Informe Rectificador de Media Onda

Laboratorio de Electrónica

Rectificador de Media Onda

Marco Antonio Cárdenas Jiménez

[email protected]

PROFESOR

Jorge Esquivel Ch.

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT

FACULTAD DE INGENIERIA Y ADQUITECTURA

INGENIERÍA EN EJECUCIÓN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

IQUIQUE - CHILE.

2015

Introducción

Las fuentes de poder convierten la tensión alterna de la red eléctrica en tensión directa o

contínua que es el tipo de tensión que utilizan los circuitos electrónicos para su correcto

funcionamiento. Para lograr ello existe un componente clave en este proceso y es el

llamado DIODO.

El diodo es capaz de convertir uan tensión alterna en uno contínua por un método

llamado “rectificación”. En este laboratorio se implementará de manera práctica uno de

ellos denominado RECITIFICADOR DE MEDIA ONDA.

Para llevar a cabo el desarrollo de esta experiencia se hará uso de los siguientes

elementos:

1.- Osciloscopio de doble trazo

2.- Generador senoidal

3.- Un Diodo de silicio 1N4001

4.- Un resistor de 1K ohm.

5.- Dos capacitores: uno de 10uF y otro de 100uF.

6.- Multitester

Base de Datos Página 2 de 21

I N D I C E

1.- Introducción 2

1.1 Índice 3

2.- Temas 4

2.1 Calibración del Osciloscopio Kenwood CS-4025 4

2.2 Generador Senoidal 4

2.3 Rectificador de media onda con polarización directa 5

2.4 Rectificador de media onda con polarización inversa 11

2.5 Cálculo de magnitudes: Voltaje medio 16

2.6 Medición de componentes 17

3.- Conclusión 20

4.- Bibliografía 20


Temas

2.1 Calibración del Osciloscipio Kenwood CS-4025:

Imagen de la calibración con 200mV por división y 1mS por división, procedimiento según el manual del equipo:

Señal cuadrada patrón de 1 Voltio y 100Hz de frecuencia (que según el manual del osciloscopio es el doble de la frecuencia de la red eléctrica).

2.2 Generador Senoidal:

Para llevar a cabo esta práctica se requiere del uso de un generador de señal senoidal con muy baja impedancia de salida. Para ello se implementó un oscilador senoidal denominado “Oscilador RC por desplazamiento de fase” conectado en serie con un amplificador de corriente para poder soportar la carga de 1K ohm.

Se adjunta la imagen del circuito:


GENERADOR SENOIDAL

Con los componentes mostrados la frecuencia de oscilación es de aproximadamente 1KHz, pudiéndose ajustar la salida a 6Vpp gracias a R6.

2.3 Rectificador de media onda con polarización directa:

Procedimiento: Arme los siguientes circuitos rectificadores de media onda y grafique sus resultados. Utilice una señal senoidal con amplitud de 6 volts y frecuencia de 1 Kilo Hercios.

2.3.1 Rectificador con diodo en polarización directa sin capacitor:


Gráficas del rectificador:

a) Señal que ingresa al rectificador (canal 1 del osciloscopio) con ajuste de 1V/Div y 0.2 mseg/Div (6Vpp y frecuencia aproximada de 1KHz):

b) Señal en el Canal 2. Se mide una amplitud aproximada de +2.3 Vpp:


c) Ambas señales (canal 1 y canal 2). Se aprecia la señal rectificada en media

onda menos la caída de tensión en el diodo (700mV aprox.):

2.3.2 Rectificador con diodo en polarización directa y con capacitor:


Gráficas del rectificador con filtro C1=10uF:

a) Señal en el canal 2 rectificada y filtrada. Se aprecia el rizado presente en la señal no siendo un voltaje contínuo puro:

b) Ambas señales superpuestas (canal 1 y canal 2):


c) Señal de rizado en AC. Ajuste de escala vertical en 50mV/DiV y de tiempo

en 0.5mseg/DIV. Se aprecia una amplitud de 270mVpp aproximadamente:


a) Señal presente en el canal 2:


b) Ambas señales (canal 1 y canal 2):

c) Señal de rizado en AC. Ajuste de escala vertical en 50mV/DiV y de tiempo en 0.5mseg/DIV. Se aprecia una amplitud de menos de 100mVpp comprobándose que un condensador de mayor capacidad reduce el nivel de rizado presente en un rectificador de media onda:


2.4 Rectificador de media onda polarización inversa:

Procedimiento: Arme los siguientes circuitos rectificadores de media onda y grafique sus resultados. Utilice una señal senoidal con amplitud de 6 volts y frecuencia de 1 Kilo Hercios.

2.4.1 Rectificador con diodo en polarización inversa sin capacitor:


Gráficas del rectificador:

a) Señal que ingresa al rectificador (canal 1 del osciloscopio) con ajuste de 1V/Div y 0.2 mseg/Div (señal 6Vpp y frecuencia aproximada de 1KHz):

b) Señal en el Canal 2. Se mide una amplitud aproximada de -2.3 Vpp:


c) Ambas señales superpuestas:

2.3.2 Rectificador con diodo en polarización inversa con capacitor C1:



a) Señal en el canal 2 rectificada y filtrada. Se aprecia el rizado presente en la señal no siendo un voltaje contínuo puro y negativo en este caso:




a) Señal presente en el canal 2:



2.5 Cálculo de magnitudes: Voltaje Medio

En la siguiente imagen se comprueba de manera práctica el voltaje medio:

*Escala 500mV/DIV y canal en modo AC.


2.6 Medición de Componentes:

a) Medición del diodo en polarización directa (óhmetro escala x1K). Resultado: baja resistencia, es decir, conduce corriente.


b) Medición del diodo en polarización inversa (óhmetro escala x1K). Resultado: resistencia infinita, es decir, circuito abierto.


c) Medición de resistor (óhmetro escala x100). Resultado: 1 Kilo ohm.


Conclusiones finales:

En esta experiencia práctica se pudo comprobar cómo el diodo, por sus propiedades seminconductoras, es capaz de convertir una corriente alterna en una corriente directa gracias a su principal característica y es la de permitir la conducción de la corriente en un sólo sentido, eliminando la componente inversa a la polarización presente en él. También se pudo comprobar como el condensador, gracias a su característica de almacenar energía, es capaz de convertir la corriente directa pulsante generada por el reciticador de media onda en una corriente directa casi pura, ya que al estar inserto dentro de un circuito rectificador no es capaz de eliminar por completo las pulsaciones, dejando como residuo un pequeño voltaje alterno superpuesto sobre el voltaje contínuo al que se llama “rizado”. Finalmente se pudo corroborar que el aumento de la capacidad de ese condensador puede aminorar de manera significativa el rizado, pero de igual manera siempre sigue presente en la señal contínua, aunque ya disminuido en un alto porcentaje. Se deduce a partir de esto que a medida que aumentemos la capacidad del condensador obtendremos un rizado cada vez inferior al anterior.

Bibliografia

1.- Prácticas de Electrónica - Vol 2: Semiconductores Avanzados y OP-AMP (J. Pareja- A. Muñoz- C. Angulo)2.- Kenwood CS-4025 Instruction Manual

CAD Electrónico de apoyo:

1.- Multisim 122.- Electronic WorkBench versión 5.2


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