- El generador de funciones
- El osciloscopio
- Medidas con el osciloscopio y el generador de funciones I
- Medidas con el osciloscopio y el generador de funciones II
- Medidas de desfase con el osciloscopio
- El diodo semiconductor
- El diodo Zéner
- Aplicaciones de los diodos: circuitos recortadores
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 6:
El generador de funciones
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.
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.
Cuestión 5: Vuelve a dibujar la siguiente señal senoidal, con un nivel de OFFSET positivo y con un nivel de 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
Panel frontal de un generador de funciones
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 7:
El osciloscopio
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:
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?
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.
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.
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
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.
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:
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 2&µs/div?
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 8:
Medidas con el osciloscopio y el generador de funciones I
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
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:
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:
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:
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 9:
Medidas con el osciloscopio y el generador de funciones II
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
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).
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?
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?
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.
Cuestión 9: Ahora aumenta la frecuencia hasta 5KHz y 10 KHz, y dibuja las señales que se obtienen en bornes del condensador.
Cuestión 10: A la vista de los gráficos obtenidos, ¿qué sucede con la tensión en el condensador al aumentar la frecuencia?
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?
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 10:
Medidas de desfase con el osciloscopio
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:
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:
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:
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?
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 11:
El diodo semiconductor
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 =
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:
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.
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.
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:
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.
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:
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.
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA 12:
El diodo Zéner
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:
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.
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.
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:
Cuestión 5.- ¿Qué ocurre con la tensión en el diodo antes de superar a los 5.1V de tensión inversa aplicada? ¿Por qué?
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