guia de practicas

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLOGICO PÚBLICO “NUEVA ESPERANZA” U.D. Electrónica Analógica

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GUIA DE LABORATORIO Nro. 01

I.- TITULO: DIODOS SEMICONDUCTORES.

II.- CAPACIDAD TERMINAL:

III.- Medios y Materiales:

Multitester analógico o digital.

Protoboard

Diodo semiconductor 1N4001 o 1N4005,

O1 diodo rectificador de 3 Amperios tipo puente.

01 diodo led

O1 diodo infrarrojo

Diodo zener de 6.8 V de ½ watts

Resistencia de 1k ohm , ½ Watts.

Fuente DC - AC

Cables de conexión.

IV.- Procedimiento:

1.- Determinar los terminales Ánodo y cátodo del diodo semiconductor haciendo uso del

ohmímetro, registrar como identifica cual es el ánodo y cuál es el cátodo con el ohmímetro y

visualmente teniendo el diodo.

Terminales del ohmímetro Mide

Positivo Negativo

Ánodo Cátodo

Cátodo Ánodo

La única medición ocurre, cuando se polarizan directamente al diodo, con lo cual se determina

que el …………………… ánodo y el ……………………………….. es el cátodo.

2.- Los diodos se pueden presentar en encapsulados conteniendo 4 diodos para identificar cada diodo debe seguir los siguientes pasos: el signo positivo representa a la unión de dos cátodos unidos en ese punto; y el símbolo de una señal alterna (~) representa a la unión de un ánodo y un cátodo, el signo negativo (-) representa la unión de dos ánodos.


3

Siguiendo lo indicado compruebe el estado de un encapsulado tipo puente de diodos,

grafique como está la conexión interna.

3.- En el siguiente diodo rectificador, indique cual es el ánodo y cuál es el cátodo

(SKN2F50).

4.- Haciendo uso del manual ECG determine las características del diodo semiconductor que

tiene, anótelo y luego interprete que significa cada dato dado.

5.- Determinar los terminales Ánodo y cátodo del diodo LED con la ayuda del ohmímetro así

como lo determina visualmente. (grafíquelo)

6.- Determinar los terminales Ánodo y cátodo de los diodos LED INFRAROJO con la ayuda del

ohmímetro así como lo determina visualmente.


4

7.- En el siguiente diodo Zener identifique cual es el ánodo y cuál es el cátodo, anote las

medidas

V.- CUESTIONARIO:

- Como identifica a los terminales del diodo con el ohmímetro.

- Indique que tipo de codificación tiene los diodos utilizados en este laboratorio.

- Cual es la diferencia entre un diodo LED y un LED infrarrojo.

- Explique el principio de funcionamiento de los diodos semiconductores vistos en la práctica.

-Cuales son las aplicaciones de cada uno de los dispositivos vistos.

VII.- CONCLUSIONES

- Indique cuáles son sus conclusiones luego de haber realizado la rente práctica dirigida.

VIII.- Bibliografía consultada.

RECUERDE EL INFORME DEBE ESTAR CORRECTAMENTE ELABORADO, CADA

RESPUESTA DEBE ESTAR SUSTENTADA TEORICAMENTE CON LA BIBLIOGRAFIA

CONSULTADA, Y DEBE PRESENTARLO Y SUSTENTARLO LA SIGUIENTE SEMANA QUE LE

TOCA REALIZAR LA PRACTICA.


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R1

1k

V112 V

D11N4004

VR

VD

+

-


I.- TITULO: DIODOS SEMICONDUCTORES.



Software del MULTISIM


Protoboard

2 Diodo semiconductor 1N4001, 1N4005,

Diodo zener de 6.8 V de ½ watts

Resistencia de 1K ohm , 1 Watts, 560 ohm ½ Watts

Fuente DC


IV.- Procedimiento:

4.1.- Arme el siguiente circuito en el simulador y en el prothoboard y mida los parámetros que

se indica en la siguiente tabla

4.2.- Armar el siguiente circuito en el simulador y el prothoboard y mida los parámetros que se

indican en la tabla adjunta

4.3.- Armar el siguiente circuito en el simulador y en prothoboard.

VD VR1 I

Voltaje calculado

Voltaje simulador

Voltaje medido voltímetro

VR1 VD

Valores calculados

Valores del simulador

Valores medidos voltímetro

R1

1k

V112 V

D11N4004

VR

VD

+

-

R1

1k

V112 V D1

1N4461


6

4.4.- Varié el voltaje V1 según lo que se indica en la tabla siguiente y anote los valores medidos

en R1 y D1.

V1 Valor simulado Valor medido

VR1 VD VR1 VD

2 V

3V

4V

6 V

7V

9V

11V

13 V

4.5.- Cuanto es la corriente que circula por el diodo zener cuando se alcanza el VZ.

4..- En el siguiente circuito determine la corriente que circula por el LED, mida el Vled, y el VR1

y la I led 1.

LED1

V112 V

R1

560

V.- CUESTIONARIO:

- Como identifica a los terminales del diodo con el ohmímetro.

- Con los resultados de los circuitos de los pasos 4.1 y 4.2 diga cuales son las características de

un diodo polarizado en sentido directo y en sentido inverso.

- Si en el circuito de la pregunta 4.1. se cambia la fuente a 24 VDC y se requiere una corriente

que circule por el diodo de 50 miliamperios, cuál sería el valor de R1.

- Cual es la función de R1 en los circuitos.

- Cual es la codificación americana y japonesa de los diodos de algunos ejemplos. Y describa

que indica cada letra o número de la representación.


7

- Para que le sirve el software de multisim 9, cual es la finalidad de usarlo.

- En el circuito del diodo zener, que pasaría con los voltajes en VD1 y VR1 si se invierte la

fuente de alimentación.

- Que significa la siguient6e ecuación

- Que significa zona de avalancha, tensión de umbral, PIV.

VI.- CONCLUSIONES

- Indique cuáles son sus conclusiones luego de haber realizado la presente práctica

dirigida.

VII.- Bibliografía consultada.





Ecuación practica para cálculo del condensador

En donde:

Vmax: Es el valor máximo de la tensión de entrada que equivale al

valor de pico del secundario del transformador (Vpk).

Vmin: Tensión mínima que queremos que tenga la tensión de entrada y

que determina el rizado de la fuente.

Imax: Intensidad máxima en el secundario.

T: Periodo de la señal de la red, para 60Hz y rectificador de onda

completa son 16.66 ms. En media onda seria 33.32 ms.

C: Capacidad del condensador de filtro en faradios.


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T2

IRON_CORE_XFORMER

12

D1

1N4007 R21.00K C1

10uF-POL12 VrmsU1DC 10M0.000 V

+

-


I.- TITULO: DIODOS COMO RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA.





Protoboard

1 Diodos semiconductor 1N4001, 1N4005,

Resistencia de 1K ohm , 1/2 Watts,

Transformador de 12VAC

Condensadores de 10uF, 470uF, 1000uF todos a 35VDC


Osciloscopio

IV.- Procedimiento:

4.1.- El siguiente circuito corresponde a un rectificador de media onda sin condensador. Arme

el siguiente circuito en el simulador y en el prothoboard y mida los parámetros que se

indica en la siguiente tabla

T1

IRON_CORE_XFORMER

D2

1N4007 R11.00K12 Vrms

U2DC 10M0.000 V

+

-

Luego desconecte el voltímetro y conecte el osciloscopio observe la forma de onda y

grafíquelo, mida el Vp de la señal obtenida.(debe ser similar a la de la grafica adjunta)

4.2.- Armar el siguiente circuito en el simulador y el prothoboard y mida los parámetros que se

indican en la tabla adjunta.

VSec VR1

Voltaje calculado ------

Voltaje simulador


VSec VC1= 10uF

VC1= 470 uF

VC2= 1000uF

Voltaje calculado ------- Voltaje simulador Voltaje medido voltímetro


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4.3.- Desconecte luego el voltímetro y conecte el osciloscopio como se ve en la siguiente

gráfica. Observe la forma de onda para cada valor de condensador y grafíquelo, registe el

nivel de voltaje obtenido.

D1

1N4004

T1

IRON_CORE_XFORMER

R11k

C110uF-POL

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

10uF 470uF 1000uF

V.- CUESTIONARIO:

Explique por qué el valor medido en DC del circuito sin condensador es menor que el

voltaje del secundario en el paso 4.1.

Porque el valor medido en el paso 4.2 es mayor que el voltaje del secundario del

transformador.

Que es valor máximo de una señal alterna.

Que es valor pico a pico.

Que es valor promedio

VI.- CONCLUSIONES

- Indique cuáles son sus conclusiones luego de haber realizado la presente práctica

dirigida. Las conclusiones está en función a cada paso que realizo en esta práctica.







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I.- TITULO: DIODOS COMO RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA.





Protoboard

4 Diodos semiconductor 1N4001, 1N4005,

Resistencia de 1K ohm , 1/2 Watts,

Transformador de 12VAC

Condensadores de 10uF, 470uF, 1000uF todos a 35VDC


Osciloscopio

IV.- Procedimiento:

4.1.- Antes de armar el circuito verifique el estado de cada uno de los componentes y de los

equipos e instrumentos a utilizar.

4.2.-El siguiente circuito es un rectificador de onda completa que entrega una onda de

corriente continua pulsante (no tiene Condensador). Armar el circuito en el simulador y

en prothoboard. Mida los parámetros que se indican en la tabla. (Recuerde que los

multitester analógico o digital registran en DC un valor promedio de esta forma de onda

que entrega el circuito armado)

D3

3N249

1

2

4

3

T3

IRON_CORE_XFORMER

R31.00K

U3DC 10M0.000 V

+

-

12 Vrms

4.3.- Luego desconecte el multitester y conecte el osciloscopio entre los extremos de R3.

Registre y mida el voltaje de pico de la señal que debe ser similar a la mostrada en el siguiente

gráfico.

VSec VR3

Voltaje calculado ------

Voltaje simulador



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4.4.- Armar el siguiente circuito en el simulador y en prothoboard. Mida los parámetros que se

indican en la tabla, debe ir cambiando el valor de C2 de acuerdo a lo que se indica en la

tabla. Conecte luego el osciloscopio y registre la forma de onda.

4.5.- Conecte ahora el osciloscopio entre los extremos del condensador. Debe variar el

condensador desde 10uF, luego 470 uF y 1000uF. Grafique la forma de onda que se

registra en el osciloscopio para cada condensador.

VSec VC1= 10uF

VC1= 470 uF

VC2= 1000uF

Voltaje calculado ------- Voltaje simulador Voltaje medido voltímetro

10UF

470uF

1000

uF

D3

3N249

1

2

4

3

T3

IRON_CORE_XFORMER

R31.00K

U3DC 10M0.000 V

+

-

12 Vrms

C210uF-POL

T1

IRON_CORE_XFORMERR31k

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _D1

MDA3506

1

2

4

3

T1

IRON_CORE_XFORMERR31k

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _D1

MDA3506

1

2

4

3

C110uF-POL


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V.- CUESTIONARIO:

Explique por qué en el paso 4.2. el voltaje medido es menor que el voltaje del

secundario del transformador.

Porque en el paso 4.5 se observan distintas formas de onda para cada valor de

condensador.

Qué pasaría si uno de los diodos se abre, cuál sería la forma de onda.

Porque el voltaje medido con el multitester en el paso 4.4. se obtiene una medida

mayor que el voltaje del secundario del transformador.

Que otra forma de conexión de onda completa conoce usted.

VI.- CONCLUSIONES

- Indique ahora en forma detallada que es lo que aprendió luego de haber realizado la

presente práctica. Debe estar en función a cada paso que realizado en la presente

práctica y sustentado con la información bibliográfica que puede consultar.






PARA LA SIGUIENTE CLASE PARA CONSTRUIR LA FUENTE DE ALIMENTACION DEBE

TRAER LOS SIGUIENTE: (PUEDE SER EN GRUPO O INDIVIDUAL)

1. BAQUELITA DE impreso de 5 cm X 10 cm.

2. 01 frasco de ácido férrico para impreso

3. 01 broca de 1/32

4. 4 diodos de 3 amperios

5. 01 condensador de 2200uF /50 voltios

6. 01 diodo zener de 20 VDC. 1W.

7. 01 resistencia de 5W/ 0.33 ohms

8. 01 transistor BC547

9. 01 transistor D313

10. 01 resistencia de 2.2K 1 W


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I.- TITULO: EL TRANSISTOR BIPOLAR




Protoboard

Transistores: 2N2222, BC547, A 1015, A 733, D313, 2N3055


IV.- Procedimiento:

4.1.- Con la ayuda del docente busque en el manual ECG o en datasheet (internet) de cada

uno de los transistores que está utilizando, anote las características más importantes. Que

le indicara el docente.

4.2.- Identificación de los terminales de un transistor bipolar

Con un ohmímetro en la escala de Rx1 y teniendo cuidado que los terminales externos del ohmímetro coincidan con la polaridad de la batería o pila interna, se efectúa lo siguiente:

Se numeran las patitas al azar. ver Fig. A

Se coloca el ohmímetro tal como se indican la figura B, hasta obtener dos lecturas de baja resistencia con un punto común tal como señala la figura B en donde el punto común es el contacto número 2. En caso de no obtener las dos lecturas de baja resistencia, intercambie las puntas de prueba y repita las mediciones.

El contacto común (en este caso la patita 2) viene a ser la BASE del transistor.

Para ubicar el contacto de colector, de las dos lecturas de baja resistencia se selecciona la menor. La de mayor resistencia seria el emisor, la diferencia es de solamente algunos ohmios; en algunos casos son décimos de ohmio.

Proceda ahora a efectuar el reconocimiento de los terminales emisor, base y colector de cada uno de los transistores solicitados para la práctica. (Grafíquelos)


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4.2.- IDENTIFICACION DEL TIPO DE TRANSISTOR BIPOLAR

Utilizamos las mediciones anteriores observando la polaridad del terminal del ohmímetro que le correspondió a la BASE. En el ejemplo de la Figura notamos que la BASE le correspondió el polo positivo luego, el transistor será del tipo NPN. Si le hubiera correspondido el polo negativo a la BASE, el transistor sería PNP.

Ahora con este conocimiento identifique a cada uno de los transistores indicando si es PNP o NPN. (Grafíquelo)

4.3.- IDENTIFICACION DEL TIPO DEL TRANSISTOR DE ACUERDO A LA CODIFICACION DEL TRANSISTOR (Utilice para ello la información que se encuentra al final)

4.4.- MEDIDAS CORRECTAS DE UN TRANSISTOR


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V.- CUESTIONARIO:

Explique por qué en el paso 4.2. el voltaje medido es menor que el voltaje del

secundario del transformador.

Porque en el paso 4.5 se observan distintas formas de onda para cada valor de

condensador.

Qué pasaría si uno de los diodos se abre, cuál sería la forma de onda.

Porque el voltaje medido con el multitester en el paso 4.4. se obtiene una medida

mayor que el voltaje del secundario del transformador.

Que otra forma de conexión de onda completa conoce usted.

VI.- CONCLUSIONES

- Indique ahora en forma detallada que es lo que aprendió luego de haber realizado la


practica y sustentado con la información bibliográfica que puede consultar.


CODIFICACION DE TRANSISTORES

1.- JEDEC (Joint Electronic Device Engineering Council)

Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos. Es el principal

desarrollador de estándares para la industria de estado sólido. Casi 2500

participantes, designados por unas 270 compañías trabajan juntas en 50 comités

donde evalúan las necesidades de cada segmento de la industria, de los fabricantes

e igualmente de los consumidores . Las publicaciones y los estándares que generan

se aceptan en todo el mundo.

Estándar: digito, letra, serial, sufijo (opcional)

Ejemplo: 2N2222A, 2N3904,

Digito: El numero designa el tipo de dispositivo 1: Diodo

2: Transistor Bipolar

3: Transistor de efecto de campo FET

4: Optoacoplador

5: Optoacoplador

Letra: Se usa siempre la N

Serial: El número de serie se sitúa entre el 100 y el 9999 y no dice nada sobre el

dispositivo, salvo su fecha aproximada de introducción.

Sufijo (opcional): indica la ganancia (hfe) genérica del dispositivo:


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A: Ganancia baja

B: Ganancia media

C: Ganancia alta

2.- JISC (Japanese Industrial Standard committee): Es un comité encargado de realizar estándares para la industria japonesa.

Estándar: digito, dos letras, numero de serie, sufijo (opcional)

Ejemplo: 2SA1187, 2SB646

Digito: El numero designa el tipo de dispositivo

1: Diodo

2: Transistor Bipolar

3: Transistor de efecto de campo FET

2 letras: Las letras especifican el área de aplicación

SA: PNP HF transistor

SB: PNP AF transistor

SC: transistor NPN HF

SD: transistor NPN AF

SE: Diodos

SF: Tiristores

SG: Dispositivos de disparo

SH: UJT

SJ: FET/MOSFET canal P

SK: FET/MOSFET canal N

SM: Triac

SQ: LED

SR: Rectificador

SS: diodo de señal

ST: diodo de avalancha

SZ: diodo zener

El número de serie: varia entre 10 y 9999.

El sufijo (opcional): indica que dicho tipo está aprobado para el empleo por varias

organizaciones japonesas.

3.- PRO ELECTRON: organización europea para el registro del tipo numeración

para los componentes electrónicos activos, que ahora hace parte del la asociación

europea del fabricantes de componentes electrónicos (EECA: European Electronic

Component Manufacturers)

Estándar: dos letras, letra (opcional), numero de serie

Ejemplo: BC108A, BAW68, BF239

Primera letra: especifica el material semiconductor empleado

A: Germanio

B: Silicio

C: Arseniuro de galio


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R: Materiales compuestos

Segunda letra: especifica el tipo de dispositivo

A: Diodo de bajo poder o baja señal

B: Diodo de capacitancia variable (varicap)

C: transistor, de audio frecuencia (AF), pequeña señal

D: transistor, AF, potencia

E: Diodo tunel

F: transistor, alta frecuencia (HF), pequeña señal

K: Dispositivo de efecto Hall

L: Transistor, HF, potencia

N: Optoacoplador

P: Fotorreceptor

Q: Emisor de luz

R: Dispositivo de conmutación, baja potencia, ej: tiristor, diac, UJT etc

S: Transistor, conmutación de baja potencia

T: Dispositivo de conmutación, potencia, ej: tiristor, triac, etc.

U: Transistor de potencia, conmutación

W Dispositivo de onda acústica de superficie (SAW)

Y: Diodo rectificador

Z: Diodo zener

Tercera letra (opcional): La tercera letra indica que el dispositivo está pensado

para aplicaciones industriales o profesionales, más que para uso comercial, suele

ser una W, X, Y o Z.

Numero de serie: varía entre 100 y 9999

Fuera de estos estándares hay fabricantes que introducen su propia nomenclatura

por razones comerciales (ej. para poner las iniciales de su compañía en el código) o

para enfatizar que este componente se usara para aplicaciones específicas.

Los prefijos más comunes son:

MJ: Motorola potencia, cápsula de metal

MJE: Motorola potencia, cápsula de plástico

MPS: Motorola baja potencia, cápsula de plástico

MRF: Motorola HF, VHF y transistores microondas

RCA: RCA

RCS: RCS

TIP: Texas Instruments transistor de potencia (cápsula de plástico)

TIPL: TI transistor de potencia plano

TIS: TI transistor de pequeña señal (cápsula de plástico)

ZT: Ferranti

ZTX: Ferranti

Muchos fabricantes también producen series a medida para un gran volumen

destinado a determinados clientes. Estas componentes están optimizadas para ser

empleados en una determinada parte de un circuito concreto. Normalmente llevan

marcado el logotipo del fabricante y un número de serie irreconocible.


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I.- TITULO: POLARIZACIÓN FIJA DEL BJT




Protoboard

Transistores: 2N2222, , A 1015,

Resistores: 1M ohm, 3.3 K ohm , 1K ohm, 470 k ohm


IV.- Procedimiento:

4.1.- RECUERDE: Un transistor bipolar (BJT) está formado por tres regiones de semiconductor dopadas alternativamente, en cada una de las cuales se establece un contacto metálico. Existen dos tipos:.

4.2.- El siguiente circuito corresponde a una polarización fija del BJT. Arme el circuito mostrado

en el protoboard y en el simulador. Β= 150

Q1

2N2222

R13.3k

R21k

R31M V1

12 V

Figura Nro. 01

4.3.- Determine en el circuito haciendo uso del análisis teórico del circuito dado en la clase,

determinando IE, VC, VB, VCE, VE, trace el punto Q, y llene la tabla Nro. 01.


19

1 2) VCE

3) VC 4)

5) 5)

4.4.- Mida los voltajes de: VCE, VE, VC, VB, tal como se indica en el circuito Nro. 02. (Utilice el

voltímetro en DC) y además efectué la medida de la corriente de emisor IE, para ello

utilice el amperímetro y conecte tal como se indica en el circuito de la figura 3.

Fig. Nro. 02 Fig. Nro. 03

Variables Valor calculado Valor del simulador Valor medido con el multitester

IE

VC

VB

VCE

VE

Tabla Nro. 01 Anotar los valores calculados y medidos con el multitester y en forma virtual

(simulador).

4.5.- En el circuito diga que sucede con los voltajes: VE, VC, VCE, y la IE si la resistencia de

base se abre. Explique porque.

Q1

2N2222

R13.3k

R21k

R31M V1

12 V

IE0.000 A

+

-

Q1

2N2222

R13.3k

R21k

R31M

V112 V

VE0.000 V

+

-

VCE0.000 V

+

-

VC0.000 V

+

-

VB0.000 V

+

-


20

4.6.- Trace el punto de operación del transistor

IC máx.

4.7.- Grafique el circuito del paso anterior si en lugar de utilizar un transistor PNP se usa un

transistor NPN.

4.8.- Cual es la función de RE en el circuito. Explique.

4.11.- Cual es la función de RB en el circuito

VI.- CONCLUSIONES

Indique ahora en forma detallada que es lo que aprendió luego de haber realizado la


práctica y sustentado con la información bibliográfica que puede consultar.

VII.- TRANSFERENCIA

7.1. Calcule los valores de las resistencias RB, RC, RE si se tienen los siguientes datos: VCC= 9V,

IC = 2 mA, TR= 2N2222, VCE = 4.5 V, Beta 150



21

CLASIFICACION DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES

Los transistores bipolares se clasifican de la siguiente manera:

1.- Por la disposición de sus capas

Transistores PNP Transistores NPN

2.- Por el material semiconductor empleado

Transistores de Silicio Transistores de Germanio

3.- Por la disipación de Potencia

Transistores de baja potencia Transistores de mediana potencia Transistores de alta potencia

4.- Por la frecuencia de trabajo

Transistores de baja frecuencia Transistores de alta frecuencia

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Documents

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o1 diodo rectificador

ctodo skn2f50

diodos led infrarojo

diodos utilizados

diodos semiconductores