Download electrónica general - IES Pare Arques de Cocentaina

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Multímetro wikipedia, lookup

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Punta de prueba wikipedia, lookup

Impedancia wikipedia, lookup

Transcript
FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA ANALÓGICA
SESIONES PRÁCTICAS
Gonzalo Penalva Torregrosa
Introducción
El presente trabajo aporta una serie de documentos en los que se ponen en práctica los
principales contenidos teóricos del módulo Electrónica General, del ciclo formativo de
Equipos Electrónicos de Consumo. No obstante, y debido a la naturaleza de los propios
contenidos del módulo, dichos documentos pueden ser fácilmente adaptados a cualquier
módulo de otro ciclo con contenidos similares. Por tanto, podríamos decir que este trabajo
aporta documentos prácticos válidos para cualquier módulo en el que se estudien los
fundamentos de la electrónica analógica.
La motivación para la realización de este trabajo es bien clara: la naturaleza del
módulo de Electrónica General es eminentemente teórica, pues en él se estudian los
conceptos básicos de la electrónica analógica. Sin embargo, para conseguir que el alumno no
sólo adquiera conocimientos, sino que además esté en disposición de saber hacer, es
necesario acompañar los conceptos teóricos con sesiones prácticas que se basen en los
conocimientos previamente adquiridos. De esta manera, conseguimos los siguientes
objetivos:
-
-
Ayudar a comprender los conceptos estudiados de forma teórica.
Preparar al alumno para poder desenvolverse con mayor soltura en su futuro lugar
de trabajo, en el que deberá realizar trabajos prácticos empleando instrumentos de
medida de laboratorio.
Despertar el interés del alumno por el módulo, pues una carga excesiva de
contenidos teóricos sin aplicación alguna termina por desmotivar al alumno.
Así pues, este trabajo presenta un total de 13 sesiones prácticas en las que se realizan
actividades de laboratorio relacionadas con los principales conceptos teóricos del módulo
Electrónica General, tales como asociaciones de resistencias, carga y descarga del
condensador, diodos semiconductores, así como el conocimiento y manejo de los principales
instrumentos de medida del laboratorio.
Además, se enumeran los instrumentos, materiales y componentes necesarios para el
desarrollo de las prácticas, siendo susceptibles de alguna modificación según las necesidades
y los recursos de que se dispongan.
A continuación se presenta un índice en el que se enumeran las diferentes prácticas,
para pasar seguidamente al desarrollo detallado de las mismas.
-2-
Índice de prácticas
Práctica 1: Instrumentos de laboratorio y medidas básicas…………………………………..4
Práctica 2: Medidas de tensión, corriente y resistencia en corriente continua……………...13
Práctica 3: Medidas en circuitos con acoplamiento serie, paralelo y mixto………………...20
Práctica 4: Carga y descarga del condensador………………………………..…………….24
Práctica 5: Repaso de aparatos de laboratorio…………….………………………………..30
Práctica 6: El generador de funciones………………………………………………...……..33
Práctica 7: El osciloscopio…………………………………………………………………...37
Práctica 8: Medidas con el osciloscopio y el generador de funciones I…………………......44
Práctica 9: Medidas con el osciloscopio y el generador de funciones II………………….....48
Práctica 10: Medidas de desfase con el osciloscopio………………………………………..53
Práctica 11: El diodo semiconductor…………………………………………...……………55
Práctica 12: El diodo zéner……………………………………………...…………………...60
Práctica 13: Aplicaciones de los diodos: circuitos recortadores………………………….....63
Listado de equipos, materiales y componentes para las prácticas…………………………...68
-3-
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 1: INSTRUMENTOS DE LABORATORIO
Y MEDIDAS BÁSICAS
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
-
Con esta práctica se pretende que el alumno tenga su primer contacto con los aparatos
de laboratorio más elementales, que aprenda su funcionamiento y las medidas básicas
que se pueden realizar con ellos.
Así mismo, también se pretende que se familiarice con las Resistencias y su medida.
1. El Multímetro Digital

¿Qué es un multímetro?
El multímetro es un instrumento de medida portátil que permite verificar el perfecto
funcionamiento de un circuito eléctrico. Se utiliza para medir diferentes magnitudes
eléctricas: tensión e intensidad en CC y en CA, resistencia, test de continuidad de pistas y
cables, prueba de diodos y transistores…
También se le puede llamar “polímetro digital”, ya que “poli” significa “muchas”, por
lo que el polímetro es capaz de realizar muchas medidas diversas. En esta práctica
aprenderemos a realizar las medidas más básicas: tensión y resistencia, dejando el resto de
medidas para prácticas posteriores.

Principales mandos del multímetro digital:
A continuación vamos a describir los principales mandos del multímetro:
1.1.- Selector de Magtinud de Medida:
Se utiliza para indicar la magnitud que queremos medir. Principalmente podemos
elegir entre la medida de tensión (V), corriente (I) o resistencia (Ω).
El primer paso para la realización de una medida siempre consistirá en elegir la
magnitud que se desea medir mediante estos mandos de selección.
-4-
1.2.- Selector de Corriente Continua (CC) o Alterna (AC)
El siguiente paso después de elegir la magnitud consiste en indicar al multímetro el
tipo corriente que se está utilizando para la alimentación del circuito: corriente continua o
corriente alterna. Para ello el multímetro dispone de un botón que indica corriente continua o
alterna dependiendo si el botón está apretado o no.
En las primeras prácticas trabajaremos siempre en corriente continua, así que coloca el
botón en la posición de CC.
Cuestión 1: Mirando el multímetro del laboratorio, ¿cuáles son las principales
magnitudes que puede medir? ¿Cuáles son los símbolos de estas magnitudes que están
marcados en el multímetro?
Cuestión 2: Si utilizamos el multímetro para medir una resistencia, ¿obtendremos el
mismo valor si la medimos en CC y el AC? ¿Por qué?
1.3.- Selector de la Escala de Medida
Una vez seleccionada la magnitud a medir y el tipo de corriente, debemos elegir la
escala de la medida, es decir, el valor máximo que el multímetro puede medir. Para ello,
utilizaremos los botones situados a la derecha de la pantalla.
La selección de la escala funciona de la siguiente manera: si estamos midiendo
resistencia y elegimos, por ejemplo, una escala de 20K Ω, podremos medir con el multímetro
cualquier resistencia de 0 hasta 20K Ω. Sin embargo, si intentamos medir una resistencia
superior a 20K Ω, el multímetro se saldrá de rango, indicándolo mostrando el número 1 a la
izquierda de la pantalla.
Cuestión 3: Mirando el multímetro del laboratorio, indica cuáles son las diferentes
escalas para las medidas de tensión, corriente y resistencia.
Cuestión 4: ¿Qué es lo que indica exactamente la escala de un multímetro?
-5-
1.4.- Pantalla LCD:
Es un visualizador de cristal líquido (LCD), que nos permite obtener la lectura de las
diferentes magnitudes que se miden. Se pone en marcha nada más encender el multímetro. Lo
único que tienes que tener en cuenta a la hora de mirar esta pantalla, es, a además de la
medida, fijarte si aparecen alguna de estas señales:
 Indicador de polaridad negativa: Símbolo “-”
Aparece cuando has invertido los cables de medida, y has colocado el cable positivo
del multímetro en la parte negativa del circuito a medir y viceversa. No tiene importancia,
pero hay que darse cuenta de que la medida que nos salga es negativa por este motivo. Si
volvemos a poner los cables bien, la medida dará positiva.
Cuestión 5: ¿Es posible que en la medida de una resistencia aparezca el símbolo
indicador de polaridad negativa (-)? ¿Por qué?
 Indicador de medidas de señales alternas: Símbolo “AC”
Se activa al seleccionar la medida de la magnitud en corriente alterna.
 Indicador de sobrerango en la medida: Símbolo “1”
Si, al hacer una medida aparece un 1 a la izquierda del todo y el resto de la pantalla
está vacío, indica que la magnitud que queremos medir es mayor que la escala que hemos
seleccionado en el multimetro, y, por tanto, para que se pueda medir, debemos elegir una
escala más alta.
1.5.- Terminales de entrada:
Son los agujeros que aparecen a la derecha o abajo del multímetro. Estos agujeros
sirven para conectar las “puntas de prueba” del multímetro, y realizar con estas puntas las
medidas.
El multímetro que tienes en tu mesa tiene dos cables, uno rojo y otro negro, a estos
cables se les llama “puntas de prueba”. Estos cables tienen dos partes:
A) Conector tipo “banana”: es una punta alargada que se conecta al terminal de entrada
del multímetro
B) Conector tipo “cocodrilo”: se conecta al punto del circuito donde queremos realizar la
medida.
Vamos a ver cómo conectar la parte A) de las puntas de prueba:
-6-
- El cable negro siempre se conecta en el Terminal COM, que está a su vez directamente
conectado a masa.
- El cable rojo lo conectaremos a un terminal o a otro dependiendo del tipo de magnitud
que queramos medir:

Si queremos medir tensiones o resistencias o corrientes (tanto en AC como en DC),
conectamos el cable rojo en el Terminal que pone “V Ω”.

Si queremos medir corrientes (tanto en AC como en DC) pequeñas, es decir, del orden
de mA, conectamos el cable rojo en el Terminal que pone mA

Si queremos medir corrientes grandes, del orden de Amperios, conectamos el cable
rojo en el Terminal que pone “20 A”. Este Terminal solamente se usa para medir
corrientes grandes.
Ahora vamos a hacer un sencillo experimento de medida de resistencias para que
empieces a acostumbrarte a utilizar el multímetro.
Experiencia 1:
A) Procedimiento teórico:
Toma las 4 resistencias que se te han proporcionado para la realización de la práctica,
escribe su código de colores en la siguiente tabla, y, a partir de él, obtén el valor nominal de la
resistencia, y su tolerancia. A partir de la tolerancia, obtén el valor máximo y mínimo que
puede tener esta resistencia.
B) Procedimiento práctico:
Utilizando el multímetro tal y como se ha explicado anteriormente, mide el valor real
de estas cuatro resistencias y anótalo. Obtén la diferencia entre el valor nominal y el real.
Anillo 1
Anillo 2
Anillo 3
Multiplicador
Color Valor Color Valor Color Valor Color
R1
R2
R3
R4
-7-
Tolerancia
Valor Color Valor
Valor Nominal Valor mínimo Valor máximo Valor Real Diferencia
R1
R2
R3
R4
Cuestión 6: Como has podido comprobar, el valor real de una resistencia no suele
coincidir con el valor nominal, pero, ¿está el valor real dentro del margen definido por la
tolerancia para las 4 resistencias que has medido?
Experiencia 2:
Coge la resistencia de 2.2KΩ, e intenta medir su valor con las diferentes escalas del
multímetro. A continuación, completa la siguiente tabla:
Valor nominal
Valor medido
Escala
2.2KΩ
Cuestión 7: ¿Con cuál de todas las escalas crees que has obtenido mayor precisión en
la medida? ¿Por qué?
-8-
2. La Fuente de Alimentación

¿Qué es una fuente de alimentación?
La fuente de alimentación es uno de los principales instrumentos de los que todo
laboratorio eléctrico y electrónico debe disponer. Su misión consiste en suministrar CC, a
través de la CA que le llega de la red eléctrica. Es decir, es un conversor de CA a CC.
Las fuentes de alimentación aportan valores de tensión continua variable entre 0 y
30V. Es como si tuvieras una pila gigantesca, que en vez de darte siempre el mismo valor de
tensión (1.5 V para pilas de walkman, 4.5 V para pilas de petaca…), te dieran la tensión que
tú quieres, entre 0 y 30 V, solamente moviendo un mando para cambiar el valor de esta
tensión.

Principales mandos de una fuente de alimentación
En la siguiente figura tienes el panel frontal típico de una fuente de alimentación.
Puede que la que tengas en el laboratorio difiera ligeramente de este dibujo, ya que cada
modelo es diferente, pero el principio de funcionamiento es el mismo para todas. Obsérvala
atentamente, compárala con la que tienes en tu mesa, y después realiza las siguientes
experiencias:
-9-
Experiencia 1:
A) Enciende la fuente de alimentación a través del mando POWER. Si al darle al mando
la fuente no se encendiera, comprueba que tienes corriente en tu mesa, levantando el
interruptor diferencial que encontrarás en uno de los extremos de la mesa.
B) Al encender la fuente, habrás observado que aparecen unos números en una de las dos
pantallas. Esta pantalla es un VOLTÍMETRO (número 1 de la figura anterior); que nos
indica el valor de la tensión que hay en cada momento a la salida de la fuente.
C) Cambia el valor de la tensión de salida, a través de los mandos: FINE y COARSE
(números 4 y 5 de la figura anterior).
Cuestión 8: ¿Qué diferencia crees que hay entre los dos mandos? ¿Cual de ellos
realiza el ajuste fino de la tensión de salida, y cual el ajuste grueso?
Cuestión 9: ¿Cuál es el valor máximo de tensión que puede suministrar esta fuente?
Experiencia 2:
A) Mira el número 7 de la fuente del dibujo anterior. Verás que son dos salidas, una
positiva y otra negativa. Está es la SALIDA REGULABLE de la fuente. Localiza
estas salidas en la fuente de alimentación que tienes en la mesa.
B) Mira el número 6 de la fuente del dibujo anterior. Esta rueda es el “LIMITADOR DE
CORRIENTE”, y es una medida de seguridad para poder ajustar la corriente máxima
que pueda entregar la fuente, y que la corriente no pueda pasar de este valor. Es muy
importante ajustar siempre este valor a un número pequeño, para evitar descargas y
accidentes.
C) Localiza este mando en la fuente de alimentación que tienes en tu mesa. Después
limita la corriente máxima a 50mA.
Pasos a seguir:
1. Gira el mando rotatorio de limitación de corriente hacia la izquierda, hasta colocarlo
en el mínimo.
2. Introduce un extremo del cable banana-cocodrilo en la salida regulable positiva (color
rojo) de la fuente .
3. Cortocircuita la fuente de alimentación. Para ello, introduce el otro extremo del cable
en la salida regulable negativa (color negro). Asegúrate de que antes de realizar este
- 10 -
paso el mando de limitación de corriente esté al mínimo. De lo contrario, esta
operación puede resultar peligrosa.
4. Ahora verás la corriente máxima a la que está trabajando la fuente. Este valor lo verás
en el Amperímetro situado a la derecha del Voltímetro (número 12 del dibujo
anterior).
5. Si este valor es de 50mA, la corriente ya está limitada y no tienes que hacer nada.
Desconecta los cables de la fuente. Si el valor que marca no es de 50mA (0.05 A y no
0.5 A), mueve el mando LIMIT de la fuente (número 6 del dibujo anterior), hasta
obtener el valor deseado. Después desconecta los cables.
Cada vez que enciendas la fuente para realizar alguna práctica, tienes que
asegurarte de que la corriente está SIEMPRE limitada a 50mA, ya que si no es así
puedes tener un accidente.
Experiencia 3:
Una vez limitada la corriente máxima de la fuente a 50mA, ir variando la tensión de la
fuente de alimentación, de 0 a 30V, mediante el ajuste fino y grueso de la misma.
Empleando el multímetro digital, medir las tensiones que aparecen a la salida de la
fuente (es decir, en la salida regulable), y rellenar los valores obtenidos en la tabla adjunta,
obteniendo al mismo tiempo los errores en las medidas.
Acuérdate de emplear la escala y las conexiones adecuadas en el multimetro.
Tensión fuente (V) Tensión multimetro (V) Error
3
6,5
9,3
12,7
15
18,1
21,3
24
27,8
30
IMPORTANTE:
Tanto si estamos midiendo tensión, corriente o resistencia, en el multímetro siempre
hay que seleccionar una escala mayor que la medida que queremos hacer. Por ejemplo, si
queremos medir 15 V, tendremos que poner el multímetro en la escala de 20V. Si no hacemos
esto, nos saldrá el indicador de sobrerango (un 1 a la izquierda del todo).
- 11 -
Si no sabemos en un principio aproximadamente cual va a ser el resultado de la
medida, y, por tanto, no podemos poner una escala, utilizaremos siempre la escala mayor del
multímetro, y luego la vamos bajando hasta encontrar la escala adecuada.
Cuestión 10:
Queremos medir las siguientes tensiones con el multímetro. ¿En qué escala debemos
ponerlo para evitar un sobrerango y dañar así al multímetro?




100mV:
5V:
60V:
700V:
¿Qué ocurre si para medir la tensión de 60V utilizamos la escala de 20V?
- 12 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 2: MEDIDAS DE TENSIÓN, CORRIENTE
Y RESISTENCIA EN CORRIENTE CONTINUA
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Coger soltura en el manejo del multimetro digital y la fuente de alimentación.
Saber realizar medidas básicas de tensión, corriente y resistencia en CC.
Comprender el funcionamiento de las resistencias variables.
1.- Medidas de tensión en CC:
El aparato que mide tensiones (tanto continuas como alternas), se llama
VOLTÍMETRO. Este aparato está integrado dentro del MULTÍMETRO
Pasos a seguir para realizar una medida de tensión en CC:
1. Seleccionar la magnitud a medir (en este caso V), sin tener conectadas las puntas de
prueba en el circuito.
2. Seleccionar el tipo de alimentación del circuito: corriente continua o corriente alterna.
En nuestro caso, deberemos seleccionar corriente continua (CC).
3. Asegurarse de que la escala de tensiones sea la adecuada. En caso de no saber la
escala, utilizar siempre la mayor e ir bajando hasta obtener la adecuada.
4. Conectar el multímetro en PARALELO con el elemento cuya tensión queremos
medir.
Es muy importante el concepto de conexión en paralelo: un elemento está en paralelo
con otro, cuando el borne positivo de uno está conectado con el borne positivo del otro, y lo
mismo ocurre con los bornes negativos (también están conectados entre sí).
Para aclararte el concepto, mira el siguiente dibujo:
- 13 -
En este dibujo, el voltímetro está conectado en paralelo con la resistencia R2, ya que
las bornas positivas y negativas de ambos están unidas.
Experiencia 1:


Limita la corriente máxima de la fuente de alimentación a 50mA, tal y como hiciste en
la práctica anterior.
Conecta una fuente de alimentación continua de 12V a una resistencia de 2.2KΩ.
Después mide la tensión en bornes de la resistencia, tal y como se muestra en el
siguiente dibujo. Intenta averiguar el valor teórico, y el Error cometido en la medida.
Valor teórico Valor medido Error
Experiencia 2:
Realiza ahora la misma medida que en el apartado anterior, pero invirtiendo la
polaridad de las puntas de prueba del multímetro. ¿Qué es lo que sucede? ¿Por qué? ¿Es
correcta la medida?
2.- Medidas de intensidad en CC:

El aparato que mide corriente o intensidad (tanto continua como alterna), se llama
AMPERÍMETRO. Este aparato está integrado dentro del MULTÍMETRO.
Pasos a seguir para realizar una medida de intensidad en CC:
1. Seleccionar la magnitud a medir (en este caso A), sin tener conectadas las puntas de
prueba en el circuito.
2. Seleccionar el tipo de corriente que se desea medir: corriente continua o alterna.
- 14 -
3. Asegurarse de que la escala de corrientes sea la adecuada. En caso de no saber la
escala, utilizar siempre la mayor e ir bajando hasta obtener la adecuada.
4. Al terminar de medir corriente, cambiar el multimetro de posición (a cualquier
otra, por ejemplo, tensión o resistencia), ya que las medidas de corriente son las más
delicadas y el 95% de las roturas en los multimetros son debidas a ellas. Si dejas, por
olvido, el multimetro en posición de amperímetro y luego mides otra cosa, el
multimetro se estropeará.
5. Conectar el multimetro en SERIE con el elemento cuya corriente queremos medir.
Es muy importante el concepto de conexión en serie: un elemento está en serie con
otro, cuando los dos elementos están conectados uno después del otro, de forma que sólo
tienen un terminal en común (en la conexión en paralelo, tenían los dos terminales en común).
Para aclararte el concepto, mira el siguiente dibujo:
En este dibujo, el amperímetro (ammeter en inglés) está conectado en serie con la
resistencia R1, ya que están conectados uno después del otro, y tienen un terminal común.
Cuestión 1:
 Señala, en el dibujo anterior, cual es el terminal que tienen en común el
amperímetro y R1.
 ¿Cómo está conectada la resistencia R2 con la Resistencia R1, en serie o en
paralelo?
Experiencia 3:
Conecta una fuente de alimentación continua de 12V a una resistencia de 2.2KΩ.
Después mide la corriente en bornes de la resistencia, tal y como se muestra en el siguiente
dibujo. Calcula también el valor teórico a través de la Ley de Ohm, y el Error obtenido en la
medida.
- 15 -
NOTA: Ten cuidado con la conexión del multímetro en serie, ya que es más
complicada que la conexión en paralelo. Si no lo tienes claro, pregúntale al profesor antes de
encender la fuente para evitar daños.
Valor teórico Valor medido Error
Experiencia 4:
Realiza ahora la misma medida que en el apartado anterior, pero invirtiendo la
polaridad de las puntas de prueba del multímetro. ¿Qué es lo que sucede? ¿Por qué? ¿Es
correcta la medida?
3.- Medidas de resistencia:

El aparato que mide resistencia, se llama ÓHMETRO. Este aparato está integrado
dentro del MULTÍMETRO.
Pasos a seguir para realizar una medida de resistencia:
1. La medida de resistencias ya la vimos en la práctica anterior, sin embargo, ahora
vamos a ver todos los pasos de forma detallada.
2. Seleccionar, en el selector rotatorio, la magnitud a medir (en este caso Ω), sin tener
conectadas las puntas de prueba en el circuito.
3. Asegurarse de que la escala de resistencia sea la adecuada. En caso de no saber la
escala, utilizar siempre la mayor e ir bajando hasta obtener la adecuada.
4. Conectar el multimetro en PARALELO con la resistencia cuyo valor queremos
medir. Ya hemos visto antes lo que significa una conexión en paralelo: debes conectar
el multímetro de la misma forma en que lo has hecho para medir tensión.
5. La resistencia a medir no debe tener tensión aplicada. Esto es muy importante, y
significa que, si queremos medir una resistencia que esté conectada a un circuito,
debemos primero sacar la R de dicho circuito, tal y como muestra la figura siguiente:
- 16 -
-
En el primer dibujo, tenemos dos resistencias conectadas en serie, de las cuales,
queremos medir el valor de R2.
En el segundo dibujo, desconectamos la resistencia R2 del circuito donde estaba, para
que no se produzcan fallos en la medida.
En el dibujo tres, conectamos el multímetro en paralelo con la resistencia que hemos
sacado del circuito, y ya podemos medir su valor.
Es muy importante desconectar la R del circuito donde estuviera, para poder medir su
valor, ya que de no ser así, la tensión aplicada sobre la misma y el resto de resistencias del
circuito falsearían la medida.
6. No sujetar la resistencia con los dedos para medirla, intentar sujetarla sólo con las
puntas de prueba del multimetro. Si la sujetamos con los dedos, la resistencia que tiene
nuestro cuerpo influye en la medida de la R que queremos medir, y también se
falsearía la medida.
Experiencia 5:
Mide la resistencia que hemos estado utilizando en las experiencias anteriores, con el
multimetro.
Valor teórico Valor medido Error
Experiencia 6:
Realiza ahora la misma medida que en el apartado anterior, pero invirtiendo la
polaridad de las puntas de prueba del multímetro. ¿Qué es lo que sucede? ¿A qué crees que es
debido?
- 17 -
Experiencia 7:
Pídele al profesor que te proporcione 3 resistencias más. Para cada una de ellas, realiza
los tres montajes anteriores (el de tensión, el de corriente y el de resistencia), y rellena, con
los datos obtenidos, la siguiente tabla.
NOTAS:
1. La “R. óhmetro”, es la resistencia que obtienes al medir con el multímetro, mientras
que “R Ley de Ohm” es la resistencia calculada, con la Ley de Ohm, a partir de la
tensión y la corriente obtenidas. El “Error” es la diferencia entre estos dos valores de
resistencia.
2. No olvides poner las unidades de medida en cada cuadro.
V obtenida I obtenida R óhmetro R Ley Ohm Error
R1
R2
R3
Experiencia 8:
A continuación pídele al profesor que te proporcione un potenciómetro. Como podrás
observar, se trata de un componente con 3 terminales y un mando giratorio, de forma que
moviendo la posición del mando es posible modificar la resistencia que ofrece el
potenciómetro.
En este apartado tendrás que medir la resistencia que existe entre los tres terminales
del potenciómetro para diferentes posiciones del mando giratorio, según la siguiente tabla:
Cursor totalmente a la
izquierda
Cursor totalmente a la
derecha
Cursor aproximadamente
centrado
R. entre un extremo y el
centro
R. entre el otro extremo
y el centro
R. entre los dos
extremos
Cuestión 2: ¿Por qué la resistencia entre los dos extremos se mantiene siempre
constante?
- 18 -
Experiencia 9:
A continuación pídele al profesor que te proporcione una resistencia LDR. Como
recordarás, una resistencia LDR es aquella en la que su valor resistivo depende de la
intensidad de luz que incide sobre ella.
En este apartado tendrás que medir el valor resistivo de la LDR para dos casos
totalmente diferentes: con luz y sin luz. Para el segundo caso, deberás cubrir la LDR con la
mano para evitar que la luz del laboratorio incida sobre la resistencia. Una vez realizadas las
medidas, completa la siguiente tabla:
Resistencia con luz
Resistencia sin luz
Cuestión 3: Según las medidas que acabas de hacer, dibuja aproximadamente la curva
que relaciona la resistencia de una LDR con la intensidad de luz que incide sobre ella:
Resistencia
Intensidad de luz
- 19 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 3: MEDIDAS EN CIRCUITOS CON ACOPLAMIENTO SERIE,
PARALELO Y MIXTO
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Conseguir soltura a la hora de medir tensión, corriente y resistencia con el
multímetro.
Aclarar conceptos sobre asociaciones serie, paralelo y mixto.
1.- Introducción:
En esta sesión de laboratorio se pondrán en práctica los conocimientos adquiridos
sobre los diferentes tipos de acoplamiento entre resistencias: serie, y paralelo y mixto.
Para ello, se estudiarán tres circuitos típicos, cada uno de ellos con un tipo de
acoplamiento diferente. Para cada uno de estos circuitos, el alumno deberá realizar dos tareas
diferentes:
1.- Calcular las magnitudes que se soliciten (V, I, R) de forma teórica, utilizando los
conceptos y fórmulas aprendidas durante las clases de teoría.
2.- Medir las mismas magnitudes de forma práctica, utilizando para ello los
instrumentos del laboratorio: la fuente de alimentación y el multímetro.
3.- Comprobar que los resultados obtenidos en el laboratorio coinciden
aproximadamente con los cálculos teóricos realizados.
Por tanto, la primera tarea del alumno consistirá en la realización de los cálculos
teóricos para todos los circuitos planteados en esta práctica. Una vez realizados, el alumno
pasará a los puestos de prácticas y procederá con el montaje de los diferentes circuitos, para
realizar las medidas prácticas.
2.- Acoplamiento de resistencias en serie.
Para el circuito de la siguiente página, en el que se dispone de tres resistencias
conectadas en serie a una pila, realizar las siguientes tareas:
- 20 -
1.- Calcular de forma teórica las magnitudes que aparecen en la tabla de abajo, y
rellenar dicha tabla con los valores obtenidos.
2.- Montar el circuito en la placa de montaje, y medir las mismas magnitudes,
empleando para ello el multímetro.
I Total
VR1
VR2
VR3
VAD
VAC
VBD
Teórico
Práctico
Cuestion 1: ¿En cuál de las tres resistencias hay más tensión? ¿Por qué?
Cuestión 2: Observa la tabla que has rellenado y compara los valores teóricos con los
prácticos. ¿Se parecen?
3.- Acoplamiento de resistencias en paralelo
Para el siguiente circuito, en el que se dispone de tres resistencias conectadas en
paralelo a una pila, realizar las siguientes tareas:
1.- Calcular de forma teórica las magnitudes que aparecen en la tabla de la siguiente
página, y rellenar dicha tabla con los valores obtenidos.
2.- Montar el circuito en la placa de montaje, y medir las mismas magnitudes,
empleando para ello el multímetro.
- 21 -
VAB
IR1
IR2
IR3
I total
VR1
VR2
VR3
Teórico
Práctico
Cuestión 3: ¿Por cuál de las tres ramas pasa mayor intensidad? ¿Por qué?
Cuestión 4: Observa la tabla que has rellenado y compara los valores teóricos con los
prácticos. ¿Se parecen?
4.- Acoplamiento mixto
Para el siguiente circuito, en el que se dispone de tres resistencias conectadas a una
pila mediante una asociación mixta, realizar las siguientes tareas:
1.- Calcular de forma teórica las magnitudes que aparecen en la tabla de abajo, y
rellenar dicha tabla con los valores obtenidos.
2.- Montar el circuito en la placa de montaje, y medir las mismas magnitudes,
empleando para ello el multímetro.
I total
IR1
VAC
VR1
VBC
Teórico
Práctico
Cuestión 5: ¿ Son iguales las corrientes IR2 e IR3? ¿Por qué?
- 22 -
IR2
IR3
Cuestión 6: Suma las corrientes IR2 e IR3. ¿El resultado de la suma es
aproximadamente igual a IR1? ¿Por qué?
Cuestión 7: Observa la tabla que has rellenado y compara los valores teóricos con los
prácticos. ¿Se parecen?
5.- Resistencia equivalente de un acoplamiento mixto.
Para el siguiente circuito, realizar las tareas que se enumeran a continuación:
1.- Calcular de forma teórica la resistencia equivalente entre los puntos A y B.
2.- Montar el circuito en la placa de montaje, y medir la resistencia entre los puntos A
y B empleando el multímetro.
Teórico
Práctico
R equivalente
Cuestión 8: A continuación se desea medir el valor de la resistencia R3. Para ello, sin
desconectar ninguna resistencia del circuito, conecta las puntas de medida del multímetro a
los extremos de la resistencia R3, y mide su valor. ¿Qué valor de resistencia has obtenido?
¿Es correcta la medida?
Cuestión 9: Para el caso de la cuestión anterior, ¿qué habría que hacer para poder
medir correctamente la resistencia R3?
- 23 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 4: CARGA Y DESCARGA DEL CONDENSADOR
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Observar el comportamiento del condensador en corriente continua.
Obtener la curva de carga y descarga de un condensador de forma práctica.
Aclarar conceptos básicos sobre condensadores.
IMPORTANTE:
- Tener mucho cuidado a la hora de conectar un condensador electrolítico, para no
invertir las polaridades, puesto que el condensador podría explotar.
1.- Introducción
En esta práctica se pretende que el alumno se familiarice con el manejo de los
condensadores, y que entienda perfectamente el proceso de carga y descarga de un
condensador.
Para ello, el alumno deberá realizar un pequeño diseño teórico, para después
comprobar de forma experimental en el laboratorio la validez de su diseño.
2.- Estudio teórico
El circuito con el que se trabajará en esta práctica es el que se muestra a continuación.
Inicialmente, el alumno deberá calcular el valor de R1 y R2 para que el circuito cumpla
ciertas especificaciones.
R1
10V
R2
100u
2.1.- Carga del condensador
Cuestión 1: Calcula el valor de R1 para que la carga del condensador se realice en 50
segundos.
- 24 -
Cuestión 2: Calcula los valores máximos de corriente y tensión en el condensador
durante la carga, y a continuación dibuja las formas de la tensión y la corriente para el proceso
de carga, indicando en la gráfica los principales valores.
Ic
Vc
t
t
2.2.- Descarga del condensador
Cuestión 3: Calcula el valor de R2 para que la descarga del condensador se realice en
60 segundos.
Cuestión 4: Calcula los valores máximos de corriente y tensión en el condensador
durante la descarga, y a continuación dibuja las formas de la tensión y la corriente para el
proceso de descarga, indicando en la gráfica los principales valores.
Ic
Vc
t
t
- 25 -
3.- Análisis práctico:
En este apartado el alumno montará el circuito diseñado en el apartado anterior, y
realizará una serie de medidas para comprobar que el diseño ha sido el correcto.
Concretamente, el circuito a montar es el que se muestra a continuación, donde R1 y R2 son
las resistencias calculadas en el apartado anterior.
R1
10V
R2
100u
3.1.- Carga del condensador
En este apartado se pretende obtener las curvas de la tensión y la corriente para el
proceso de carga de forma experimental. Para ello, se utilizará el multímetro para realizar
medidas cada 5 segundos, y así poder dibujar la gráfica con los valores obtenidos.
Cuestión 5: Conecta el interruptor del circuito en la posición 1, para que el
condensador comience a cargarse. Mediante la ayuda del multímetro y un cronómetro, mide la
tensión en el condensador cada 5 segundos y rellena la siguiente tabla:
Tiempo
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Vc (V)
A continuación se desea realizar la misma tarea, pero para la corriente de carga. Como
ahora el condensador estará cargado, lo primero que habrá que hacer será descargarlo. Para
ello, coloca el interruptor en posición 2 y espera a que se descargue.
Cuestión 6: Conecta el interruptor en posición 1, para que el condensador comience a
cargarse. Mediante la ayuda del multímetro y un cronómetro, mide la corriente en el
condensador cada 5 segundos y rellena la siguiente tabla.
NOTA: Recuerda que para medir corriente se conecta el multímetro en SERIE.
Tiempo
0
5
10
15
20
25
Ic (µA)
- 26 -
30
35
40
45
50
55
60
Vc, Ic
Cuestión 7: Con los datos obtenidos, dibuja las curvas de la tensión y la corriente en
función del tiempo para el proceso de carga, y comprueba que coinciden con las gráficas
dibujadas en la parte teórica.
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Tiempo
Cuestión 8: A la vista de los resultados obtenidos, ¿qué ocurre con la corriente cuando
el condensador se termina de cargar completamente? ¿Por qué?
3.2.- Descarga del condensador
En esta ocasión se pretende obtener las curvas características de la tensión y la
corriente cuando el condensador se descarga.
Cuestión 9: Con el condensador cargado, sitúa el interruptor en la posición 2, para que
el condensador comience a cargarse, y mide la tensión que aparece en sus bornes, rellenando
la siguiente tabla:
Tiempo
0
5
10
15
20
25
30
Vc (V)
- 27 -
35
40
45
50
55
60
65
70
Cuestión 10: Repite el mismo procedimiento, pero midiendo en esta ocasión la
corriente que circula por el condensador. Recuerda que para medir la corriente debes conectar
el multímetro en serie.
Tiempo
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
Ic (V)
Cuestión 11: Con los datos obtenidos, dibuja las curvas de la tensión y la corriente en
función del tiempo para el proceso de descarga, y comprueba que coinciden con las gráficas
dibujadas en la parte teórica.
11
9
7
5
Vc, Ic
3
1
-1
-3
-5
-7
-9
-11
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Tiempo
Cuestión 12: ¿Por qué has obtenido una corriente de descarga negativa?
3.3.- Asociación de condensadores
A continuación añade a tu circuito un condensador de 47µF, tal y como se muestra en
la siguiente figura:
R1
47u
10V
R2
100u
- 28 -
Con los condensadores descargados, sitúa el interruptor en la posición 1, para que los
condensadores comiencen a cargarse. Con la ayuda del multímetro y un cronómetro, mide el
tiempo que los condensadores tardan en cargarse completamente, y contesta la siguiente
cuestión.
Cuestión 13: ¿Cuál es el nuevo tiempo de carga de la asociación de condensadores?
Compáralo con el tiempo de carga del condensador de 100µF. ¿Por qué ahora el tiempo es
menor?
A continuación modifica tu circuito para conectar los condensadores de 100µF y
47µF en paralelo, tal y como se muestra en la siguiente figura:
R1
10V
R2
100u
47u
Una vez montado el circuito, con los condensadores descargados, sitúa el interruptor
en la posición 1, para que los condensadores comiencen a cargarse. Con la ayuda del
multímetro y un cronómetro, mide el tiempo que los condensadores tardan en cargarse
completamente, y contesta la siguiente cuestión.
Cuestión 14: ¿Cuál es el nuevo tiempo de carga de la asociación de condensadores?
Compáralo con el tiempo de carga del condensador de 100µF. ¿Por qué ahora el tiempo es
mayor?
- 29 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 5: REPASO DE APARATOS DEL LABORATORIO
Nombre y Apellidos
Puntuación
A continuación se enumeran las actividades que deben ser llevadas acabo por el
alumno:
1.- Limita la corriente de la fuente de alimentación a 0.1A
2.- Mide con el multímetro los valores máximos y mínimos del potenciómetro del que
dispones.
Valor máximo:
Valor mínimo:
3.- Monta el siguiente circuito en la placa de montaje (atención a la polaridad de los
diodos y del condensador).
10V
2.2K
R2
R1
4.7K
R3
1K
100uF
4.- Observa el circuito y explica qué ocurre con el condensador cuando el conmutador
está en la posición 1 y cuando está en la posición 2.
5.- Indica lo que ocurre con los diodos LED al cambiar de posición el conmutador.
¿Por qué ocurre eso?
- 30 -
6.- Mide la tensión en el condensador cuando está cargado y descargado, anotando los
valores
Condensador cargado:
Condensador descargado:
7.- Mide la corriente que pasa por el condensador una vez que se ha cargado. ¿Por qué
obtienes ese valor?
8.- ¿Qué podría pasar si al medir una corriente con el multímetro conectáramos los
terminales de éste en paralelo con el circuito que queremos medir? ¿Por qué?
9.- A continuación añade dos resistencias al circuito, tal y como se indica en la
siguiente figura:
10V
2.2K
R2
R1
4.7K
R3
1K
R4
R5
1K
470
100uF
10.- Mide la tensión que hay en el punto A, y observa cómo varía al girar el mando del
potenciómetro. Anota los valores de tensión en A para los dos extremos del potenciómetro.
Tensión A máxima:
Tensión A mínima:
11.- ¿Por qué varía la tensión en A al girar el mando del potenciómetro?
12.- Mide la corriente que pasa por R2, R4 y R5
- 31 -
13.- Si teniendo el multímtro configurado para medir resistencia, conectamos sus
entradas entre los puntos B y masa, ¿qué resistencia estamos midiendo?
14.- Mide el equivalente paralelo de R4 y R5. ¿Qué has tenido que hacer en el circuito
para poder realizar la medida correctamente?
15.- Mide el valor de las resistencias R4 y R5
16.- Al realizar una medida con el multímetro, ¿cuál es la escala que tenemos que
elegir para que la medida tenga la máxima precisión posible?
Cuando hayas terminado con estas cuestiones, llama al profesor antes de realizar
la última experiencia.
17- Se desea medir con el multímetro la tensión proporcionada por la red eléctrica.
Para ello, escoge la escala más grande y conecta con mucha precaución las entradas del
multímetro a un enchufe. Realiza las medidas en corriente continua y en corriente alterna, y
anota los valores obtenidos. ¿A qué se debe unos resultados tan diferentes?
Vcontinua:
Valterna:
- 32 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 6: EL GENERADOR DE FUNCIONES
Nombre y Apellidos
Puntuación
1.- ¿Qué es un generador de funciones?
Es un aparato electrónico que produce ondas senoidales, cuadradas y triangulares, las
cuales podemos aplicar a un circuito en el que se deseen analizar los efectos causados por las
mismas.
Estas señales se pueden utilizar como excitadoras de un determinado circuito
electrónico, con el fin de imitar una determinada condición de entrada que suela darse
habitualmente en el mismo, y así poder realizar un análisis total de la respuesta de dicho
circuito.
2.- Controles del generador de funciones
2.1.- Selector de la forma de onda
Podemos seleccionar el tipo de onda a generar: cuadrada, senoidal o triangular.
Localiza este mando en el generador de funciones que tienes en el laboratorio
Cuestión 1: ¿Qué señal o señales, de las proporcionadas por un generador de
funciones, crees que deberíamos utilizar para verificar el funcionamiento de un circuito
digital? ¿Por qué?
2.2.- Selector de banda de frecuencia
Mediante estos pulsadores se determina la frecuencia de la señal de salida. Los
pulsadores se distribuyen por décadas, con rangos desde 2Hz hasta 2Mhz. La frecuencia que
se puede seleccionar en cada pulsador está comprendida entre la frecuencia indicada por el
pulsador seleccionado y la indicada en el siguiente pulsador. Localiza este mando en el
generador de funciones que tienes en el laboratorio.
- 33 -
Cuestión 2: ¿Seleccionando el botón de 200KHz, en el selector de banda de
frecuencia, ¿qué rango de frecuencias podremos obtener a la salida? ¿Y si seleccionamos el
pulsador de 200 Hz?
2.3.- Selector de frecuencias
Selecciona la frecuencia de la señal generada teniendo en cuenta el margen de
frecuencias escogido en el “selector de banda de frecuencias”. Localiza este mando en el
generador de funciones que tienes en el laboratorio
Cuestión 3: ¿Qué diferencia hay entre el selector de banda de frecuencia y el selector
de frecuencias?
Cuestión 4: ¿A cual de los dos selectores podríamos llamar ajuste fino de la
frecuencia, y a cual ajuste grueso?
2.4.- Control de amplitud
Aumenta o disminuye la tensión de salida de la señal generada. Pulsando el mando y
girándolo se regula la amplitud de la señal de salida. Localiza este mando en el generador
de funciones que tienes en el laboratorio.
2.5.- Visualizador del valor de la frecuencia
Visualiza la frecuencia de la señal de salida. Localiza esta pantalla en el generador de
funciones que tienes en el laboratorio
2.6.- Ajuste del offset
El offset de una señal alterna se puede definir como el nivel de continua que le suma a
una señal alterna. Así, si la señal está centrada en el origen, se dice que el nivel de offset es 0.
Si está desplazada hacia arriba, el offset es positivo, mientras que si está desplazada hacia
abajo, lo será negativo.
Mediante el mando de ajuste de offset se puede controlar el nivel de offset que se
añade a la señal alterna del generador de funciones. Si se gira en sentido horario se varía
positivamente el offset y en sentido antihorario negativamente. Localiza este mando en el
generador de funciones que tienes en el laboratorio.
- 34 -
Cuestión 5: Vuelve a dibujar la siguiente señal senoidal, con un nivel de OFFSET
positivo y con un nivel de OFFSET negativo
Señal original
Offset positivo
Offset negativo
2.7.– Terminales de salida
Se obtiene en estos terminales la señal configurada con los diversos mandos del
equipo. Esta señal puede ir a dos sitios:
-
Al osciloscopio, para visualizar la onda que hemos generado y comprobar si se
ajusta a lo que queríamos.
A la entrada de una circuito, para alimentarlo.
Cuestión 7: Una vez vistos los principales mandos del generador de funciones, intenta
situarlos en este dibujo de un generador estándar, poniendo el número al que corresponde
cada control.
Nota: en el dibujo hay más controles de los que hemos visto aquí, estos controles hay
que dejarlos en blanco
- 35 -
Panel frontal de un generador de funciones
- 36 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 7: EL OSCILOSCOPIO
Nombre y Apellidos
Puntuación
1.- ¿Qué es un osciloscopio?
El osciloscopio es un aparato de medida que nos va a ser indispensable para el análisis
y comprobación de los valores que se dan en una tensión alterna. Su aplicación en el campo
de la electrónica se hace indispensable. Un osciloscopio lo que hace es mostrar en su pantalla
la forma de onda que posee una determinada tensión o corriente eléctrica. El eje vertical, a
partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal,
denominado X, representa el tiempo. Es decir, el osciloscopio representa las variaciones de
tensión en función del tiempo.
Cuestión 1: Dibuja la forma de onda que obtendríamos en la pantalla del osciloscopio,
al conectar al mismo la red de C.A de las viviendas, indicando las magnitudes representadas
en cada eje:
- 37 -
2.- ¿Qué podemos hacer con un osciloscopio?
Los osciloscopios son de los instrumentos de medida más versátiles que existen y los
utilizan desde técnicos de reparación de televisores a médicos. Las operaciones de medida
más frecuentes que se realizan con los osciloscopios son:






Determinar directamente el periodo y la amplitud de una señal.
Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.
Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.
Localizar averías en un circuito.
Medir el desfase entre dos señales.
Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.
3.- Controles del osciloscopio
3.1.- La pantalla
Fíjate en la siguiente figura que representa la pantalla de un osciloscopio. Deberás
notar que existen unas marcas en la pantalla que la dividen tanto en vertical como en
horizontal, forman lo que se denomina retícula ó rejilla. La separación entre dos líneas
consecutivas de la rejilla constituye lo que se denomina una división. Normalmente la rejilla
posee 10 divisiones horizontales por 8 verticales del mismo tamaño (cercano al cm), lo que
forma una pantalla más ancha que alta. En las líneas centrales, tanto en horizontal como en
vertical, cada división ó cuadro posee unas marcas que la dividen en 5 partes iguales
(utilizadas como veremos más tarde para afinar las medidas)
Cuestión 2: Observa el osciloscopio que tienes en el laboratorio: ¿Cuántas divisiones
horizontales y verticales tiene? ¿Cuántas subdivisiones tiene cada división?
- 38 -
Cuestión 3: ¿Para qué crees que sirven las marcas de 0%, 10%, 90% y 100% situadas
en el eje vertical?
Experiencia 1: Enciende el generador de funciones y selecciona una señal senoidal de
1.5KHz de frecuencia y 4V de amplitud. Seguidamente, llama al profesor para que conecte la
salida del generador de funciones al osciloscopio.
3.2.- Sistema de visualización:
 Regulación de la intensidad
Se trata de un potenciómetro que ajusta el brillo de la señal en la pantalla. Se controla
con el mando INTENS. La intensidad debe ser lo suficientemente elevada como para que la
señal se vea correctamente en la pantalla, pero hay que llevar cuidado al ajustarla porque una
intensidad excesiva puede dañar la pantalla del osciloscopio.
Experiencia 2: Localiza en el osciloscopio el mando INTENS y muévelo hasta obtener
una intensidad del haz aceptable.
 Enfoque
Se trata de un potenciómetro que ajusta la nitidez del haz sobre la pantalla. Este mando
actúa controlando la finura del haz de electrones. El haz no debe ser tan fino que apenas se
perciba, ni tan grueso que las formas de onda pierdan nitidez. En la siguiente figura, el haz de
electrones es demasiado grueso, y la onda está desenfocada. Se controla con el mando
FOCUS.
Experiencia 3: Localiza en el osciloscopio el mando FOCUS, y muévelo hasta
obtener un correcto enfoque del haz.
- 39 -
3.3.- Sistema Vertical
 Posición
Este control consta de un potenciómetro que permite mover verticalmente la forma de
onda hasta el punto exacto que se desee. Cuando se está trabajando con una sola señal el
punto normalmente elegido suele ser el centro de la pantalla. Se controla con el mando YPOS.
Suele haber un mando diferente para cada uno de los canales del osciloscopio.
Experiencia 4: Localiza en el osciloscopio el mando Y-POS y comprueba cómo se
desplaza la señal en el eje vertical. Deja la señal centrada.
 Conmutador vertical
Se trata de un conmutador con un gran número de posiciones, cada una de las cuales,
representa el factor de ampliación o reducción empleado en el eje Y para representar la
amplitud de la señal. Por ejemplo, si el mando está en la posición 2 voltios/div significa que
cada una de las divisiones verticales de la pantalla (aproximadamente de un 1 cm.) representa
2 voltios. Las divisiones más pequeñas representaran una quinta parte de este valor, o sea, 0.4
voltios. Se controla con el mando VOLTS/DIV.
Cuestión 4: Dada la siguiente figura, en la que se representa el mando VOLTS/DIV y
una forma de onda senoidal, averiguar cual es la tensión de punta a punta de dicha onda.
IMPORTANTE: Al cambiar de posición el mando VOLTS/DIV, la señal de entrada
que se representa el osciloscopio no varía, sigue siendo la misma. Lo que cambia es la forma
de visualizarla en pantalla, según nos interese representarla más grande o más pequeña.
- 40 -
Cuestión 4: Tenemos una señal senoidal de 10V de punta a punta, ¿con qué posición
del mando VOLTS/DIV la señal de entrada se verá más grande,, con el de 0.2 o con el de 2
voltios/división?
Experiencia 4: localiza el mando VOLTS/DIV en el osciloscopio, y comprueba cómo
varía la amplitud de la señal senoidal, al ir variando dicho mando.
 Acoplamiento de la entrada
Se trata de un conmutador de tres posiciones que conecta eléctricamente a la entrada
del osciloscopio la señal exterior. Hay tres tipos de acoplamiento:
 El acoplamiento DC deja pasar la señal tal como viene del circuito exterior (es la señal
real, es decir, si la señal es continua, alterna, o alterna con un nivel de continua
superpuesto, veremos en el osciloscopio la señal tal como es).
 El acoplamiento AC bloquea mediante un condensador la componente continua que
posea la señal exterior, por tanto, sólo visualizaremos la componente alterna que posea
la señal.
 El acoplamiento GND desconecta la señal de entrada del sistema vertical y lo conecta
a masa, permitiéndonos situar el punto de referencia en cualquier parte de la pantalla,
a través del mando Y-POS (generalmente el centro de la pantalla cuando se trabaja
con una sola señal). Una vez situada esta línea de referencia, que es la línea que marca
los 0V, si la tensión a medir es positiva, el trazo presentado en la pantalla aparecerá
por encima de esta línea, y si es negativa, por debajo.
Cuestión 5: Dada la señal triangular de la figura, que tiene superpuesto un nivel de
continua de 2V, dibujar cómo veríamos esta forma de onda en el osciloscopio, para un
acoplamiento de entrada DC, AC y GND.
Señal Original:
Acoplamiento DC:
- 41 -
Acoplamiento AC:
Acoplamiento GND:
3.4.- Sistema horizontal:
 Posición
Este control consta de un potenciómetro que permite mover horizontalmente la forma
de onda hasta el punto exacto que se desee. Se controla con el mando X-POS.
Cuestión 6: ¿Qué similitudes encuentras entre el mando Y-POS y el mando X-POS?
Experiencia 5: Localiza en el osciloscopio el mando X-POS y comprueba cómo se
desplaza la señal en el eje horizontal. Deja la señal centrada.
 Conmutador Horizontal
Se trata de un conmutador con un gran número de posiciones, cada una de las cuales,
representa el factor de escala empleado en el eje X. Por ejemplo si el mando esta en la
posición 1 ms/div significa que cada una de las divisiones horizontales de la pantalla
(aproximadamente de un 1 cm.) representan 1 milisegundo. Las divisiones más pequeñas
representaran una quinta parte de este valor, o sea, 200 µsg. Se controla con el mando
TIMES/DIV.
- 42 -
Experiencia 6: localiza el mando TIMES/DIV en el osciloscopio, y comprueba cómo
se ensancha o se estrecha la señal senoidal, al ir variando dicho mando.
IMPORTANTE: Al cambiar de posición el mando TIME/DIV, la señal de entrada
que se representa el osciloscopio no varía, sigue siendo la misma. Lo que cambia es la forma
de visualizarla en pantalla, según nos interese representar más ciclos o menos ciclos de dicha
señal.
Cuestión 7: Averiguar cual es el periodo y la frecuencia de las siguientes señales,
conociendel valor del mando TIMES/DIV para cada una de ellas:
TIME/DIV = 2ms/div
TIME/DIV = 0.5ms/div
TIME/DIV = 1μs/div
TIME/DIV = 0.2ms/div
Cuestión 8: ¿Con qué posición del mando TIMES/DIV podremos representar más
ciclos en la pantalla del osciloscopio, con la posición de 2 ms/div o con la de 2µs/div?
- 43 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 8: MEDIDAS CON EL OSCILOSCOPIO
Y EL GENERADOR DE FUNCIONES I
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Adquirir destreza en el manejo del osciloscopio y el Generador de Funciones (en
adelante G.F), a través de experimentos sencillos.
Aclarar conceptos de Corriente Alterna.
1.- Puesta a punto del osciloscopio y del G.F:
Antes de empezar con los experimentos, debes realizar los siguientes ajustes para
cerciorarte de que el osciloscopio tomará bien las medidas:
1. Situar el mando INTENS a mitad de su recorrido; con ello se visualizará con
suficiente nitidez la señal en pantalla. No es aconsejable, por limitar la duración del tubo de
imagen, que este mando se sitúe en su posición de máxima iluminación.
2. Con el mando FOCUS ajustar el enfoque. El trazo de la señal en pantalla deberá ser
siempre lo más fino posible, para apreciar bien las divisiones.
3. Ajustar la señal de masa del osciloscopio (GND), en el centro de la pantalla, si no lo
hacemos así, las medidas que tomemos serán incorrectas.
Para realizar este ajuste, debemos situar el mando AD/DC/GND en la posición GND,
tanto en el CANAL I como en el CANAL II. Una vez obtengamos la señal de masa en
pantalla (línea horizontal), ajustamos esta línea hasta situarla en el centro de la pantalla con
los mandos Y-POS y X-POS tanto en el CANAL I como en el CANAL II.
Una vez realizado esto, situamos el mando AC/DC/GND en la posición DC.
4. Ajustar a una posición intermedia el mando VOLTS/DIV , tanto del CANAL I como
del CANAL II, y el mando TIMES/DIV
- 44 -
2.- Medidas de tensiones alternas
Resolver los ejercicios siguientes por medio del osciloscopio y del generador de
funciones. Calcular los valores que se piden y dibujar las formas de onda obtenidas.
Ejercicio 1: Colocar el conmutador del amplificador vertical del Canal 1 en 2V/DIV y
obtener en la pantalla del osciloscopio una señal que ocupe verticalmente de pico a pico 4
divisiones:
 Posición del atenuador vertical:
 Nº de divisiones de pico a pico:
 Nº de divisiones de pico:
 Vpp:
 Vp:
 Veff:
Ejercicio 2: Colocar el conmutador del amplificador vertical del Canal 1 en
20mV/DIV y obtener en la pantalla del osciloscopio una señal que ocupe verticalmente de
pico a pico5 divisiones:
 Posición del atenuador vertical:
 Nº de divisiones de pico a pico:
 Nº de divisiones de pico:
 Vpp:
 Vp:
 Veff:
Ejercicio 3: Colocar el conmutador del amplificador vertical del Canal 1 en
50mV/DIV y obtener en la pantalla del osciloscopio una señal cuyo valor de pico sea 150mV:
 Posición del atenuador vertical:
 Nº de divisiones de pico a pico:
 Nº de divisiones de pico:
 Vpp:
 Vp:
 Veff:
- 45 -
Ejercicio 4: Obtener en la pantalla del osciloscopio una señal de 2Vpp que ocupe 4
divisiones de pico a pico:
 Posición del atenuador vertical:
 Nº de divisiones de pico a pico:
 Nº de divisiones de pico:
 Vpp:
 Vp:
 Veff:
Ejercicio 5: Obtener en la pantalla del osciloscopio una señal de 100mVpp que ocupe
8 divisiones de pico a pico:
 Posición del atenuador vertical:
 Nº de divisiones de pico a pico:
 Nº de divisiones de pico:
 Vpp:
 Vp:
 Veff:
3.- Medida de frecuencias
Resolver los ejercicios siguientes por medio del osciloscopio y del G.F. Calcular los
valores que se piden y dibujar las formas de onda obtenidas.
Ejercicio 1: Situar el conmutador de base de tiempos en la posición de 1 ms/Div y
obtener en la pantalla del osciloscopio una señal en la que un ciclo ocupe 5 divisiones
horizontalmente:
 Posición del conmutador:
 Divisiones que ocupa un ciclo:
 Período T:
 Frecuencia F:
- 46 -
Ejercicio 2: Situar el conmutador de base de tiempos en la posición de 0.2 mSeg/Div y
obtener en la pantalla del osciloscopio una señal en la que dos ciclos ocupen 8 divisiones
horizontalmente:
 Posición del conmutador:
 Divisiones que ocupa un ciclo:
 Período T:
 Frecuencia F:
Ejercicio 3: Conseguir que un ciclo de la señal de 500Hz ocupe en la pantalla 6
divisiones horizontales:
 Posición del conmutador:
 Divisiones que ocupa un ciclo:
 Período T:
 Frecuencia F:
Ejercicio 4: Conseguir que un ciclo de una señal de 4KHz ocupe en la pantalla 5
divisiones horizontales:
 Posición del conmutador:
 Divisiones que ocupa un ciclo:
 Período T:
 Frecuencia F:
- 47 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 9: MEDIDAS CON EL OSCILOSCOPIO
Y EL GENERADOR DE FUNCIONES II
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Adquirir destreza en el manejo del osciloscopio y el Generador de Funciones (en
adelante G.F), a través de experimentos sencillos.
Aclarar conceptos de Corriente Alterna.
1.- Puesta a punto del osciloscopio y del G.F:
Antes de empezar con los experimentos, debes realizar los siguientes ajustes para
cerciorarte de que el osciloscopio tomará bien las medidas:
1. Situar el mando INTENS a mitad de su recorrido; con ello se visualizará con
suficiente nitidez la señal en pantalla. No es aconsejable, por limitar la duración del tubo de
imagen, que este mando se sitúe en su posición de máxima iluminación.
2. Con el mando FOCUS ajustar el enfoque. El trazo de la señal en pantalla deberá ser
siempre lo más fino posible, para apreciar bien las divisiones.
3. Ajustar la señal de masa del osciloscopio (GND), en el centro de la pantalla, si no lo
hacemos así, las medidas que tomemos serán incorrectas.
Para realizar este ajuste, debemos situar el mando AD/DC/GND en la posición GND,
tanto en el CANAL I como en el CANAL II. Una vez obtengamos la señal de masa en
pantalla (línea horizontal), ajustamos esta línea hasta situarla en el centro de la pantalla con
los mandos Y-POS y X-POS tanto en el CANAL I como en el CANAL II.
Una vez realizado esto, situamos el mando AC/DC/GND en la posición DC.
4. Ajustar a una posición intermedia el mando VOLTS/DIV , tanto del CANAL I como
del CANAL II, y el mando TIMES/DIV
- 48 -
2.- Circuitos RC en Corriente Alterna
Partiendo de una señal cuadrada de 250Hz y 3V de pico, obtenida con el generador de
funciones, se deberá alimentar un circuito RC como el de la figura, donde R=3K3 y C= 100nF
(cerámico).
3.3K
100nF
Cuestión 1: Representa la forma de onda presente en bornes del condensador,
indicando la posición de los mandos VOLTS/DIV y TIME/DIV escogida.
Tensión en el condensador
VOLTS/DIV:
TIMES/DIV:
Cuestión 2: A la vista del gráfico obtenido, ¿qué sucede en bornes del condensador si
se le aplica a la entrada una señal cuadrada?
Cuestión 3: ¿Por qué el C se queda un tiempo a nivel bajo y otro a nivel alto antes de
cambiar de nivel?
- 49 -
Cuestión 4: Vuelve a representar la tensión el bornes del condensador, pero esta vez
para una frecuencia de entrada de 10KHz.
Tensión en el condensador
VOLTS/DIV:
TIMES/DIV:
Cuestión 5: ¿Por qué crees que ha cambiado la forma de onda en el C de cuadrada a
triangular, al aumentar la frecuencia? Haz un dibujo que ilustre la explicación.
Cuestión 6: ¿Qué otro cambio observas en la forma de onda del C, respecto al circuito
anterior?
Cuestión 7: ¿Qué crees que sucedería en el C si aumenta mucho la frecuencia de la
señal de entrada?
- 50 -
3.- Red desfasadora RC
Vamos a montar una red desfasadora. Para ello, montamos un circuito RC serie, donde
R=1K y C= 100nF. A la entrada de dicho circuito introducimos una señal senoidal de 1KHz
de frecuencia y 5V de amplitud.
Cuestión 8: Visualizar la señal de entrada en el osciloscopio y la señal en bornes del C.
Entrada
Condensador
VOLTS/DIV:
TIMES/DIV:
VOLTS/DIV:
TIMES/DIV:
Cuestión 9: Ahora aumenta la frecuencia hasta 5KHz y 10 KHz, y dibuja las señales
que se obtienen en bornes del condensador.
5KHz
10KHz
VOLTS/DIV:
TIMES/DIV:
VOLTS/DIV:
TIMES/DIV:
Cuestión 10: A la vista de los gráficos obtenidos, ¿qué sucede con la tensión en el
condensador al aumentar la frecuencia?
- 51 -
Cuestión 11: ¿A qué crees que es debido este fenómeno? Pista: utilizar la fórmula de
la reactancia del condensador.
Hasta ahora hemos trabajado usando sólo un canal del osciloscopio, o bien el CANAL
I o bien el CANAL II, y representando una sola forma de onda en cada canal. Sin embrago, el
osciloscopio puede trabajar también en modo DUAL.
El modo dual se selecciona con el conmutador etiquetado DUAL. Si está pulsado
visualizaremos simultáneamente ambos canales. El modo dual es muy útil, y una de sus
aplicaciones es, por ejemplo, observar el desfase entre dos señales.
Selecciona en el generador de funciones una señal senoidal de 1KHz. Visualiza en el
Cana I del osciloscopio la tensión en el condensador, y en el canal II la tensión total.
Selecciona el modo DUAL y dibuja a continuación lo que se observa en la pantalla del
osciloscopio.
Tensión condensador / Tensión Entrada
Observa cómo las dos señales están desfasadas un ángulo comprendido entre los 0º y
los 90º.
Cuestión 12: ¿Por qué el desfase no es de 90º, tal y como debiera suceder en un
condensador?
- 52 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 10: MEDIDAS DE DESFASE CON EL OSCILOSCOPIO
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Adquirir destreza en el manejo del Osciloscopio y el Generador de Funciones para la
medida de desfases, a través de un sencillo experimento.
Aclarar conceptos de Corriente Alterna.
1.- Introducción
En esta práctica se va a experimentar el método para medir el desfase entre dos señales
utilizando el osciloscopio. Asimismo, se comprobará que el desfase entre dos señales en un
circuito RC depende de la frecuencia, analizando las causas de esta dependencia.
2.- Realización de la práctica
Para llevar a cabo esta práctica, se seleccionará una señal senoidal de 5V de pico en el
generador de funciones, que se conectará a un circuito serie RC, tal y como se muestra en la
siguiente gráfica:
5V
100nF
1K
Una vez montado el circuito, el alumno debe seleccionar en el generador de funciones
las frecuencias que se indican en la tabla de la página siguiente, y completar las columnas de
dicha tabla. Para ello, debe calcular el desfase entre VTOTAL y VR de forma teórica y de
forma experimental. A continuación se enumeran los pasos que deben seguirse para calcular
dicho desfase.
Cálculo del desfase de forma teórica:
1.- Calcular Xc
2.- Calcular tg φ
3.- Calcular φ
- 53 -
Cálculo del desfase de forma experimental:
1.- Conectar la señal del generador de funciones al canal I del osciloscopio.
2.- Conectar la señal de la resistencia al canal II del osciloscopio.
3.- Visualizar las 2 señales de forma simultánea con el modo Dual.
4.- Calcular el desfase entre las dos señales por el método de la regla de 3.
Una vez explicados los pasos, se presenta la tabla que debe ser rellenada por el
alumno:
Frecuencia
Xc
tg φ
φ
teórico
φ
experimental
500Hz
1KHz
5KHz
10KHz
Finalmente, analiza los resultados obtenidos y contesta las siguientes cuestiones:
Cuestión 1: ¿Qué ocurre con el desfase entre VTOTAL y VR al aumentar la frecuencia?
¿Por qué?
Cuestión 2: Conforme aumenta la frecuencia, ¿cuál de los dos componentes del
circuito predomina más, la resistencia o el condensador? ¿Por qué?
- 54 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 11: EL DIODO SEMICONDUCTOR
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Conocer y comprender el funcionamiento básico del diodo semiconductor.
Obtener la curva característica del diodo semiconductor de forma experimental.
1.- Introducción
En esta práctica se pretende que el alumno adquiera soltura con el manejo de los
diodos y comprenda el funcionamiento de los mismos.
Para ello, se plantean tres actividades diferentes:
1.- Medida de la resistencia de un diodo.
2.- Obtención de la curva característica de un diodo.
3.- Visualización de señales con el osciloscopio.
A continuación se detallan cada una de las actividades.
2.- Medida de la resistencia del diodo semiconductor.
En este apartado se pretende medir de forma experimental la resistencia que presenta
un diodo semiconductor comercial: el 1N4007.
Como ya sabes, el diodo puede polarizarse de dos maneras diferentes: de forma directa
y de forma inversa. Según la polarización en la que encuentre, su comportamiento será
diferente, y por tanto también lo será su resistencia.
Así pues, es este apartado se desea medir la resistencia del diodo en polarización
directa y polarización inversa.
2.1.- Medida de la resistencia en polarización directa.
Para medir la resistencia del diodo, conecta el multímetro, utilizándolo como óhmetro,
entre los terminales del diodo, de tal forma que la punta de prueba roja esté unida al ánodo del
diodo, y la negra al cátodo.
PRECAUCIÓN: Se deben utilizar las escalas más grandes del multímetro para
realizar la medida, porque de lo contrario el diodo puede ser dañado.
Resistencia en polarización directa =
- 55 -
2.2.- Medida de la resistencia en polarización inversa.
Para medir la resistencia en polarización inversa, bastará con invertir las conexiones
del multímetro.
Resistencia en polarización inversa =
Cuestión 1: Observa en valor de las resistencias obtenidas para cada tipo de
polarización y justifícalos. ¿Por qué salen valores tan diferentes el uno del otro?
Cuestión 2: Si al tomar las medidas hubiéramos obtenido unas resistencias similares
con los dos tipos de polarización, ¿qué significaría?
3.- Obtención de la curva característica de un diodo
En este apartado se pretende obtener de forma experimental la curva característica de
un diodo semiconductor.
Para ello, se debe montar en la placa el siguiente circuito:
1K
Para excitar el circuito se empleará la fuente de alimentación de continua, limitando
la corriente de salida a un valor máximo de 300mA.
Para poder obtener la curva característica del diodo, se procederá de la siguiente
manera:
-
Se seleccionará una tensión de 0V en la fuente de alimentación.
Se medirán la tensión en el diodo y la corriente que circula por el mismo.
Se aumentará el valor de la tensión de la fuente de alimentación.
Se volverán a medir la tensión del diodo y la corriente que circula por él.
Este procedimiento se repetirá varias veces, hasta completar la tabla que se muestra a
continuación. Después se representarán los datos obtenidos en una gráfica, obteniendo de esta
manera la curva característica del diodo.
- 56 -
Cuestión 3: Siguiendo los pasos expuestos anteriormente, completa la siguiente tabla,
referida a la polarización directa del diodo.
PRECAUCIÓN: Recuerda que para medir la corriente debes conectar el multímetro
en SERIE con el circuito.
CURVA CARACTERÍSTICA
POLARIZACIÓN DIRECTA
Tensión
VF
IF
aplicada
0V
0.2 V
0.5 V
0.8 V
1.5 V
4V
8V
12 V
Cuestión 4: ¿Qué tensión ha sido necesaria aplicar al diodo para que comience a
conducir la corriente?
Cuestión 5: Una vez que la tensión aplicada es superior a 0.8V, ¿qué ocurre con la
tensión en el diodo?
Cuestión 6: A continuación se pretende obtener los datos de la polarización inversa
del diodo. Para ello, conecta el diodo al revés, para que quede polarizado de forma inversa, y
vuelve a realizar los mismos pasos que antes, rellenando la siguiente tabla:
CURVA CARACTERÍSTICA
POLARIZACIÓN INVERSA
Tensión
VF
IF
aplicada
0V
0.2 V
0.5 V
0.8 V
1.5 V
4V
8V
12 V
- 57 -
Cuestión 7.- ¿Qué ocurre con la corriente para todas las medidas realizadas? ¿Por qué?
Cuestión 8: ¿Por qué la tensión en el diodo es muy parecida a la tensión aplicada?
Cuestión 9: Finalmente, representa gráficamente las medidas realizadas para obtener
la curva característica del diodo. Deberás representar en el eje X la tensión aplicada, y en el
eje Y la corriente del diodo.
I
V
4.- Visualización con el osciloscopio.
En este apartado se pretende utilizar el osciloscopio para visualizar las señales
producidas por un circuito con un diodo semiconductor. Para ello, monta en siguiente circuito
en la placa de montaje:
1K
- 58 -
Selecciona en el generador de funciones una señal senoidal de 1KHz y 5V de pico,
conectándolo a la entrada del circuito para excitarlo.
Una vez excitado el circuito, conecta el canal I del osciloscopio a la entrada del
circuito y el canal II a la salida del mismo, y selecciona el modo DUAL para visualizar las
dos señales al mismo tiempo.
Cuestión 10: Dibuja en la siguiente gráfica las señales que obtienes en la pantalla del
osciloscopio.
Cuestión 11: Explica brevemente por qué en la salida se recorta la parte positiva de la
señal de entrada.
Cuestión 12: A continuación, coloca el diodo al revés y vuelve a visualizar las señales
de entrada y salida, representándolas en la siguiente gráfica:
Cuestión 13: Explica brevemente por qué en la salida se recorta la parte negativa de la señal
de entrada.
- 59 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 12: EL DIODO ZÉNER
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Conocer y comprender el funcionamiento básico del diodo Zéner.
Obtener la curva característica del diodo Zéner de forma experimental.
1.- Introducción
En esta práctica se pretende que el alumno adquiera soltura con el manejo de los
diodos Zéner y comprenda el funcionamiento de los mismos.
Para ello, el alumno deberá obtener de forma experimental la curva característica del
diodo Zéner, tal y como lo hizo con el diodo semiconductor.
2.- Obtención de la curva característica de un diodo Zéner
En este apartado se pretende obtener de forma experimental la curva característica de
un diodo Zéner de 5.1V de tensión de Zéner..
Para ello, se debe montar en la placa el siguiente circuito:
1K
Vz = 5.1V
Para excitar el circuito se empleará la fuente de alimentación de continua, limitando
la corriente de salida a un valor máximo de 300mA.
Para poder obtener la curva característica del diodo, se procederá de la siguiente
manera:
-
Se seleccionará una tensión de 0V en la fuente de alimentación.
Se medirán la tensión en el diodo y la corriente que circula por el mismo.
Se aumentará el valor de la tensión de la fuente de alimentación.
Se volverán a medir la tensión del diodo y la corriente que circula por él.
Este procedimiento se repetirá varias veces, hasta completar la tabla que se muestra a
continuación. Después se representarán los datos obtenidos en una gráfica, obteniendo de esta
manera la curva característica del diodo.
- 60 -
Cuestión 1: Siguiendo los pasos expuestos anteriormente, completa la siguiente tabla,
referida a la polarización directa del diodo.
PRECAUCIÓN: Recuerda que para medir la corriente debes conectar el multímetro
en SERIE con el circuito.
CURVA CARACTERÍSTICA
POLARIZACIÓN DIRECTA
Tensión
VF
IF
aplicada
0V
0.2 V
0.5 V
0.8 V
1.5 V
4V
8V
12 V
Cuestión 2: ¿Qué tensión ha sido necesaria aplicar al diodo para que comience a
conducir la corriente?
Cuestión 3: ¿Cuál es la diferencia entre el diodo semiconductor y el diodo Zéner en
polarización directa?
Cuestión 4: A continuación se pretende obtener los datos de la polarización inversa
del diodo. Para ello, conecta el diodo al revés, para que quede polarizado de forma inversa, y
vuelve a realizar los mismos pasos que antes, rellenando la siguiente tabla:
CURVA CARACTERÍSTICA
POLARIZACIÓN INVERSA
Tensión
VF
IF
aplicada
0V
0.2 V
0.5 V
0.8 V
1.5 V
4V
8V
12 V
- 61 -
Cuestión 5.- ¿Qué ocurre con la tensión en el diodo antes de superar a los 5.1V de
tensión inversa aplicada? ¿Por qué?
Cuestión 6: ¿Qué ocurre con la tensión en el diodo después de superar los 5.1V de
tensión inversa aplicada? ¿Por qué?
Cuestión 7: Según lo contestado en la cuestión anterior, ¿a qué podemos decir que
equivale el diodo al aplicarle una tensión inversa superior a 5.1V?
Cuestión 8: ¿Cuál es la diferencia entre el diodo Zéner y el diodo semiconductor en
polarización inversa?
Cuestión 9: Finalmente, representa gráficamente las medidas realizadas para obtener
la curva característica del diodo. Deberás representar en el eje X la tensión aplicada, y en el
eje Y la corriente del diodo.
I
V
- 62 -
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 13: APLICACIONES DE LOS DIODOS:
CIRCUITOS RECORTADORES
Nombre y Apellidos
Puntuación
Objetivos:
-
Conocer y comprender el funcionamiento básico del diodo semiconductor y el
diodo zener.
Comprender el funcionamiento de los circuitos recortadores de tensión.
1.- Introducción
Una vez adquirida la soltura con el manejo de los diodos en las prácticas anteriores, se
pretende que el alumno se familiarice con una de las aplicaciones más sencillas de los diodos:
los circuitos recortadores de tensión.
Para ello, el alumno tendrá que montar tres circuitos diferentes, y con la ayuda del
osciloscopio observar las señales que aparecen a la entrada y salida de cada circuito.
A continuación se detallan cada uno de los circuitos que deberán montarse.
2.- Circuitos recortadores
2.1.- Circuito recortador I
El circuito que se va a montar en la placa es el siguiente:
10K
IN
OUT
Vz=8.2V
La entrada del circuito se llevará al generador de funciones, en el que se seleccionará
una señal alterna senoidal de 1KHz de frecuencia y 10V de pico.
- 63 -
Cuestión 1: Teniendo en cuenta las aproximaciones de los diodos, dibuja el circuito
equivalente del circuito para una tensión de entrada positiva, y obtén el valor de la tensión de
salida.
Cuestión 2: Ahora dibuja el circuito equivalente para una tensión de entrada
comprendida en el margen -8.8V < Vin < 0V, y obtén el valor de la tensión de salida.
Cuestión 3: Finalmente, dibuja el circuito equivalente para una tensión de entrada Vin
< -8.8V, y obtén el valor de la tensión de salida.
Cuestión 4: Con los resultados obtenidos en las cuestiones anteriores, dibuja cuál sería
la señal de salida si la entrada fuera una señal senoidal de 10V de pico.
- 64 -
Finalmente, se desean observar las señales de entrada y salida en el osciloscopio. Para
ello, conecta el Canal I del osciloscopio a la entrada del circuito y el Canal II a la salida del
mismo, y empleando el modo DUAL del osciloscopio representa en pantalla ambas señales al
mismo tiempo.
Cuestión 5: Dibuja en la siguiente pantalla las dos señales obtenidas
Cuestión 6: ¿Existen diferencias importantes entre la gráfica obtenida de forma teórica
y la experimental? Si así fuera, ¿a qué se deben dichas diferencias?
3.- Circuito recortador II
Monta a continuación el siguiente circuito recortador.
10K
IN
OUT
Vz=5.1V
Vz=8.2V
Se pretende llevar a cabo sobre este circuito un análisis similar al realizado para el
circuito anterior. Para ello, contesta las siguientes cuestiones:
Cuestión 7: Teniendo en cuenta las aproximaciones de los diodos, dibuja el circuito
equivalente del circuito para una tensión de entrada comprendida en el intérvalo 0 < Vin <
5.6V, y obtén el valor de la tensión de salida.
- 65 -
Cuestión 8: Realiza la misma operación que en la cuestión anterior, pero para una
tensión de entrada Vin > 5.6V
Cuestión 9: Ahora dibuja el circuito equivalente para una tensión de entrada
comprendida en el margen -8.8V < Vin < 0V, y obtén el valor de la tensión de salida.
Cuestión 10: Finalmente, dibuja el circuito equivalente para una tensión de entrada
Vin < -8.8V, y obtén el valor de la tensión de salida.
Cuestión 11: Con los resultados obtenidos en las cuestiones anteriores, dibuja cuál
sería la señal de salida si la entrada fuera una señal senoidal de 10V de pico.
- 66 -
Por último, conecta el Canal I del osciloscopio a la entrada del circuito y el Canal II a
la salida del mismo, y empleando el modo DUAL del osciloscopio representa en pantalla
ambas señales al mismo tiempo.
Cuestión 12: Dibuja las dos señales obtenidas en la pantalla del osciloscopio.
Cuestión 13: Indica alguna posible aplicación de los circuitos recortadores.
- 67 -
Listado de equipos, materiales y componentes para las prácticas
A continuación se presenta el listado de equipos, materiales y componentes necesarios
para la realización de las prácticas, junto con el número de ellos que se requiere para cada
grupo de trabajo (se recomiendan grupos de 2 o 3 alumnos).
Listado de Instrumentos de laboratorio
Multímetro digital
Fuente de Alimentación regulable de 0V a 30V
Generador de funciones de 20Hz a 200KHz
Osciloscopio Analógico
Listado de Material
Número
1
1
1
1
Número
Cable Negro Banana-Cocodrilo
Cable Rojo Banana-Cocodrilo
Cable BNC-Cocodrilo
Destornillador
Placa de Montaje Rápido
Bandeja con cables para el montaje
Alicates
Pinzas de precisión
2
2
2
1
1
1
1
1
Listado de Componentes
Resistencias
Resistencia 100Ω
Resistencia 470Ω
Resistencia 1KΩ
Resistencia 2.2KΩ
Resistencia 3.3KΩ
Resistencia 10KΩ
Resistencia 100KΩ
Resistencia 120KΩ
Resistencia LDR
Potenciómetro 4.7KΩ
Número Diodos
1
1
2
2
1
1
1
1
1
1
Diodo LED rojo
Diodo LED verde
Diodo semiconductor 1N4007
Diodo Zener de 5.1V
Diodo Zener de 8.2V
Condensadores
Electrolítico 100μF
Electrolítico 47μF
Cerámico 100nF
- 68 -
Número
1
1
2
1
1
Número
1
1
1