ELECTRÓNICA ANALOGA. Simulación y análisis de los resultados obtenidos

ELECTRÓNICA ANALOGA.

Simulación y análisis de los resultados obtenidos

PRODUCTO FINAL

PARTICIPANTES:

JUAN GABRIEL ANGARITA RONDANO. Código:13854304

IVAN DARIO DIAZ VERA. Código 91489153

JUAN CAMILO MERCADO LOPEZ. Código 1096223039

Curso: 243006_18.

TUTOR:

GUTIERREZ JAIRO LUIS.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

COLOMBIA, DICIEMBRE 13 DEL 2016.

INTRODUCCIÓN:

A continuación, se realiza este trabajo, con el fin de profundizar los temas de las unidades 1, 2, 3 del curso electrónica análoga, usando la estrategia de Aprendizaje Basado en Proyectos como experiencia pedagógica organizada para consultar y resolver problemas que se presentan en el mundo real, mediante los cuales se puede facilitar la comprensión de los nuevos conocimientos y el logro de aprendizajes significativos. Además, porque queremos demostrar la participación en equipo ya que estas actividades implican investigación, estudio autónomo, trabajo colaborativo y apoyo mutuo para facilitar el desarrollo del proceso.

Finalmente, podemos decir que éste trabajo se realiza, con el propósito de emplear recursos y métodos que permitan una comprensión más generalizada de las unidades vistas, ya que contiene conocimientos de gran importancia y necesarios para el entendimiento de los temas específicos de cada unidad.

OBJETIVO GENERAL:

• Simular el circuito electrónico de una fuente de voltaje regulada y analizar los resultados obtenidos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Fomentar el espíritu investigativo del estudiante a través del desarrollo de actividades y experiencias de comprobación de conceptos.
• Manejar adecuadamente las herramientas de simulación de circuitos electrónicos para la comprobación del funcionamiento de los dispositivos objeto de estudio

ACTIVIDAD:

Finalmente se debe construir en el Simulador Pspice Student 9.1 el circuito de la fuente de alimentación regulada utilizando los valores para cada componente antes calculados.

[pic 1]

4.1 Grafique el voltaje de salida como se indica en el circuito mostrado en la siguiente figura:

[pic 2]

(Debe anexar pantallazo de la gráfica que arroja la simulación el voltaje de salida debe de ser 8 voltios si no es así entonces existen errores que debe corregir).

[pic 3]

Imagen 0.1 circuito simulado.

[pic 4]

Imagen 0.2 circuito simulado

[pic 5]

Imagen 0.3 Voltaje de salida circuito 8 voltios.

 4.2 Grafique las corrientes como se indica en el circuito mostrado en la siguiente figura:

[pic 6]

(Debe anexar pantallazo de la gráfica que arroja la simulación la corriente de salida debe de ser 920mA si no es así entonces existen errores que debe corregir).

[pic 7]

[pic 8]

Imagen 0.4 Voltaje de salida circuito 8 voltios

[pic 9]

Imagen 0.5 de salida circuito de corriente de amperaje

ANÁLISIS DE RESULTADOS  

4.3 Redacte la explicación detallada de todo el sistema (teoría de funcionamiento del circuito).

[pic 10]

• El circuito planteado por el docente es una fuente de voltaje, que se encarga de convertir voltaje AC en DC. La fuente de AC se simboliza con V1, y esta es de 20 Voltios RMS, con una frecuencia de 60 Hertz. Cabe resaltar que el voltaje de la Red Eléctrica suministra 110 Voltios RMS, requiriendo un Transformador para disminuir el voltaje. Esta es la primera etapa de la fuente: Transformación.
• La siguiente etapa es la que efectúan los diodos rectificadores 1N4002. Su misión es rectificar los ciclos negativos y volverlos positivos. Esto es posible debido a su estructura molecular interna (están compuestos de dos capas, la capa tipo P y la otra capa tipo N), permitiendo que la corriente solo circule en un sentido. Con esto en mente, la señal sinusoidal alterna (Voltaje AC) se convierte en la de la imagen citada.

[pic 11]

• La señal resultante ya es de componente continua, pero debe mantenerse estable, libre de oscilaciones. Esta etapa es la de filtrado, pues se filtra la señal DC para evitar sus caídas. El elemento del circuito que se encarga de este proceso es el Condensador C1. A mayor capacitancia de C1, mejor filtrado en la señal resultante. Pero el filtrado no corrige totalmente la señal, puesto que queda un rizado por corregir. Se anexa imagen que ilustra la función del filtrado.

[pic 12]

• Este rizado es indeseable para aplicaciones donde el Voltaje DC de salida debe ser estable, sin importar las variaciones de Voltaje en la entrada AC (que de por sí es variante). En este punto entra la etapa de regulación, que se encarga de adaptar la señal DC rizada y estabilizarla en un valor fijo e inmutable. Existen varias formas de hacerlo, pero para este trabajo se utilizó un amplificador operacional uA741, un diodo Zener con su resistencia limitadora de corriente encargado de regular la tensión de activación de salida del regulador, y un par de resistencias (R1 y R2) para darle ganancia y ajustar el voltaje de salida. Este diferencial de potencial tiene la desventaja de controlar bajas corrientes. Para solucionar esto se añade un transistor Darlington (2N6059), quien se encarga de amplificar la corriente de salida. Además, se añade un transistor de control en caso que la corriente de salida supere un límite previamente establecido (en este caso, 1,35 A). El transistor que se encarga de esa tarea es el 2N2222, quien conduce y descarga los excesos de corriente por medio de Rlim. Se añade imagen de la señal, y su regulación.

[pic 13]

Al final, para hacer pruebas se añade una resistencia de carga RL con bajo valor en Ohmios, para exigirle corriente al circuito. Es una fuente de voltaje lineal, que requiere muchos cálculos teóricos para realizar un diseño aceptable y que cumpla con los estándares requeridos.

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