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Preparación para la actividad colaborativa

1. Localiza información en fuentes confiables sobre los diodos.

2. Formen equipos y con base en la información que llevaron a clase definan las

especificaciones y características de los diodos.

3. Conjunten la información de una manera clara en una tabla para cada concepto.

4. En equipo discutan cada una de estas especificaciones y comenten sobre el

significado de cada una.

5. Redacten un reporte en el que incluyan toda la información obtenida, organizada de

manera adecuada en forma de tabla, además incluyan el resultado del grupo de

discusión así como las conclusiones a las que llegaron.

Durante la actividad colaborativa

5. Reúnete con uno de tus compañeros y resuelvan los ejercicios propuestos.

Ejercicio 1. Si el diodo se representa mediante el modelo simplificado con un voltaje de rodilla

de 0.7 V, encuentren ID y Vo.

Ejercicio 2. Si el diodo se representa mediante el modelo simplificado con un voltaje de rodilla

de 0.6 V, encuentre ID y VD cuando:

a. V1 = 15 V y V2 = 10 V

b. V1 = 10 V y V2 = 15 V



Ejercicio 3. Si cada diodo se representa mediante el modelo simplificado con un voltaje de

rodilla de 0.7 V, encuentre Ix y Vx.

Objetivo:

tipos de diodos semiconductores, e interpretar y graficar sus curvas características de voltaje contra corriente. Procedimiento Resultados

corriente, para dos diferentes modelos de diodos. A partir de ellas se obtendrán varios parámetros de interés, tales como la resistencia en un punto de operación específico, voltaje de umbral, corriente de saturación inversa, voltaje térmico, etc.



característica de voltaje contra corriente correspondiente al Diodo semiconductor 1. Se realizaran las siguientes funciones: o Construcción de la curva característica de voltaje contra corriente. o Utilizando un programa por computadora, grafica, con los datos de la tabla, la curva característica del diodo. o Mediciones de voltaje y corriente en diferentes puntos de operación. o Cálculo de la resistencia promedio. o Cálculo de la resistencia dinámica, utilizando la definición. o Voltaje de umbral. o Corriente de saturación inversa.

característica de voltaje contra corriente correspondiente al Diodo semiconductor 2. Se realizaran las siguientes funciones: o Construcción de la curva característica de voltaje contra corriente. o Utilizando un programa por computadora, grafica, con los datos de la tabla, la curva característica del diodo. o Mediciones de voltaje y corriente en diferentes puntos de operación. o Cálculo de la resistencia promedio. o Cálculo de la resistencia dinámica, utilizando la definición. o Voltaje de umbral. o Corriente de saturación inversa.

o ¿Qué sucede con su resistencia promedio a medida que disminuye la corriente que circula por él?

alterna) o resistencia dinámica aplicada a un diodo. Proporcionar una explicación para este concepto y demostrar gráficamente cómo es posible calcularla a partir de la curva característica del diodo.

disminuye el punto de operación?

práctica, realiza una comparación entre sus voltajes de umbral.

ase en las mediciones efectuadas en la presente práctica, determine el modelo (especificado por el fabricante) correspondiente para cada tipo de diodo analizado.Procedimiento Explicación: El diodo es un dispositivo que permite el flujo de corriente en una sola dirección. Estado 1. El diodo conduce la corriente en una determinada dirección. Este estado también es llamado de polarización directa: se dice que el diodo se encuentra polarizado directamente. En la figura (a) y (b), se observa cómo el comportamiento del diodo es similar al de un interruptor cerrado, permitiendo la circulación de corriente. Estado 2. El diodo bloquea el paso de la corriente. Este estado también es llamado de polarización inversa: se dice que el diodo se encuentra polarizado inversamente. En la figura (a) y (b), se observa cómo el comportamiento del diodo es similar al de un interruptor abierto, y por lo tanto, no permite el flujo de corriente. Observa que en este caso la polaridad de la fuente de voltaje se ha invertido en comparación con el circuito de la figura anterior. Construcción y símbolo del diodo Un diodo se construye uniendo dos capas de materiales semiconductores, una capa de material semiconductor tipo P y una capa de material tipo N. En la figura (a) se muestra la estructura básica de un diodo. La región N es llama cátodo, y la región P, se conoce como ánodo. Por otro lado, en la figura (b) se ilustra el símbolo eléctrico usado para representar el diodo.Desarrollo de la práctica: Instrucciones En esta sección construirás, de forma experimental, las curvas características de voltaje contra corriente, para dos diferentes modelos de



diodos. A partir de ellas obtendrás varios parámetros de interés, tales como la resistencia en un punto de operación específico, voltaje de umbral, corriente de saturación inversa, voltaje térmico, etc. Una vez recolectados los datos para cada modelo de diodo, se te pide que, a partir de esta información, identifiques el modelo específico de cada uno. Diodo semiconductor 1

2. Construcción de la curva característica de voltaje contra corriente. Para iniciar la construcción de la curva característica de voltaje contra corriente, ajusta el valor de voltaje de la batería de acuerdo a las siguientes recomendaciones: para voltajes positivos comprendidos entre 0V y 1V, se sugieren incrementos de 0.2 a 0.2V. Para voltajes superiores a 1V, se sugieren incrementos de 1V a 1V hasta llegar a 10V. 3. Cálculo de la resistencia promedio. Utilizando los resultados del inciso anterior, realiza los cálculos respectivos y llena la siguiente tabla. Cálculo de la resistencia dinámica utilizando la definición Utilizando la formula anterior, calcula la resistencia dinámica para los siguientes casos: Tipo de diodo Resistencia dinámica con ID2=8 mA Resistencia dinámica con ID4=4 mA Resistencia dinámica con ID7=1 mA Diodo 1 rd = rd = rd = 4. Voltaje de umbral. Con la curva característica de voltaje contra corriente, obtenida en el inciso b) del procedimiento, realiza los trazos adecuados para calcular el voltaje de umbral del diodo. Se recomienda que realices el siguiente procedimiento: primero, traza una línea recta tangente a la región de plena conducción del diodo. Enseguida, extiende esta línea hasta que ésta cruce el eje horizontal. Finalmente, el voltaje en el cual la línea recta corta el eje horizontal corresponde al voltaje de umbral VTH del diodo en el circuito equivalente de segmentos lineales. Para el presente diodo, a continuación anota el valor de voltaje de umbral obtenido. Además indica este voltaje en la gráfica obtenida en el inciso 2):Voltaje de umbral 𝑉𝑇𝐻 𝑉𝑇𝐻 = 5. Corriente de saturación inversa. Empleando la ecuación de Shockley que describe la relación teórica entre el voltaje y la corriente del diodo, toma varios puntos de medición de voltaje y corriente. Calcula la corriente de saturación inversa IS del diodo. Considera que el diodo opera a temperatura ambiente. Corriente de prueba ID Voltaje de prueba V Corriente IS 10 mA 6 mA 2 mA Diodo semiconductor 2 A continuación, se describe el procedimiento para la construcción de la curva característica de voltaje contra corriente correspondiente al diodo 2. 1. Construcción de la curva característica de voltaje contra corriente. V8= ID8= 0.5 mA V9= ID9= 0.1 mA 2. Cálculo de la resistencia promedio. Ahora se calculará la resistencia promedio para este diodo en varios puntos de operación. Utilizando los resultados del inciso anterior, realiza los cálculos respectivos y llena la siguiente tabla. 3. Cálculo de la resistencia dinámica utilizando la definición Utilizando la formula anterior, calcula la resistencia dinámica para los siguientes casos:



Tipo de diodo Resistencia dinámica con ID2=8 mA Resistencia dinámica con ID4=4 mA Resistencia dinámica con ID7=1 mA Diodo 2 rd = rd = rd = 4. Voltaje de umbral. Con la curva característica de voltaje contra corriente obtenida en el inciso b) del procedimiento, realiza los trazos adecuados para calcular el voltaje de umbral del diodo. Traza una línea recta tangente a la región de plena conducción del diodo. Enseguida, extiende esta línea hasta que ésta cruce el eje horizontal. Finalmente, el voltaje en el cual la línea recta corta el eje horizontal corresponde al voltaje de umbral VTH del diodo en el circuito equivalente de segmentos lineales. Para el presente diodo, a continuación anota el valor de voltaje de umbral obtenido Voltaje de umbral 𝑉𝑇𝐻 𝑉𝑇𝐻 = 5. Corriente de saturación inversa. Empleando la ecuación de Shockley, que describe la relación teórica entre el voltaje y la corriente del diodo, toma varios puntos de medición de voltaje y corriente. Calcula la corriente de saturación inversa IS del diodo. Tipo de diodo Resistencia promedio Con ID2=8 mA y

d D1 D3 Resistencia promedio Con ID4=4 mA y

d D3 D5 Resistencia promedio Con ID7=1 mA y

d D6 D8 Diodo 2 rAV = rAV = rAV =Corriente de prueba ID Voltaje de prueba V Corriente IS

1. Realiza lo siguiente:

Ejercicio 1. En el circuito que se muestra en la figura, el valor medido de VCE es VCE = 7.04 V.

Determine IB, IE, IC, β y α.



Ejercicio 2. En el circuito que se muestra en la figura, determine IB, IE, IC y VEC.

Ejercicio 3. Para el circuito BJT ilustrado. Determine la amplificación del voltaje.



Nota: busca en fuentes confiables las hojas de datos de diodos rectificadores. Lleva esta

información a clase para que puedas trabajar en la actividad colaborativa.

Construir, de forma experimental, las curvas características de voltaje contra corriente para dos diferentes modelos de transistores bipolares. A partir de ellas, se obtendrán varios parámetros de interés, tales como

transistor en un punto de operación específico.

contra corriente, correspondiente al transistor bipolar. Para ello, se utiliza el equipo del laboratorio de electrónica, se implementa el circuito y se realizan las mediciones siguientes: o Construcción de las curvas características de voltaje contra corriente del transistor bipolar. o Inserte las curvas características obtenidas para IB=30 y 90 A , indicando en cada una de ellas el correspondiente valor de IB o Medición del voltaje colector emisor de saturación VCE(sat)

o Medición de la resistencia de salida ro o Medición del voltaje Early VA o Medición de la resistencia de salida a partir del voltaje Early En esta sección, se construirán, de forma experimental, las curvas características de voltaje contra corriente para dos diferentes modelos de transistores bipolares. A partir de ellas, se obtendrán varios parámetros de interés, tales como la ganancia de corriente de CD (β o hFE) y la resistencia de salida del transistor, en un punto de operación específico. Para cada una de las mediciones y cálculos efectuados, se deben agregar enseguida las unidades respectivas, por ejemplo: para mediciones de voltaje, utilizar V, mV, V (rms), etc., para las de corriente A, mA, A (rms), etc., y para frecuencia utilizar Hz o rad/s, según el caso, etc. Curvas características del transistor bipolar 1. Implementa este circuito, y realiza las mediciones que se especifican más adelante. Utiliza un transistor 2N3904 y los siguientes valores de resistencias R1=10KΩ y R2=100 Ω. Construcción de las curvas características de voltaje contra corriente del transistor bipolar. Para iniciar la construcción de las curvas características de voltaje contra corriente del transistor bipolar, realiza el siguiente procedimiento: 2. Ajusta el valor de la fuente de voltaje VBB, de tal forma que la corriente de base en el transistor sea de IB= 30 µA. 3. Enseguida, realiza incrementos en la fuente de voltaje VCC, de acuerdo a las siguientes recomendaciones: Para niveles de voltajes entre 0 y 1V, se recomiendan incrementos de 0.2 volts. - Para niveles de voltaje arriba de 1V, incrementos de 1V.



Observa, en la figura, como la corriente IB y el voltaje VCC se aplican directamente a la base y entre las terminales de colector-emisor del transistor, respectivamente. Enseguida, debes ajustar el valor de la fuente VCC, tal y como se indica en el procedimiento anterior. Para cada nivel de voltaje VCC aplicado, se debe medir la corriente IC que se establece en el colector, así como el voltaje VCE. Asegúrate de mantener constante la corriente IB, para cada una de las mediciones que realiza para IC y VCE. 4. Con los resultados de las mediciones realizadas, llene la siguiente tabla. Los datos ahí contenidos servirán para graficar las curvas características. na de corte o en otros puntos intermedios. 5. En el siguiente recuadro, inserte las curvas características obtenidas para IB=30 y 90 µA, indicando en cada una de ellas el correspondiente valor de IB. Para generar las curvas, a partir de las mediciones realizadas en el circuito, utiliza un programa por computadora como Matlab, Excel u otro programa de alto nivel ingenieril. 6. Medición del voltaje colector emisor de saturación VCE(sat). A partir de las curvas características, indica el nivel de voltaje VCE mínimo requerido, para que el transistor opere en la zona activa. Este voltaje se conoce como voltaje colector emisor de saturación

cociente de la corriente de CD del colector (IC) entre la corriente de CD de la base (IB). A partir de las curvas características del transistor, obtenidas durante el desarrollo de la práctica, calcula la beta de CD en tres puntos distintos de estas curvas. El primer punto debe ser en el límite entre saturación y zona activa, el segundo punto en el centro de la zona activa, y el último punto en el extremo final de la zona activa. Los resultados de estos cálculos te servirán para llenar la siguiente tabla:

1. Para cada uno de los circuitos ilustrados, determina las corrientes y voltajes asociados

con el transistor.



Nota: Busca en fuentes confiables las hojas de datos de transistores bipolares y lleva esta

información a la siguiente clase para poder trabajar en la actividad colaborativa.

1. Elabora un mapa conceptual con las principales características del diodo como

rectificador.

a. Funcionamiento de un rectificador de media onda.

b. Funcionamiento de un rectificador de onda completa.

c. Funcionamiento de un rectificador con filtro capacitivo.

d. Funcionamiento, símbolo esquemático y aplicaciones de los diodos para

aplicaciones especiales.

Objetivo:

utilizan diodos Zener.

namiento de los reguladores de voltaje conmutados. Procedimiento Resultados

un diodo Zener, con el fin de determinar el comportamiento del



regulador de voltaje ante varias condiciones de operación del circuito. Se observará, por una parte, los efectos de las variaciones en la fuente de alimentación VS, sobre el voltaje de regulación VL en las terminales de la carga RL. Y por otro lado, se observarán los efectos de los cambios en la resistencia de carga RL sobre el voltaje que proporciona el diodo Zener.

circuito 1; se implementa el circuito y se realiza las mediciones de lo siguiente: o Efectos al variar el valor de voltaje de la fuente Vs. o Análisis en la región de polarización directa. o Obtención de parámetros de la hoja de fabricantes de diodos Zener. o Potencia en el resistor Ri. o Porcentaje de regulación de línea.

en vacío circuito 2. Se implementa el circuito y se realizan las mediciones siguientes: o Efectos al variar el valor de voltaje de la fuente Vs. o Porcentaje de regulación de línea.

ruptura Zener VZ, la corriente de codo IZK, y la corriente máxima IZM.

o La corriente mínima y máxima que circula por el diodo Zener. o La corriente mínima y máxima en el resistor Ri. o Determina el voltaje mínimo y máximo en la carga RL. Para ello, toma en cuenta la resistencia Zener rZ, la cual puede obtenerse a partir de la hoja de especificaciones que proporciona el fabricante del diodo Zener. o Determina la potencia máxima disipada por el diodo Zener y por el resistor Ri. o Determina el porcentaje de regulación de línea.

valores de la fuente VS definidos en la práctica.

dicar, para los tres tipos de circuitos, el rango de voltaje en el que debe encontrarse la fuente VS, de tal forma que permita al diodo Zener operar como regulador de voltaje

1. Describe con tus propias palabras el comportamiento básico del SCR.

2. Describe dos técnicas para apagar un SCR.

3. Utilizando cualquier referencia que requiera, encuentre una aplicación de un DIAC y

explique el comportamiento de la red.

4. Utilizando cualquier referencia que requiera, encuentre una aplicación de un TRIAC y

explique el comportamiento de la red.


1. De forma individual, busca en fuentes confiables la hoja de datos de SCR, DIAC y

TRIAC.


2. Formen equipos de 3 o 4 alumnos y realicen lo siguiente:



a. Definan las especificaciones y los criterios relevantes que podemos encontrar

en datasheets (con sus valores).

b. Conjunten la información de una manera clara en una tabla para cada

concepto.

c. En equipo discutan cada una de estas especificaciones y comenten sobre el

significado de cada una.

d. Redacten un reporte en el que incluyan toda la información obtenida,

organizada de manera adecuada en forma de tabla, además incluyan el

resultado del grupo de discusión así como las conclusiones a las que llegaron.

Circuitos electrónicos de polarización en CD de un transistor BJT, utilizando diodos

rectificadores en su fuente de poder.

Instrucciones para realizar evidencia:

1. Realiza el análisis del circuito del transistor para encontrar las corrientes y

voltajes asociados con el transistor (IC y VCE).

2. Determina los componentes del circuito de la fuente de poder de modo que

proporciones 12 V constantes cuando se conecta al circuito del transistor.

3. Comprueba el funcionamiento del circuito con la ayuda del simulador de

circuitos (por ejemplo: LTSpice). Mide corrientes y voltajes asociados con el

transistor.

4. Comprueba tus resultados realizando el experimento con el equipo de

laboratorio.

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/semestre/profesional/el/el13201/bb/modulo1.htm#collapseEV3




1. Elabora una lista de cada uno de los amplificadores y sus circuitos.


2. Reúnete con uno de tus compañeros y resuelvan los ejercicios propuestos.

Ejercicio 1: para el siguiente circuito encuentren el voltaje de salida en términos de la señal

de entrada. Supongan que el op-amp es ideal.



Ejercicio 2: encuentren el voltaje de salida en términos de las señales de entrada. Supongan

que el op-amp es ideal.

Ejercicio 3: encuentren la corriente de salida IL en términos de la señal de entrada. Supongan




Ejercicio 4: encuentren la corriente de salida IL en términos de la señal de entrada. Supongan


1. Explica por qué con frecuencia es deseable la propiedad de tener alta impedancia de

entrada en los amplificadores.

2. Explica por qué con frecuencia es deseable la propiedad de tener baja impedancia de

salida en los amplificadores.

3. Haz una lista de las aplicaciones que hacen que el amplificador operacional sea un

dispositivo tan versátil en el diseño de la instrumentación de medición.

4. Define las siguientes especificaciones y características de los op-amp.

a. Tensión de offset de entrada.

b. Corriente de offset de entrada.

c. Respuesta en frecuencia.

d. Distorsión debida a la velocidad de respuesta (slew-rate).

Objetivo:



determinar zona de operación, ganancia de corriente, ganancia de voltaje, impedancia de entrada e impedancia de salida. Procedimiento Resultados

aparatos de medición: el voltaje de entrada y salida (𝑉1 , 𝑉𝑜), la ganancia de voltaje del amplificador (Av), la corriente en la resistencia de carga (𝑅𝐿), el voltaje y la corriente en los nodos inversor (𝑣−) y no inversor (𝑉+), y la corriente en los resistores (𝑅1 𝑦 𝑅𝐹), con base en los resultados se buscará medir y modificar el voltaje de saturación.

utilizando aparatos de medición: el voltaje de entrada y salida (𝑉1 , 𝑉𝑜), la ganancia de voltaje del amplificador (Av), la corriente en los resistores (𝑅1 𝑦 𝑅𝐹), la corriente en los resistores (𝑅2 𝑦 𝑅3 ).

utilizando aparatos de medición: la implementación y ajuste de las fuentes de voltaje 𝑉𝐶𝐶 𝑦 𝑉𝐸𝐸, los voltajes de entrada (𝑉1 𝑦 𝑉2), las ganancias de voltajes de las señales de entrada (𝐴𝑣1 𝑦 𝐴𝑣2 ); además, tomando en cuenta los resultados, definir la variación de las amplitudes y formas de onda de la señales.

mplificador inversor, y comparar los resultados con los datos obtenidos experimentalmente.

expresión matemática para su voltaje de salida.

Realiza los siguientes ejercicios:

Ejercicio 1: el op-amp del circuito comparador de la figura tiene niveles de saturación de

salida de +/- 10 V, determina R2 y VREF para obtener voltajes umbrales en +1 V y +2 V.


salida de +/- 10 V, encuentra los voltajes umbrales.




salida de +/- 10 V, encuentra los voltajes umbrales.

Objetivo: a y de histéresis, evaluando su

funcionamiento al comparar los resultados experimentales con los resultados analíticos y de simulación por computadora. Procedimiento Resultados

circuito integrado LM311 y ajustar sus fuentes de voltaje de CD. Determinar la forma de onda de voltaje de entrada y salida del circuito.

Medir y determinar la característica de transferencia (curva de histéresis), y la operación de la terminal de habilitación.

fuentes de voltaje de CD. Determinar la forma de onda de voltaje de entrada y salida. Medir y determinar los voltajes de umbral superior e inferior, utilizando el osciloscopio.

de entrada.

histéresis), con base en estos resultados ajustar los voltajes de umbral superior e inferior, así como la curva de histéresis.

analizados, en esta práctica, y compara los resultados de estas simulaciones con los obtenidos prácticamente.



respuesta o de tránsito) de un circuito comparador.


Ejercicio 1: diseña el filtro pasa-bajo de primer orden para que fc = 1 kHz. Correlaciona el

resultado mediante el simulador LTSpice.

Ejercicio 2: calcula la frecuencia de corte (fc) y la ganancia (Av) del filtro paso-alto mostrado.

Correlaciona el resultado mediante simulación por computadora.



Objetivo:

de rechazo de filtros activos. Procedimiento Resultados

fuente generadora de señal (𝑉𝐼). Determinar los valores de las señales de entrada (𝑉𝑖 ) y salida (𝑉𝑜) en los dominios de tiempo y de frecuencia.

máxima en dB y la ganancia del filtro.

como en altas frecuencias. Llenar la tabla correspondiente con los valores obtenidos. Y determinar los siguientes puntos: Ganancia en la banda de paso o Orden del filtro o Frecuencia de Corte o Fases entre las señales de entrada y salida o Observar y Analizar la respuesta del filtro ante señales no senoidales y llenar la tabla correspondiente.

fuente generadora de señal (𝑉𝐼). Determinar los valores de las señales de entrada (𝑉𝑖 ) y salida (𝑉𝑜) en los dominios de tiempo y de frecuencia.

máxima en dB y la ganancia del filtro.

el funcionamiento del filtro en la banda de paso, así como en altas frecuencias. Llenar la tabla correspondiente con los valores obtenidos. Y determinar los siguientes puntos:



o Ganancia en la banda de paso o Orden del filtro o Frecuencia de Corte o Fases entre las señales de entrada y salida

hojas semilogarítmica y observar la respuesta a la frecuencia para cada uno de los filtros (altos y bajos).


Ejercicio 1: la figura muestra un filtro paso de banda. Mediante el simulador LTSpice,

encuentra la frecuencia central, frecuencia de corte y ancho de banda.

Ejercicio 2: mediante simulación por computadora, encuentra la frecuencia central, frecuencia

de corte y ancho de banda para el filtro de la figura 10-5. Cuando R1 = R2 = RA = RB = 1 kΩ,

CA = 1 µF, CB = 0.01 µF, VCC = VEE = 12 V ¿Qué tipo de filtro es?




1. Después de revisar los apoyos visuales y comprender los conceptos principales,

contesta individualmente lo siguiente:

a. ¿Cuál es la función de un filtro eléctrico?

b. Menciona dos ventajas que ofrecen los filtros activos sobre los filtros pasivos.

c. Menciona dos desventajas de los filtros activos ante los filtros pasivos.

d. Realiza una clasificación de los filtros eléctricos sobre la base de la respuesta

a la frecuencia.

e. ¿Qué hace un circuito sintonizador?

f. ¿Qué es la frecuencia de corte?

g. ¿Qué es la frecuencia central?

h. ¿Qué es el factor de selectividad (Q)?


2. Comenta tus respuestas en equipo.

3. Exploren similitudes y diferencias en sus respuestas.

4. Estén preparados para compartir sus respuestas con el grupo cuando el profesor

empiece la discusión del tema.

Circuito ecualizador de 3 bandas, utilizando amplificadores operacionales.





1. Busca y lee cuidadosamente la información técnica del TL084 contenida en la

hoja de datos e identifica las terminales de alimentación, entrada inversora,

entrada no inversora y salida.

2. Captura el circuito que se muestra a continuación en el simulador LTSpice,

aplica señales de distinta frecuencia y observa la señal que produce como salida

al variar cada uno de los potenciómetros.

3. Arma y comprueba experimentalmente la operación del circuito.

Objetivo:

y de relajación, implementados con



amplificadores operacionales. Procedimiento Resultados

𝑉𝑐𝑐 𝑦 𝑉𝐸𝐸 en un circuito oscilador de puente de Wien. Utilizando un osciloscopio, hacer la medición de la forma de onda del voltaje de salida (𝑉𝑜), así como su frecuencia de oscilación (𝑓𝑜), utilizar la frecuencia y calcular la ganancia de voltaje (𝐴𝑣).

𝐴𝑇, la ganancia de voltaje de lazo cerrado 𝐴𝑓 .

xima y la frecuencia, para cada uno de los armónicos, dentro del espectro de la señal de salida.

de salida 𝑉𝑜, su frecuencia de oscilación y su ganancia de voltaje 𝐴𝑣 .

mpletar la tabla de espectro de frecuencias, con la amplitud máxima en dB, y la frecuencia en Hz para cada uno de los ármonicos.

𝑉𝑐𝑐 𝑦 𝑉𝐸𝐸, en un circuito oscilador de relajación de onda cuadrada. Utilizando un osciloscopio, hacer la medición de la forma de onda del voltaje de salida (𝑉𝑜), así como su frecuencia de oscilación (𝑓𝑜).

𝑉𝑈𝑇 𝑦 𝑉𝐿𝑇 , y realizar la medición.

analizados, en esta práctica, y compara los resultados de estas simulaciones con los obtenidos prácticamente. Utilizando el circuito integrado LM311, diseña un oscilador de relajación que opere a 10KHz, y que utilices con una sola fuente de alimentación de 9.5 Volts.

Lee detenidamente y resuelve los siguientes ejercicios.

Ejercicio 1: Utilizando el circuito integrado 555 como un multivibrador monoestable, diseña el

circuito para que entregue un pulso de salida con duración de . Suponga que C = 15 nF.

Ejercicio 2: Utilizando el circuito integrado 555 como un multivibrador astable, diseña el

circuito para que la frecuencia sea 50 kHz y el ciclo de trabajo sea igual a 75%, suponiendo

que C = 1 nF.



Ejercicio 3: Diseña el circuito de un temporizador 555 como multivibrador astable, para que

entregue una señal de salida con una frecuencia de 800 Hz y un ciclo de trabajo del 60%.


1. Busca en fuentes confiables (Internet o libros de texto) aplicaciones del temporizador

555.

2. Si durante tu búsqueda encontraras un conversor de voltaje a frecuencia, u oscilador

controlado por voltaje (también llamado VCO), te aconsejo que tomes nota de este, ya

que te servirá en la actividad colaborativa.


3. Reúnanse en equipos.

4. Averigüen en qué consiste la función del conversor voltaje-frecuencia o frecuencia-

voltaje, especificando cuáles aplicaciones resuelven.

5. Expliquen cómo, usando un temporizador 555, se puede crear un oscilador

controlado por voltaje.

6. Resuman en una tabla las características y aplicaciones principales de los VCO.

Además, se debe mostrar el circuito externo y las conexiones del temporizador 555

operando como VCO.

Lee detenidamente y resuelve los siguientes ejercicios:

Ejercicio 1: Diseña un regulador de voltaje, utilizando el circuito mostrado en la figura,

suponiendo que el diodo Zener tiene un voltaje de ruptura de Vz = 10 V, la fuente de voltaje



está en el intervalo 20 < Vs < 24 V, y la resistencia de carga varía de 100 a 500 ohms.

Determina Rs y el valor de potencia requerido del diodo Zener.

Ejercicio 2: El circuito regulador con diodo Zener que se muestra en la figura tiene un voltaje

de entrada que varía entre 10 y 14 V, y una resistencia de carga que varía entre RL = 10 y 100

ohms, suponiendo que se utiliza un diodo Zener de 5.6 V y que Izmax=10Izmin. Encuentra el

valor de Rs requerido y el valor mínimo de potencia del diodo.

Ejercicio 3: Considera el circuito con diodo Zener que se presenta en la figura. Si Vs = 50 V,

Vz = 10 V, Rs = 1000 ohms e Izmax=10Izmin, determina la resistencia de carga mínima RL

que asegurará que el diodo está operando en la región de ruptura.


1. Busca en fuentes confiables (Internet o libros de texto) qué es un regulador de voltaje

de circuito integrado de tres terminales.

2. Si durante la búsqueda encontraras un regulador de tres terminales fijo (por ejemplo:

LM7805 o LM340-5) o un regulador de tres terminales ajustable (por ejemplo: LM317),



te aconsejo que te familiarices con la información impresa en la cápsula, ya que te

servirá en la actividad colaborativa de tu equipo.



4. Averigüen la estructura básica de una fuente de alimentación regulada.

5. Expliquen cómo, usando un regulador de tres terminales, se puede implementar una

fuente regulada fija o una fuente regulada ajustable.

6. Resuman en una tabla las características y aplicaciones principales de los reguladores

de circuito integrado de tres terminales. Además, se debe mostrar el circuito completo

de la fuente y las conexiones del regulador de tres terminales.

Lee detenidamente y resuelve los siguientes ejercicios.

Ejercicio 1: Calcula el voltaje de salida, la corriente a través del diodo Zener y la potencia

disipada por el transistor en el circuito regulador de la figura, cuando Vi = 15 V, Rs = 1800

ohms, Vz = 8.3 V y RL = 2000 ohms.

Ejercicio 2: Considera el circuito que se presenta en la figura. Si Vz = 10 V, determina el

voltaje de salida Vo.

Ejercicio 3: Si Vz = 10 V, determina el voltaje de salida Vo en el circuito de la figura.




1. Indaga en fuentes confiables (Internet o libros de texto) sobre circuitos reguladores

que estén equipados con un circuito de protección cuyo propósito es limitar la corriente

del elemento en serie.

2. En particular revisa la siguiente conexión e identifica cuándo Q2 conduce, le “roba”

corriente de base al transistor de salida Q1. Se limita así el valor de IL. El valor de IL

(máx) se fija mediante la relación VBE2/RSC.



4. Modifiquen los circuitos reguladores en serie que se han descrito de modo que

incluyan limitación de corriente.


1. Indaga en fuentes confiables (Internet o libros de texto) sobre lo que es una fuente de

alimentación conmutada, enfocándote principalmente en las configuraciones

básicas: BUCK, BOOST, BUCK-BOOST.



3. Enlisten al menos dos ventajas y dos desventajas de las fuentes de alimentación

conmutadas vs fuentes de alimentación lineales.

4. Resuman en una tabla una comparación de las fuentes conmutadas vs fuentes

lineales. La tabla debe contener información referente a:

a. Tamaño y peso

b. Eficiencia, calor y energía disipada



c. Complejidad

d. Aplicaciones

Circuito oscilador, utilizando el circuito integrado NE555, alimentado con un regulador

de voltaje.


1. Busca información en fuentes confiables sobre las características que debe

tener el circuito para que funcione como un oscilador monoestable y astable,

seleccionando su modo de operación con losswitches necesarios.

2. Calcula los elementos necesarios para construir un circuito oscilador astable

con un circuito integrado 555 con las siguientes características: VCC = 9V, C2 =

0.1μF, R2 = 400Ω, fC = 1kHz (Ciclo de trabajo) D = 66.67%.

3. Agrega los switches necesarios para convertir tu circuito en un oscilador

monoestable y calcula el tiempo T de duración del pulso que se genera.

4. En un programa de simulación de circuitos eléctricos, como el LT Spice,

construye el circuito que diseñaste, incluyendo todos los requisitos de los

valores de los componentes, así como los switchesnecesarios para convertir el

circuito entre astable y monoestable.

5. Utilizando un osciloscopio en el programa simulador, obtén las gráficas de

respuesta en el tiempo de salida para cada una de las opciones individuales.

6. Presenta tus resultados en un reporte incluyendo imágenes de la respuesta en el

tiempo de los modos individuales, así como la memoria de cálculo de cada uno.


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