Trabajo Col.1 Electrónica básica

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

TRABAJO COLABORATIVO 1

INTEGRANTES

FERNANDO ANTONIO PABA BARRERA – 72215386

TUTOR

JAIRO LUIS GUTIERREZ TORRES

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA -UNAD-

ELECTRONICA BASICA

ABRIL 16 del 2013

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION

2. FASE 1: LOS DIODOS

3. FASE 2: EL TRANSISTOR BJT.

4. CONCLUSIONES

5. REFERENCIAS USADAS

1. INTRODUCCIÓN

Con este trabajo el estudiante aprenderá a usar y dominar el software PSpice student, el cual es un software de diseño y análisis de circuitos electrónicos, donde se puede crear nuestros propios circuitos digitales y analógicos, analizarlos mediante un laboratorio virtual y simular su comportamiento.

Aquí el estudiante puede ver el comportamiento de los componentes utilizados en un circuito rectificador y un Circuito Regulador Zener.

2. FASE 1: LOS DIODOS

2.1 Construir en el Simulador Pspice Student 9.1 el siguiente circuito.

Figura 1 Circuito Rectificador

Simular en análisis transitorio dibujando al menos 4 periodos de la señal de 55Hz de V1, incluir pantallazo de gráficas para las marcas de diferencia de potencial.

2.2 Agregar un condensador de 470uF en paralelo con R al circuito de la figura 1 y volver a simular, anexar nueva gráfica. ¿Qué cambio ha notado?

Circuito con Capacitor

EL cambio que note en la simulación del circuito con el Condensador en paralelo con la resistencia es que se observa un voltaje rizado.

Simulación del Circuito con Capacitor

2.3 Mencione si la siguiente afirmación es Falsa o Verdadera justifique su: respuesta

¡El circuito de la figura 1 es llamado rectificador de onda completa con derivación central!

Es Falsa, porque para que sea rectificador de onda completa con derivación central se necesitaría incluir un transformador, la derivación central es una conexión adicional en el bobinado secundario del transformador, que divide la tensión en este bobinado en dos partes iguales.

El circuito de la figura 1 recibe el nombre de rectificador de onda completa, está afirmación es verdadera ya que la parte negativa de la onda no la corta si no que la vuelve positiva dejando pasar la onda completa pero en positiva, el capacitor se utiliza para que no genere un rizo mayor. (Si se cortara la parte negativa sería un rectificador de media onda).

Durante el semiciclo positivo de la tensión de la red, los diodos D1 y D3 conducen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga.

Los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo, lo que produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga.

El resultado es una señal de onda completa en la resistencia de carga. Hemos obtenido la misma onda de salida VL que en el caso anterior. La diferencia más importante es que la tensión inversa que tienen que soportar los diodos es la mitad de la que tienen que soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 2 diodos, con lo que se reduce el costo del circuito.

2.4 Dadas las Formulas:

Pz = Vz∙Iz RSmín <RS <RSmáx

Izmáx = Pz / Vz VL = VZ

Izmín = Izmáx ∙ 0,15 IRL = VL / RL

RSmín = (VS – VZ) / Izmáx IZ = IS – IRL

RSmáx = (VS - VZ) / (Izmín + IRL) IS = IZ + IRL

RS = (RSmín + RSmáx) / 2 IS = (VS - VZ) / RS

Definiciones:

VS: Valor de la fuente de tensión no regulada

VZ: Voltaje Zener (parámetro en hoja del fabricante)

PZmáx: Potencia máxima soportada por el Zener (parámetro en hoja del fabricante)

PZ: Potencia disipada por el Zener

IZ: Corriente en el Zener

RS: Valor óptimo para el resistor limitador de corriente

RSmín: Mínimo valor para el resistor limitador de corriente

RSmáx: Máximo valor para el resistor limitador de corriente

RL: Carga

RZ: Resistencia del Zener

IRL: Corriente necesitada en la carga

Izmín: Corriente Mínima Zener

Izmáx: Corriente Máxima soportada por el Zener (parámetro en hoja del fabricante)

IS: Corriente en el resistor limitado

Diseñar un Regulador Zener que cumpla estas condiciones: Tensión de fuente Vs = 22Vdc corriente necesitada en la carga IRL= 22mA. En este diseño se debe implementar el Diodo 1N750 (Hoja del fabricante).Completar luego de los cálculos La siguiente Tabla:

Izmín RSmín RSmáx RS RL IS IZ PZ

11.25mA

230.66Ω

520.3Ω

375.48Ω

213.63Ω

46mA

24mA

112.8mW

RL=(22mA )/1000=0.022A

RL=VL/IRL =(4.7Ω V)/0.022A =213.63 Ω

Izmín= Izmáx × 0.15 = 75mA × 0.15 = 11.25mA

Izmax=75mA/1000=0.075A

Rsmin=((Vs-Vz))/(Iz max)= (22V-4.7V)/0.075A =230.66Ω

Izmin=11.25mA/1000=0.01125A

Rsmax=((Vs-Vz))/((Izmin+IRL))= ((22V-4.7V))/((0.01125A+0.022A))=17.3V/0.03325A=520.3Ω

RS=((Rsmi n+Rsmax))/2 =((230.66Ω+520.3Ω))/2 =750.96Ω/2=375.48Ω

IS=((VS-VZ))/RS =((22V-4.7V))/375.48Ω =17.3V/375.48Ω=0.046A×1000=46mA

IZ= IS – IRL = 0.046A – 0.022A = 0.024A × 1000 = 24mA

Pz = VZ × IZ = 4.7V × 0.024A = 0.1128W × 1000 = 112.8mW

2.5 Construir en el Simulador PSpice Student 9.1 el circuito Regulador Zener utilizando el Diodo referenciado y el valor de RS y RL antes

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