ELECTRÓNICA ANÁLOGICA ILABORATORIO No.2

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA CON FILTRO PORCAPACIDAD-CURVAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR BJT

OBJETIVO:Estudio de las características de funcionamiento del circuito rectificador monofásico de onda completa con toma central.Obtención de las curvas características del transistorbipolar.

FUNDAMENTO TEORICO:

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA CON FILTRO PORCAPACIDADEs el más usado para corrientes pequeñas o medianasdebido a su sencillez y bajo costo. Su funcionamientose basa en que el condensador almacena energía cuandoel diodo conduce y luego la entrega a la carga cuandoel diodo no conduce. Si la capacidad es grande, no sedescarga demasiado y tiende a mantener la tensiónconstante en la salida. Uno de sus principalesinconvenientes es que hace conducir corrientes muyintensas a los diodos durante pequeños intervalos detiempo. Si la capacidad aumenta o la resistencia decarga disminuye, el diodo conduce una corriente picomás alta. Las corrientes de entrada tipo impulso quegenera, pasan a la red AC haciendo aumentar su

contenido de armónicos y afectan al factor depotencia.

En caso de un rectificador de onda completa:

En la siguiente gráfica se ve la forma de onda decorriente que entrega la fuente AC (de 17 voltiospico), para una capacidad de 2200µF y una carga de100Ω, asimismo, la forma de variación del rizado en lacarga.

Puede observarse que en la corriente de entrada no essinusoidal y posee un alto contenido de armónicas.

CURVAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR:El transistor posee un conjunto de curvas que representan la relación entre sus corrientes y tensiones externas.

CURVA DE TRANSFERENCIA:

Se emplea como entrada la juntura base-emisor. Porello, las curvas de entrada tendrán mucha similitudcon la curva del diodo. En realidad son una familia decurvas que dependen de la tensión colector-emisor,pero se considera una sola por que tienden a estar muyjuntas.

En la siguiente gráfica se le muestra:

CURVAS DE SALIDA:

Las curvas más usadas son las que relacionan Ic vs Vceusando como parámetro la corriente de base (IB)

MATERIAL Y EQUIPO:

02 Diodos 1N4004 01 Osciloscopio01 resistor de 2.2KΩ, 0.5W 02 Punta de prueba01 Resistor de 1.8Ω, 0.5W 01 multímetro01 condensador electrolítico de1000µF, 25V

Alambres de conexión

01 transformador de 220VAC á12-0-12VAC

01 fuente de alimentación

01 transistor 2N3904 o 2N222201 resistor de 100Ω, 0.5W01 resistor de 3.3KΩ,0.5W01 potenciómetro lineal de1KΩ,0.5W01 potenciómetro lineal de10KΩ, 0.5W

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA CON FILTRO PORCAPCIDAD PROCEDIMIENTO:

1.- ensamble el siguiente circuito:

2.- verifique que el enchufe para 220 VAC esté enbuenas condiciones.

3.- conecte los 220 VAC al primario del transformador.

4.- con el multímetro, mida la tensión DC en la salida(VL).

5.- con el multímetro, mida la tensión eficaz en elsecundario del transformador.

6.- con el osciloscopio, mida la forma de onda detensión en la salida, (VL).Dibuje la forma de onda anotando los valores pico ylos tiempos.

CURVAS DEL TRANSISTOR

1.- Mida las resistencias y los potenciómetros con elmultímetro y anote los valores.

2.- determine los terminales del transistor con elmultímetro (use las escalas para diodo y de gananciadel transistor).

3.- ensamble el siguiente circuito:

4.- verificas las conexiones, ajuste la fuente á 12VDCy conéctela al circuito.

5.- la corriente de base (IB) la puede ajustar con el potenciómetro P1 de 1KΩ. La corriente de base (IB) la puede medir indirectamente con la tensión en la resistencia de 10KΩ la tensión colector –emisor (VCE) la puede ajustar con el potenciómetro P2 de 10KΩ. la corriente de colector (IC) la puede medir indirectamente con la tensión en la resistencia de 100Ω.

6.- curvas IC vs VCE:

Ajuste y mantenga IB en 40µA y llene la siguiente tabla:

Ajuste y mantenga IB en 80µA y llene la siguiente tabla:

7.- curvas IC vs IB: (β = IC / IB) y curvas IB vs VBE:

Mantenga VCE= 5V y llene la siguiente tabla:

INFORME FINAL

CRUVAS DEL TRANSISTOR

1.- Entregue las mediciones realizadas de cada circuito en un cuadro comparativo. (Trabajo de laboratorio)

2.- Haga las simulaciones de cada circuito empleando el simulador CIRCUIT MAKER, MULTISIM, ORCAD (todas en versión libre) o similar. (Trabajo de casa)

3.- Adjunte observaciones y conclusiones de la experiencia realizada.

DESARROLLO

PREGUNTA N°1 (TRABAJO DE LABORATORIO)

CIRCUITO N°1

1.- Ensamble el circuito.

2.- Verifique que el enchufe para 220 VAC este en buenas condiciones.

3.- Conecte los 220VAC al primario del transformador.

4.- Con el multímetro, mida la tensión DC en la salida(VL).

5.- Con el multímetro, mida la tensión eficaz en el secundario del transformador.

6.- Con el osciloscopio, mida la forma de onda de tensión en la salida, (VL).

CIRCUITO N°2

1.- Mida las resistencias y los potenciómetros con elmultímetro y anote los valores.

2.- determine los terminales del transistor con elmultímetro (use las escalas para diodo y de gananciadel transistor).

3.- ensamble el siguiente circuito:

4.- verificas las conexiones, ajuste la fuente á 12VDCy conéctela al circuito.

5.- la corriente de base (IB) la puede ajustar con el potenciómetro P1 de 1KΩ.

La corriente de base (IB) la puede medir indirectamente con la tensión en la resistencia de 10KΩ la tensión colector –emisor (VCE) la puede ajustar con el potenciómetro P2 de 10KΩ. La corriente de colector (IC) la puede medir indirectamente con la tensión en la resistencia de 100Ω.

6.- curvas IC vs VCE:

Ajuste y mantenga IB en 40µA y llene la siguiente tabla:

VCE (V)

0.2 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

IC (mA)

4.72

5.05

5.38

5.43

5.47

5.50

5.57

5.64

5.66

5.69

5.7

5.77

Ajuste y mantenga IB en 80µA y llene la siguiente tabla:

VCE(V)

0.2

0.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

IC (mA)

7.61

8.44

9.26

9.32

9.41

9.69

9.73

9.78

9.83

9.92

10.07

10.22

7.- curvas IC vs IB: (β = IC / IB) y curvas IB vs VBE:

Mantenga VCE= 5V y llene la siguiente tabla:

IB (µA)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

IC (mA)

1.31

2.62

3.90

5.24

7.00

8.71

9.89

11.01

12.46

13.52

VBE (mV)

639

650 666 678 680 684 690 693 698 702

PREGUNTA N°2 (SIMULACIONES)

CIRCUITO N°1

CIRCUITO N°2

6.-

A.- IB en 40µA :

VCE (V): 0.2V la corriente será IC (mA): 3.37 mA.

VCE (V): 3V la corriente será IC (mA): 7.45 mA.

VCE (V): 6V la corriente será IC (mA): 7.76 mA.

VCE (V): 10V la corriente será IC (mA): 8.17 mA.

B.- IB en 80µA :

VCE (V): 0.2V la corriente será IC (mA): 4.00 mA.

VCE (V): 3V la corriente será IC (mA): 14.0 mA.

VCE (V): 6V la corriente será IC (mA): 14.5 mA.

VCE (V): 10V la corriente será IC (mA): 15.3 mA.

7.-

VCE (V): 5V.

IB (µA): 10.1 µA la corriente será IC (mA): 2.26 mA y el VBE (mV): 674 mV.

IB (µA): 40 µA la corriente será IC (mA): 8.11 mA y el VBE (mV): 712 mV.

IB (µA): 70 µA la corriente será IC (mA): 13.0 mA y el VBE (mV): 729 mV.

IB (µA): 100 µA la corriente será IC (mA): 17.3 mA y elVBE (mV): 741 mV.