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DEL 2013

1. INTRODUCCION

Este trabajo está compuesto por dos fases, en la que en la fase uno, tenemos ejercicioscon diodos y en la fase dos, ejercicios con transistores.

La primera fase está formada por seis puntos y la segunda fase con tres puntos.

En el punto uno de la primera fase, se trata de mirar el comportamiento o forma de laseñal de una fuente tipo puente, sin usar filtros, analizando la señal de 55 Hz en eltiempo de cuatro períodos, con su esquema y su respectiva gráfica de la simulación.

En el segundo punto, se trata de ver el comportamiento de la fuente anterior con filtro ocondensador, esquema y gráfica de la simulación.

El tercer punto ser refiere que si el circuito del esquema tratado, es llamado rectificadorde onda completa con derivación central, el cual no lo es.En el cuarto punto, con unos datos que nos facilitan, completar una tabla, referente a lautilización de un diodo zener.

El quinto punto, trata de la simulación con los datos obtenidos en el tercer punto, paraverificar los datos obtenidos.

Sexto punto, se describe la utilidad de los diferentes tipos de diodos que hay y sepresenta una imagen al menos de cada uno.

La segunda fase, sobre los transistores BJT. En el punto uno, se trata de calcular unosdatos o llenar una tabla, con la ayuda una unas formulas y el esquema del circuitorespectivo.

En la parte dos, es nombrar las zonas de trabajos de los transistores y su aplicación;hay cuatro zonas de las cuales son utilizables tres de ellas.

Tercer y último punto, se trata de completar una tabla con las características de unostransistores propuestos, de los cuales no se encontró información de unos de ellos.

En el punto cuatro de la primera fase, en la tabla tengo dos resultados, uno se debe aque tome el valor de la corriente del zener de la hoja de dato directamente y el otro es elresultado de haberlo calculado con las formulas propuestas.

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2. CONTENIDO

FASE 1: LOS DIODOS1.1. 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.

1.2. Agregar un condensador de 470uF en paralelo con R al circuito de lafigura 1 y volver a simular, anexar nueva gráfica.

Ti m e

0 s 5 m s 1 0 m s 1 5 m s 2 0 m s 2 5 m s 3 0 m s 3 5 m s 4 0 m s 4 5 m s 5 0 m s 5 5 m s 6 0 m s 6 5 m s 7 0 m s 7 5 m s 8 0 m s

V (D 1: 1, D3 :1 ) V (R 1: 1, 0)

- 2 0 V

- 1 0 V

0V

10 V

20 V

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¿Que cambio ha notado?

RESPUESTA: El condensador actúa como filtro del rizado que hacen lospicos de las ondas, convirtiendo la tensión de pulsante a continuaasemejándola a la suministrada por una batería.

1.3. Mencione si la siguiente afirmación esFalsa o Verdadera justifique surespuesta:¡El circuito de la figura 1 es llamado rectificador de onda completa con derivacióncentral! FALSO : usa un generador y no un transformador con derivación central.

1.4. Dadas las Formulas:

Pz= Vz· Iz Izmáx= Pz/ VzIzmín= Izmáx· 0,15 RSmín= (VS – VZ) / IzmáxRSmáx= (VS - VZ) / (Izmín+ IRL) RS = (RSmín+ RSmáx) / 2RSmín<RS <RSmáx VL= VZIRL= VL/ RL IZ = IS – IRLIS = IZ + IRL IS = (VS - VZ) / RS

Definiciones valores y cálculos:

VS : Valor de la fuente de tensión no reguladaVs= 22Vdc

VZ: Voltaje Zener ( parámetro en hoja del fabricante)Vz= 4,7V

P Zmáx : Potencia máxima soportada por el Zener ( parámetro en hoja del fabricante)Pzmáx= 500mW

P Z: Potencia disipada por el Zener= → = 4.7 24.072 →

= .

IZ: Corriente en el Zener

Ti m e

0 s 5 m s 1 0 m s 1 5 m s 2 0 m s 2 5 m s 3 0 m s 3 5 m s 4 0 m s 4 5 m s 5 0 m s 5 5 m s 6 0 m s 6 5 m s 7 0 m s 7 5 m s 8 0 m s

V (D 1 :1 ,D 3: 1 ) V ( R1 :1 ,0 )

- 2 0 V

- 1 0 V

0V

10 V

20 V

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= − → = 46.072 − 22 → = .

RS : Valor óptimo para el resistor limitador de corriente=

+

2→ =

230.67 Ω + 520.3 Ω2

→ = . Ω

RSmín : Mínimo valor para el resistor limitador de corriente=

−→ =

22 − 4.7

75→

= . Ω

RSmáx : Máximo valor para el resistor limitador de corriente=

−+

→ =22 − 4.7

11.25 + 22→

= . Ω

RL: Carga= → =

4.7

22 →

= . Ω

RZ: Resistencia del Zener

IRL : Corriente necesitada en la carga=

IZmín : Corriente Mínima Zener= 0.15 → = 75 0.15 → = .

IZmáx : Corriente Máxima soportada por el Zener ( parámetro en hoja del fabricante)á =

IS : Corriente en el resistor limitado=

− → =

22 − 4.7

375.5 Ω →

= .

Diseñar un Regulador Zener que cumpla estas condiciones: Tensión de fuente Vs = 22Vdccorriente necesitada en la carga IRL= 22mA. En este diseño se debe implementar el Diodo1N750 ( Hoja del fabricante ).Completar luego de los cálculos La siguiente Tabla:

Izmín RSmín RSmáx RS RL IS IZ P Z

11,25mA 230,67 Ω 520,3Ω 375,5Ω 213,63 Ω 46,072mA 24,072mA 113,14mW

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1.5. Construir en el Simulador Pspice Student 9.1 el circuitoRegulador Zenerutilizando el Diodo referenciado y el valor de RS y RLantes calculado, incluyaimagen capturada desde la aplicación mostrando los valores medidos deVoltaje y Corriente.

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

LED .Se utilizan para:

la confirmación que está presente un nivel de tensión en un circuito dado. Para indicar el estado de alguna señal, en sistemas de control. Para el control de equipos o sistemas remotamente (luz infrarroja). En sistemas para medir pulsos, o enviar pulsos para fibra óptica. En los diferentes tipos de monitores, para poder percibir la información

ofrecida. Para señalar textos en las conferencias presenciales.

Su uso se está generalizando por su bajo consumo de energía, su durabilidady por su volumen que ocupa.

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.

Varactor.

Su principal uso está en la de poder modificar la frecuencia de un circuitoresonante, con solo modificar en nivel de tensión que lo alimenta; ya que de estaforma, modificando el nivel de tensión, se logra el objetivo desde puntos remotos;Como es el caso de los equipos de sonido entre otros, que se cambia deemisora con solo pulsar un botón el remoto.

Túnel.

Se utilizan en circuitos resonantes de alta frecuencias.

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Laser.

su uso es variado, lo encontramos en la medicina, para las cirugías y otrostratamientos; en los quemadores de discos compactos; en la parte militar, parafijar la mira; en sistemas de medidas de longitudes.

PIN.

Su uso se reduce a: Conmutador de RF. Resistencia variable. Protector desobretensiones. Foto detector

Fotodiodo:

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Se usa en la fibra óptica y en los reproductores de discos compactos.

Detectores de proximidad, de calor, de humo, turbidímetros, instrumentos deanalítica (fluorescencia, absorbancia, colorimetría, bioluminiscencia), Detectoresde lluvia para automóviles, sistemas de comunicaciones por fibra óptica y optoacopladores de alta velocidad.

Schottky:

En fuentes de baja tensión en la cuales las caídas en losrectificadores son significativas.

Circuitos de alta velocidad para computadoras donde se necesitengrandes velocidades de conmutación.

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Variadores de alta gama para que la corriente que vuelve desde elmotor al variador no pase por el transistor del freno y este no pierdasus facultades.

El diodo Schottky se emplea en varios circuitos integrados de lógicaTTL.

FASE 2: EL TRANSISTOR BJT.

2.1. Dadas las formulas:

VCE = VC Beta = IC / IBIB= (VBB – VBE) / RB PD= VCE· IC

Dado el circuitoTransistor BJT NPN en configuración Emisor Común:

Completar la siguiente Tabla:

VC RC IB VB RB PD 7.5V 75Ω 847.457µA 0.7V 6254Ω 750mW

2.2. Mencionar las zonas de trabajo del Transistor BJT y aplicación.

Tenemos cuatro zonas:

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La de saturación y corte, donde su mayor desempeño la encontramos encircuitos digitales, donde la señal pone o no a conducir al transistor en sutotalidad, para manejar señales On – Off o unos o ceros. Su punto Q de trabajono está central.

La zona activa, es la utilizada para amplificar señales en su entrada, su punto Qde trabajo esta lo más central posible para que la señal deflecte tanto por encimacomo por debajo del punto Q sin llegar a la saturación y corte. Se utiliza dondese requiera amplificar bien sea tensión o corriente.

2.3. Completar con la ayuda del catalogo del fabricante la siguiente tabla:

CÓDIGO BD136 BD137 2N2222 BC548Tipo-GE/SI SI SI SIFabricante PHILIPS PHILIPS PHILIPS FAIRCHILD

NPN/PNP PNP NPN NPN NPN

Capsulaidentificaciónterminales

-45V 45V 60V 30V -45V 45V 30V 30V -5V 5V 5V 5V -1.5A 1.5A 800mA 500mA

8W 8W 500mW 625mW 150°C 150°C 200°C -55 a 150°C

63 a 250 63 a 250 100 a 300 110 a 800 160MHz 190MHz 250MHz 150MHz

Equivalentes

AplicacionesAmplificadorde potencia yde propósito

Amplificadorde altafrecuencia

Switcheo y comoAmplificador lineal

Amplificador depropósitogeneral

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general

3. CONCLUSIONES

El desarrollo de este trabajo, es muy interesante por estar aprendiendo lautilización del programa de simulación y a la vez efectuar el desarrollo delmismo.

En la aplicación con diodos zener, es fundamental tener en cuenta losparámetros que facilita el fabricante para su utilización, con ellos, sonpuestos en circuitos con la seguridad que trabajaran como se planeó en eldiseño del circuito.

Destacamos que es ventajoso relacionarse con las hojas de datos de lossemiconductores, si tenemos que trabajar con ellos.

Vemos que la relación entre las corrientes del colector y la base, es la quehace posible los circuitos con transistores, ya que se puede planear elcálculo del circuito del colector, pero si no hubiese la relación de corrientecolector-base, es muy complicado planear el circuito de la base emisor; perocomo tenemos la beta, se relacionan esas corrientes para la realización decircuitos con transistor correctamente.

4. BIBLIOGRAFIA

Gutiérrez Jairo Luis,foro de aportes, consultado en:http://66.165.175.211/campus13/mod/forum/discuss.php?d=9088

Guía y rubrica de evaluación actividad 6, consultado en:http://66.165.175.211/campus13/mod/forum/view.php?id=4619

Data sheet diodo zener 1n750, consultado en:http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/mcc/1N749.pdf

Data sheet transistor BC548, consultado en:http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/BC548.pdf

Data sheet transistor BD136, consultado en:http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/BD138-10.pdf

Data sheet transistor BD137, consultado en:http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/BD139-16.pdf

Diodo Schottky . (28 de Marzo de 2013). Recuperado el 8 de Abril de 2013, deWikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Schottky_diode

Campo Rodrígez, J. C. (Julio de 2002). Fotodiodos - Área de TecnologíaElectrónica. Recuperado el 6 de Abril de 2013, de Fotodiodos - Área deTecnología Electrónica:

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MCCSEMI . (s.f.). Recuperado el 8 y 9 de Abril de 2013, de Universidad Nacional Abierta y a Distancia: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/mcc/1N749.pdf

River Abaúnza, L. L. (s.f.).El diodo Schottky o Diodo de Barrera. Recuperado el8 de Abril de 2013, de Monografìas: http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/diodo-schottky-barrera/diodo-schottky-barrera.pdf

Todos los datasheet del transistor . (2005). Recuperado el 12 de Abril de 2013,de Todos los datasheet del transistor:http://hlev.info/transistor.php?transistor=24704

UNAD. (20 de Agosto de 2011).Módulo de Electrónica Básica. (Centro Nacionalde Medios para el Aprendizaje) Recuperado el 20, 28, 30, 3, 4, 5 y 10 de Marzo y

Abril, de Universidad Nacional Abierta y a Distancia:http://www.unad.learnmate.co/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=6640