circuito3.4.

Implementar el siguiente circuito ( fig 3.3)

Vin 1 Vpp 1Vpp 1 Vpp 1Vpp 1 Vpp 1Vpp 1VppVref ( DC) 0.15 V 0.1 0.05 -0.05 -0.1 -0.15 -2Vo

Vcc = +-15 v

( figura 3.3)Dibujar las formas de onda de entrada y salida para cada caso.

- Dibujar la función de transferencia (Vo vs Vi,) cuando Vref es 0.1 v y cuando Vref = -0.1 v

Circuito 3.5.-Circuito limitador(Vcc = 15V)


Vi

Vref

Vo

10k

2.5k

5k

R110k

1N914

1N914

+

UA741

+

UA741

+

-

Vs110V

Vref10V

1N914

R36.8k

R22k

R14k

Rf20k

Ra10k

Fig 3.4

Determinar el punto en el que la característica Vo vs Vi cambia de pendiente, y encuéntrese también la pendiente en la región de saturación..Dibujar:Señal de enhtradaSeñal de salidaAnotar los valores obtenidos de Af (ganancia realimentada)Dibujar formas de ondas para cada caso.Ensayar con Vi 5 Vpp, 10Vpp. Indicar cuáles son las diferencias

CIRCUITO 3.6: EL CIRCUITO de la figura es un comparadorAnotar los valores medidos y dibujar formas de onda.

+

-

Vs110V

R37.5k

R210k

R130k

+

UA741

Dibujar las señales de entrada y salida.Dibujar Vi vs Vo

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.


UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES II

GUIA DE LABORATORIO 4FILTROS ACTIVOS



TÍTULOFILTROS ACTIVOS

Objetivo: 1.-Analizar los filtros activos 2.- Diseñar redes activas

FUNDAMENTO TEÓRICO:La palabra filtro se refiere a la eliminación de porciones no deseadas del espectro de frecuencia.Los tipos de filtros son:1.-Pasa bajo, que permiten dejar pasar frecuencias hasta un límite deseado y atenúan las frecuencias por encima de este límite.2.-Filtro pasa alta, son lo contrario a los filtros pasa bajo, ya que pasan las frecuencias por encima del límite deseado y atenúan las que se encuentran por debajo.3.-Pasa banda, solo permiten el pasa de frecuencia en una banda particular y atenúan las frecuencias restantes.4.-Filtro rechazo de banda, son lo contrario a los filtros pasa banda, ya que dejan pasar las frecuencias que se encuentran fuera de la banda particular y rechazan las frecuencias dentro de esta áreEn este laboratorio implementaremos estos filtros y el alumno diseñara un filtro clásico pasa banda


1.- OPAM 7412.- RESISTENCIAS SEGÚN LOS CIRCUITOS. DEL 1 AL 43.-CAPACITORES SEGÚN LOS CIRCUITOS DEL 1 AL 44.- Un generador de funciones5.-1 PROTOBOARD6.-1 MULTÍMETRO7.- 1 OSCILOSCOPIO


8.- 2 fuentes de alimentación de 0 a 30 v9.- CABLES TELEFÓNICOS

PROCEDIMIENTO:1.- ARME EN PROTOBOARD EL CIRCUITO DE LA FIGURA 3.12.- Mida las tensiones correspondientes de V1 y V2 y complete la tabla.3.- Anote todos los valores medidos.

Circuito 1: FILTRO ACTIVO 1

Fig 3.1

VALORES EN PROTEUSf 100 Hz 200 Hz 300 Hz 500 Hz 1 Khz 2 Khz 5 Khz 10Khz 12khz

V1(Vpp) 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 vV2

Gan.

VALORES MEDIDOS f 100 Hz 200 Hz 300 Hz 500 Hz 1 Khz 2 Khz 5 Khz 10Khz 12khz

V1(Vpp) 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 vV2

Gan.

Vpp en milivoltiosGrafica G vs f (usar escala logarítmica)

G


V2

V1 C1

0.01uF

R316k

R217.8k

R1160k

+

UA741

Frecuencia

Indicar cual es la frecuencia de corte: fc =La ganancia del circuito:_______________¿Qué tipo de filtro es?__________________________

CIRCUITO 2: FILTRO ACTIVO 2:

V1 R21.6k

C10.01uF

V2

R31.450k

R1 16k

+UA741

FIG 3.2Completar la tabla, con los cálculos del circuito 2 VALORES EN PROTEUS)

f 100 Hz 200 Hz 300 Hz 500 Hz 1 Khz 2 Khz 5 Khz 10KhzV1(Vpp) 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v

V2Gan.

VALORES MEDIDOSf 100 Hz 200 Hz 300 Hz 500 Hz 1 Khz 2 Khz 5 Khz 10Khz

V1(Vpp) 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 vV2 11.6 11.4 10.8 9.6 7

Gan.

Graficar Ganancia vs frecuencia

G


frec

Indicar cuál es la frecuencia de corte: fc =La ganancia del circuito:_______________¿Qué tipo de filtro es?__________________________

CIRCUITO 3 filtro activo

FIG 3.3

f 100 Hz 200 Hz 300 Hz 500 Hz 1 Khz 2 Khz 5 Khz 10Khz 12KhzV1(Vpp) 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v

V2Gan.

Vpp en milivoltios

VALORES MEDIDOSf 100 Hz 200 Hz 300 Hz 500 Hz 1 Khz 2 Khz 5 Khz 10Khz 12Khz

V1(Vpp) 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 vV2 6.24 9 10 10.6 11 11.2 11.2 11.2 11.2

Gan.

Graficar G vs f.

G


V1

C1

1uF

R217.7k V2

R31.450k

R1 159k

+UA741

FRECUENCIA

Indicar cuál es la frecuencia de corte: fc =La ganancia del circuito:_______________¿Que tipo de filtro es?__________________________

CIRCUITO 4: FILTRO ACTIVO.

Fig3.4

f 100 Hz 200 Hz 300 Hz 500 Hz 1 Khz 2 Khz 5 Khz 10Khz 12 MhzV1(Vpp) 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v 1 v

V2Gan.

Indicar cual es la frecuencia de corteLa ganancia del circuito a Frecuencias bajas.¿Qué tipo de filtro es?Dibujar gan vs f,.

5. Diseñar un filtro pasa bajo con frecuencia de corte de 2 kHz y ganancia en DC de 10.


Vi Vo

R21k

R11k

C20.11uF

C10.26uF

+Ua741

6.- Diseñar un filtro chebyshev o Butterworth pasa banda con las siguientes especificaciones:

-3db

-30 db 400Hz 8Khz 800Hz 4Khz

CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES


Circuitos electrónicos II

LABORATORIO 5Amplificadores de potencia de audio

CLASE A y AB


GUIA DE LABORATORIO 5TITULO

AMPLIFICADORES DE POTENCIA

1. Introducción

La etapa de salida de los amplificadores es la encargada de suministrar a la

carga señales poco distorsionadas y con una determinada cantidad de potencia.

Hasta ahora se han considerado los elementos activos (transistores) como

dispositivos lineales, debido a que en pequeña señal se producen pocas

variaciones alrededor del punto de trabajo. Esta situación no se produce en los

amplificadores de potencia ya que éstos deben proporcionar una señal de salida

grande, por lo que debe tenerse en cuenta toda la característica de

transferencia. Por eso, este tipo de amplificadores se llaman también

amplificadores de gran señal. Estos niveles, provocan distorsión de las señales

de salida debido a la no linealidad de la relación entre la intensidad de colector i,

y la intensidad de base ih: para niveles grandes de señal ic ≠ k ib. Este tipo de

distorsión se denomina distorsión armónica, y como veremos más adelante, no

es la única que existe en este tipo de amplificadores.

2. Clasificación de los amplificadores de potencia

Dependiendo de la situación del punto de trabajo en la recta de carga dinámica,

los amplificadores de gran señal se clasifican en:

Clase A

El elemento activo se polariza en el centro de la recta de carga dinámica, para

obtener una excursión simétrica de la señal de salida. Esto provoca que el


amplificador y, por tanto, el elemento activo disipe potencia aún en ausencia de

señal de entrada, y que el rendimiento sea muy pobre.

Clase B

El elemento activo se polariza justo en el corte, por lo que su consumo de

potencia en reposo es nulo y su rendimiento alto. Requieren un montaje en

contrafase que les proporcione capacidad de amplificación de los dos semiciclos

de la señal de entrada y, además, al estar polarizados en el corte introducen un

tipo de distorsión asociada con el circuito de entrada llamada distorsión de

cruce.

Clase AB

Este tipo de amplificadores trata de corregir la distorsión de cruce recurriendo al

montaje en contrafase mediante diodos, situando el punto de polarización en el

umbral de conducción, y produciéndose por tanto, un empeoramiento del

rendimiento respecto a la clase B, ya que se consume la potencia necesaria

para dicha polarización en reposo. En este caso, si se aplica a la entrada una

señal senoidal, la señal de salida será cero en un intervalo de tiempo inferior a

medio periodo.

Clase C

Se polarizan por debajo del corte y la carga se acopla mediante un circuito LC

paralelo, sintonizado a la frecuencia de la señal de entrada, de forma que se

encuentra en estado de corte la mayor parte del periodo de dicha señal y

amplifica solo durante cortos intervalos.

En la siguiente gráfica se puede ver la situación del punto de trabajo sobre la

recta de carga dinámica para cada tipo de amplificador de potencia:

ic

Qa

QAB


QB vCE

Puntos de Operación para clase A, B y AB

3. Rendimiento

En el diseño de este tipo de amplificadores se debe tener en cuenta tanto la

limitación de la fuente suministradora de potencia como la máxima disipación

permitida, por lo que un parámetro importante es el rendimiento de la

conversación de potencia.

El rendimiento n se define como la relación entre la potencia promedio

entregada a la carga y la potencia consumida de la alimentación:

Potencia entregada a la carga PL

n% = --------------------------------------------------------- = -------- x100% Potencia DC entregada por la fuente DC Pi

4. Ventajas e inconvenientes de los diferentes tipos de amplificadores

Funcionamiento en clase B respecto al de clase A

Ventajas:

- Mayor potencia de salida, debido a que la amplitud de las señales de salida

que se puede obtener sin recortes es casi el doble.

- Pérdida de potencia en reposo despreciable, ya que el punto de trabajo está

situado justo en la zona de corte.

- Rendimiento mayor como consecuencia de los puntos anteriores: un 78.5%

teórico de la clase B frente al 25% de la clase A.

Inconvenientes:

- En la configuración en contrafase es necesario emplear dos transistores

idénticos para no introducir deformación entre los semiciclos de la señal de

salida.

- Distorsión de cruce, producida porque los transistores no empiezan a

conducir hasta que la VBE no alcanza unos 0.7V.

Funcionamiento en clase AB respecto al de clase B

Ventaja:

- Elimina la distorsión de cruce


Inconvenientes:

- Mayor consumo de potencia debido a que circula corriente en reposo.

- Menor rendimiento.

AMPLIFICADOR CLASE A

5. Procedimiento práctico

En esta práctica se va estudiar el funcionamiento de un amplificador básico en

emisor común en clase A.

MONTAJE EN EL LABORATORIO

El esquema del amplificador se puede observar en la siguiente figura:

+

- 2 KHz100mV

18V+

Ce2.2uF

+

Ci1.5uF

+

Co1uF

RL4.7k

R215k

R133k

Re24.7k

Re1270

Rc4.7k

TIP31C

AMPLIFICADOR DE POTENCIA DE CLASE A

Objetivos:

Se deben medir los siguientes parámetros:

Ganancia de tensión Vo/V

Impedancia de entrada

Los cálculos teóricos que se deben realizar son:

Punto de polarización (VCEQ, ICQ)

Rectas de carga: estática y dinámica

Ganancia de tensión e impedancia de entrada


Nota: En todos los casos se deben comparar los resultados teóricos

con los experimentales.

AMPLIFICADOR CLASE AB

6. Procedimiento práctico

En esta práctica se va estudiar el funcionamiento del amplificador clase AB

polarizado con diodos.

MONTAJES EN EL LABORATORIO

Se van a realizar dos montajes con objeto de determinar el comportamiento del

amplificador clase AB cuando está excitado mediante una fuente de tensión (1er

montaje) y cuando lo está mediante una fuente de corriente (2° montaje).

Se pueden usar los transistores equivalentes, pero tienen que ser

complementarios.

1er montaje

El esquema es el siguiente:


Vo

+

- 2 KHz

Vi0.5Vp

R42.2k

Rf10k

-12V

12V

4

-12V

7

12V

R100

R100

5w

RL10

1w1.5

1w1.5

D21N4007

D11N4007

TIC32CQ2

TIC31CQ1

+

AMPLIFICADOR CLASE AB (1ER MONTAJE)

2° montaje

El esquema se puede ver en la figura siguiente:


+

Co330uF

+

C1100uF

10k

100k

BD139

100

Vo

+

-2 KHz

Vi

0.5Vp

24V

4

-12V

7

12V

R100

5w

RL10

1w1.5

1w1.5

D21N4007

D11N4007

TIC32CQ2

TIC31CQ1

+

AMPLIFICADOR CLASE AB (2do MONTAJE)

Objetivos

Medir el punto de polarización.

Medir la ganancia de tensión.

Verificar la existencia de la distorsión de cruce al eliminar uno de los

diodos de polarización.

Nota: montar los transistores de potencia TIP3IC/32C con

disipadores.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


GUIA DE LABORATORIO 6ANÁLISIS DE UN AMPLIFICADOR DE CLASE B Y OTRO

DE CLASE AB.

LABORATORIO 6FUNDAMENTO TEÓRICOEl alumno realizará un breve fundamento teórico

ANÁLISIS DE UN AMPLIFICADOR DE CLASE B PUSH-PULL y clase AB


I OBJETIVOS:Las etapas de salida de cualquier amplificador deben ser capaces de suministrar potencia a una carga y deben además tener una resistencia de salida. La etapa de salida push-pull o de clase B es una de las más utilizadas por su alta eficiencia y su bajo de consumo de energía en ausencia de señal de entrada. En esta práctica se analiza las características eléctricas de esta etapa de salida , y su modo de operación estudiando las formas de onda de las tensiones y corrientes en los transistores. El montaje de dos versiones diferentes de esta etapa permite estudiar el efecto de la distorsión de cruce y técnicas de eliminación para obtener circuitos más lineales. II MATERIAL Y EQUIPO:

1 1 osciloscopio2.- Un generador de señal.3.- Un multímetro4.- Transistores 2 x 2N3904 y 2 x 2N3906.5.- resistores de 2 x 100 ohms, 33 k, 1 k6.- Potenciómetro de 50 k.

III PROCEDIMIENTO

Las siguientes dos figuras muestran dos tipos de polarización de una etapa de salida push-pull o clase B formada por los transistores complementarios 2N3904 y 2N3906. La figura 1 corresponde a una etapa con distorsión de cruce, y la figura 2 una etapa clase AB con dos transistores en configuración de diodo que eliminan ese problema. En ambos circuitos preciso ajustar el potenciómetro de forma que en ausencia de señal de entrada la salida sea nula.

IV. Análisis de una etapa clase B con distorsión de cruceImplementar el circuito de la figura 1

A. Figura 1.B.


MEDICIONES DC VDC ( T1) VDC ( T2)

Vce

Vbe

Ic

VRc

VRc2

VRb2

VRb1

Ib1

Ib2

¿Cuál es el rango de tensiones de entrada en el que los transistores de salida están cortados?B. Aplicar una señal sinusoidal a la entrada de 5v de amplitud y visualizar VoRepresentar gráficamente el resultado

¿Cuál es la ganancia del amplificador?

C. Medir y representar gráficamente Ic1 e ic2Para medir de manera aproximada las corrientes de colector en los transistores utilizar la caída de tensión en las resistencias de 100 ohmios


Para obtener una salida nula debemos variar el potenciómetro de 50K y tenemos que las caídas de tensión en las resistencias de 100 ohmios ubicadas en los colectores es cero, por lo tanto la corriente de ambos colectores es cero.Con señal: (dibujar formar de onda de la entrada y la salida)

V. Análisis de una etapa clase AB sin distorsión de cruceImplementar el circuito de la figura 2

D. Calcular experimentalmente la corriente de colector en reposo de cada transistor.


E. Aplicar una señal senoidal de 5 v de amplitud a la entrada y visualizar Vout.

Dibujar formas de onda de la entrada y de la salida

VI Observaciones y conclusiones

GUIA DE LABORATORIO 7DIODO VARICAP O VARACTOR


PRACTICA DE LABORATORIO 7DIODO VARICAP O VARACTOR

FUNDAMENTO TEÓRICO:Realizado por los alumnos

OBJETIVO1.- Mostrar la capacitancia variable de un diodo varactor2.- Medir el rango de sintonización de un amplificador de RF sintonizado por varactor.

EN UN DIODO VARACTOR, CONFORME SE AUMENTA LA POLARIZACION INVERSA, DISMINUYE LA CAPACITANCIA; AL DISMINUIR LA POLARIZACION INVERSA, AUMENTA LA CAPACITANCIA.

COMPONENTES A UTILIZAR:Fuente de alimentación de 0- 15 VDC


MultìmetroOsciloscopio de doble trazoGenerador de radio frecuenciaDiodo varactor MB1650, BB104, BB105 o equivalente(Para simulación en PROTEUS usar el diodo varactor BBY31).Componentes electrónicos indicados en el circuito.Para implementación, usar la bobina osciladora roja.Para PROTEUS usar el inductor transformador tran-2P2S, con L1 = L2 = 1mh.CIRCUITO A UTILIZAR:El circuito representa un amplificador de RF, que tiene como carga un circuito sintonizado de capacidad de sintonía definida por el diodo varactor que tiene una capacidad variable.

Figura 1.- CIRCUITO A UTILIZAR.

PROCEDIMIENTO:

Objetivo 1:Mostrar la capacitancia variable de un diodo varactor.

- Conectar el circuito de la figura 1- Ajustar el potenciómetro RV1 de 10K al centro de su rango.- Ajustar la fuente de energía a 12 VDC (15 VDC si es en proteus.)

- Ajustar el generador de RF para una salida no modulada de 0.5 a 1.6 Mhz.

- En PROTEUS EL GENERADOR DE SEÑALES SE VARIARA DESDE 800 Khz hasta 2 Mhz aproximadamente) y amplitud 400 mv pp.

- Usar el voltímetro DC y medir los voltajes de operación de DC del circuito con respecto a tierra.

VB = __________________ VE = __________________


Q12N2222

TR1TRSAT2P3S

R1180k

R23.3k

R30.15k

C1

0.01uF

C2

0.01uF

D1BBY31

R4

100k

45%

RV110k

TR1(P1)

AM FM

+

-

+88.8

Volts

A

B

C

D

Vpot = _________________ V en los extremos del diodo varactor = _____________________

- Lentamente ajustar la frecuencia del generador de señales hasta que aparezca una señal máxima en la pantalla, en la salida de TR1 (Conectado a C2).

- Registrar la frecuencia del generador de señales y su amplitud pico a pico.

f = _________________ Vpp =

Mover el ajuste del potenciómetro en una dirección y luego en la opuesta mientras se observa la señal en el osciloscopio.

Describir lo que sucede mientras gira el potenciómetro.Rpta _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Que efecto parece tener el potenciómetro en el amplificador ?Rpta _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Indicar si el circuito que consiste en el capacitor C2, el diodo varactor y el secundario de TR1 forman un circuito resonante paralelo.______________________________________________________________________________________________________________________________________

¿ A que frecuencia desarrolla el amplificador el máximo voltaje de salida a través del circuito tanque?.

Objetivo 2:Medir el rango de sintonización de un amplificador de RF sintonizado por varactor.

Conectar el voltímetro entre el brazo del potenciómetro RV1 y tierra y alimentar el circuito con 12 VDC -Ajustar la frecuencia del generador de señales para máxima salida del amplificador según indique el osciloscopio. Registrar esta frecuencia frente a


la anotación de los voltajes indicados en la tabla 1. Determinar el valor de la frecuencia medida desde el osciloscopio. Calcular teóricamente el valor de la capacitancia del diodo varactor a diferentes voltajes según la tabla 1.Tabla 1

Características V vs C del diodo varactor.

VOLTAJE DE CONTROL

FRECUENCIA DE RESONANCIA

CAPACIDAD DEL DIODO

VDC ( voltios) Mhz pf1513109876543210

El diodo varactor tiene una capacidad nominal de 100 pf (BB104) a 4 voltios. La inductancia de la bobina es de 350 µh. Calcular la frecuencia de resonancia del amplificador para un voltaje de sintonía de 4 voltios. Puede ignorarse la capacitancia C2 debido a que es mayor en comparación con la del diodo varactor.Rpta.____________________________________________

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


GUIA DE LABORATORIO Nº 8


OSCILADORES DE PUENTE DE WIEN


OSCILADORES DE PUENTE DE WIEN

1.-FUNDAMENTO TEÓRICO:

El oscilador de puente de Wien es el que más se usa para las frecuencias en el intervalo de 5 Hz a 1 MHz Se usan componentes R y C, para obtener la frecuencia de oscilación.

El amplificador puente Wien a utilizar usa un amplificador operacional para proporcionar la ganancia necesaria.

El puente Wien consta de una red de adelanto-atraso (R y C) a la izquierda y un divisor de voltaje (R1 y R2) a la derecha. ( Ver figura 8.1)


El circuito de la figura 8.1 usa realimentación positiva y negativa. La realimentación positiva es a través de la red de adelanto-atraso en la entrada no inversora; la realimentación negativa, a través del divisor de voltaje en la entrada inversora. La salida pico a pico se hace constante si la resistencia R1 es igual aproximadamente a R/2.

OBJETIVO : Implementar un oscilador de puente Wien, para verificar su funcionamiento

MATERIALES Y EQUIPO

1.-Amplificador operacional ua741.2.-Fuente de alimentación de + - 15 v.3.-Osciloscopio4.-Resistores de 100 ohms, 270 ohms, 2x 1K,, de de 10 k ( ½ watts)5.-Potenciometro de 1 K6.-Capacitores: 2x0.1 uf,

PROCEDIMIENTO:

1.- Arme el circuito de la figura 8.12.- Ajuste R2 para obtener una onda senoidal Vo, lo más grande posible sin recorte excesivo o distorsión.3.-Mida y registre la frecuencia de salida4.- Mida y registre el ángulo de fase entre Vo y el terminal 3.

Vo

C20.1uF

C1

0.1uF

R41k

R31k

1kR2

R1270

ua741

OSCILADOR PUENTE WIEN


Tabla de valores medidos y calculados:

Voltaje pico a pico de salida

(Vo)

fo(calculada)

f medida Ángulo de fase

φ

Formula que empleo para calcular la frecuencia de oscilación

Observaciones y conclusiones.

LABORATORIO Nº 9

OSCILADOR COLPITTS


PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 9OSCILADORES COLPITTS

1. FUNDAMENTO TEORICO

El oscilador Colpitts es un tipo de oscilador es muy utilizado en generadores de frecuencia de alta calidad y se usa principalmente para obtener frecuencia por encima de 1 Mhz. Su estabilidad es superior a la del oscilador Hartley.


Para poder lograr la oscilación este circuito utiliza un divisor de tensión formado por dos capacitores: C1 y C2.

De la unión de estos capacitores sale una conexión a tierra. De esta manera la tensión en los terminales superior de C1 e inferior de C2 tendrán tensiones opuestas.

La realimentación positiva se obtiene del terminal inferior de C2 y es llevada a la base del transistor a través de una resistencia y un condensador

La bobina L2 (choke) se utiliza para evitar que la señal alterna no pase a la fuente Vcc

Este oscilador se utiliza para bandas de VHF (Very High Frecuency), frecuencias que van de 1 Mhz a 30 Mhz.

A estas frecuencias sería muy difícil utilizar el oscilador Hartley debido a que las bobinas a utilizar serían muy pequeñas.La frecuencia de oscilación de este tipo de oscilador está dada por:

Donde: L = L1

Notas: - R1 puede ser un resistor variable (potenciómetro) para ajustar la magnitud de la señal de la salida que se realimenta a la entrada.- El exponente 1/2 equivale a una raíz cuadrada.

A partir de los criterios de Barkhausen y del modelo equivalente del transistor se pueden obtener las siguientes expresiones:

Frecuencia de oscilación:


http://www.unicrom.com/Tut_osciladores.asp

Condición arranque para que el circuito empiece a oscilar espontáneamente es la siguiente:

si el transistor utilizado es un BJT:

si el transistor utilizado es un FET:

gm > 0

Valores prácticos de capacitores de osciladores Colpitts son del orden de los 560 pF.

OBJETIVO :

Analizar un oscilador Colpitts

MATERIALES Y EQUIPOS

01 transistores 2N2222 o transistores 2N2219 Resistencias 180k, 47k , 39k ,150k Condensadores de 2x 0.22uf , 100pf, 5000pf y 0.01 uf 1 bobina roja ( transformador trans 2p-2s, si es simulado) 01 osciloscopio. 01 protoboard. 01 multímetro.

2. CIRCUITO DEL OSCILADOR COLPITTS El laboratorio solo será simulado


TR1

TRAN-2P2S

R1150kR2

180k

R347k

R439k

C1

0.22uF

C2

0.22uF

C3100pF

C45000pF

R2(1)

A

B

C

D

Q22N2222

C50.01uF

DIBUJAR FORMAS DE ONDA EN EL PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR Y EN EL SECUNDARIO SEGÚN EN GRAFICO.

Ejemplo:CON L1 y L2= 2mH

De la misma forma dibujar las formas de onda para cada uno de los casos siguientes y calcular su frecuencia y periodo.

CON L1 y L2= 5mH


15 v

CON L1 y L2= 50mH

CON L1 y L2= 100mH

CON L1 y L2= 400mH

CON L1=50mH y L2=200mH

CON L1=200mH y L2=100mH

TABLA DE VALORES ( PROTEUS)

L1 L2Periodo Fosc. Fosc.

TeóricoVoltaje pico a pico en L1

Voltaje pico a pico en L2

T Medido

2mH 2mH

5mH 5mH

50mH 50mH

100mH 100mH

400mH 400mH

50mH 200mH

200mH 100mH

MEDIR VALORES EN CONTINUA.


Resultados:

VBE= VCB= VCE=

IB= IC=

FORMULAS:

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

PRÁCTICA DE LABORATORIO 10PROYECTO

DISEÑO DE UN CIRCUITO APLICADO AL CURSO


CURSO: LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Y

TELECOMUNICACIONES I

GUIA DE DE LABORATORIO 10

TÍTULODISEÑO DE UN PROYECTO

EL ALUMNO REALIZARA UN DISEÑO DONDE APLIQUE LA TEORÍA DEL CURSO, EMPLEANDO LOS DISPOSITIVOS Y COMPONENTES Y CIRCUITOS EMPLEADOS EN CLASE.PRESENTACIÓN DE UN INFORME DEL DISEÑO A REALIZAREL INFORME CONSISTIRÁ EN1.- CARATULA


2.-INDICE3.-INTRODUCCION4.- CAPITULOSCAPITULO 1MARCO TEORICO DEL PROYECTOCAPITULO 2CIRCUITO A IMPLEMENTAR EN DIAGRAMA DE BLOQUECIRCUITO DEASARROLLADOEXPLICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO.5.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES6.- ANEXOS7.- BIBLIOGRAFIA.

PRESENTACION DEL AVANCE DEL PROYECTOSEMANA 8SEMANA 12PRESENTACIÓN FINAL DEL PROYECTO, EN IMPRESO Y ACABADODIA DE LA FERIA TECNOLOGICA


untecs guias c.electro ii

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