Trabajo Colaborativo 1 Electrinica Basica

INTRODUCCION

El presente informe es la recopilacion del trabajo coalborativo uno que se obtinen del desarrollo de la actividad y la instalacion del programa PSpace AD Student del cual se obtinen las imágenes de un simulador de circuitos en estas imágenes podremos observar el comportamiento de los circitos .

Estaremos enfocados al desarrollo de ejercicios matemáticos, aplicando las distintas formas de solución, según el modelo del circuito aplicaremos la las leyes que rigen los circuitos.

El desarrollo de los ejercicios es una de las partes fundamentales, para obtener el conocimiento y la habilidad y poder comprender los distintos circuitos y como enfrentarse a ellos sin tener dudas y estando seguros a lo que nos enfrentaremos, no solo físicamente también matemáticamente, entender el comportamiento del voltaje y la corriente y en los diodos y su funcionamiento las respuestas de cada uno de los elementos.

FASE 1: LOS DIODOS

1.1 Construir en el Simulador Pspice Student 9.1 el siguiente circuito

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.

El circuito se veria simulado de la siguiente forma

Con osciloscopio

Colocando el condensador quedaría de esta forma

1.2 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?

Se denota que la señal se ha rectificado y ahora es constante

1.3 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!

Esta afirmación es falsa pues la llamada derivación central consiste en dos diodos y un transformador el cual hace como referencia tierra.

1.4 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:

VS: 22vdc

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 optimo 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

Calculo teórico para diseño de regulador zener

Tenemos las siguientes características del diodo zener 1N750

V_Z=4.7

I_max=75mA

P_max=0.5 W

Tenemos unos valores a encontarar

Izmín RSmín RSmáx RS RL IS IZ PZ

11mA

230.66Ω

524.24Ω

377.445Ω

213.6Ω

45mA

23mA

103.4mW

Para que el diodo funcione debemos garantizar una mínima corriente

Izmín = Izmáx ∙ 0,15 Izmín = 0.075 ∙ 0,15=0.011

RSmín = (VS – VZ) / Izmáx R_Smin= ((22-4.7))/0.075=230.66 Ω

RSmáx = (VS - VZ) / (Izmín + IRL) R_Smax=(22-4.7)/(0.011+0.022)=524.24Ω

RS = (RSmín + RSmáx) / 2 R_S=((230.66+524.24))/2 = 377.445 Ω

VL = VZ

VL = 4.7

I_RL= Vl/RL R_L= VL/IL R_L= 4.7/0.022=213.6

IS = (VS - VZ) / RS I_S=((22-4.7))/377.5= 0.045

IZ = IS – IRL I_Z=0.045-0.022=0.023

Pz = Vz∙Iz P_Z=4.7*0.023= 0.1034

Como conclusión tenemos que el diodo zener 1N750 es óptimo para este diseño, comercialmente para elegir nuestras resistencias tendríamos que escoger:

R_S= 390Ω

R_L=180 Ω,33Ω

el cual nos cambiarían los cálculos de la corriente de la siguiente forma

IS = (VS - VZ) / RS I_S=((22-4.7))/390= 0.044

IRL = VL / RL I_RL=4.7/213=0.02206

1.5 Construir en el Simulador Pspice Student 9.1 el circuito Regulador Zener utilizando el Diodo referenciado y el valor de RS y RL antes calculado, incluya imagen capturada desde la aplicación mostrando los valores medidos de Voltaje y Corriente.

1.6 Describa la utilidad e incluya al menos una imagen de cada uno de los siguientes tipos de diodos.

LED.

Varactor.

Túnel.

Laser.

PIN.

Fotodiodo.

Schottky.

LED:

De las siglas en ingles Light-Emitting Diode, diodo emisor de luz en español se refiere a un componente optoelectrio pasivo, más concretamente un diodo que emite luz. Los LED se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación. Los primeros LED emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.

Debido a sus altas frecuencias de operación son también útiles en tecnologías avanzadas de comunicaciones. Los LED infrarrojos también se usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales incluyendo televisores e infinidad de aplicaciones de hogar y consumo doméstico.

VARACTOR:

También conocido como “Diodo de Capacidad Variable” o “Varactor”, un Diodo Varicap aprovecha determinadas técnicas constructivas para comportarse, ante variaciones de la tensión aplicada, como un capacitor (o condensador) variable. Polarizado en inversa, este dispositivo electrónico presenta características que son de suma utilidad en circuitos sintonizados (L-C), donde son necesarios los cambios de capacidad.

Cuando un diodo es polarizado en inversa, la barrera de potencial o juntura que forman los materiales N y P a partir del punto de unión de las

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