Universidad Técnica    De Manabí
 Obtener datos para LED rojos y verdes.  Desplegar en pantallas números con    indicadores de siete segmentos.    Trasf...
La optoelectrónica es una tecnología quecombina la óptica y la electrónica.A este interesante campo pertenecen losdiodos e...
El diodo emisor de luz (LED) es una fuenteluminosa de estado sólido. Que hanreemplazado a los focos en diversasaplicacione...
Una configuración de LED es un grupo de LED que despliega números,letras y otros símbolos: la más común es la pantalla de ...
La corriente de un diodo con polarizacióninversa es pequeña debido a susportadores minoritarios. La cantidad deestos depen...
La figura muestra el símbolo esquemático de un fotodiodo; lasflechas que entran representan la luz que incide. Observe tam...
Un optoacoplador combina, en una misma base, un LED y unfotodetector.La figura muestra un acoplador formado por un LED y u...
Este voltaje de salida dependerá de la magnitud de la corrienteinversa. SÍ se modifica el voltaje que alimenta al LED, var...
 Dos fuentes de alimentación: una de 15v y otra ajustable, de 1  a 15v Equipos: multímetro digital, multímetro. Resisto...
TOMA DE DATOS DE UN LED ROJO.Contando con todos los materiales necesarios       procedemos arealizar el experimento.Antes ...
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Luego ajustamos la fuente   y anotamos la lectura en el    regulable de manera que     voltímetro la cual nos da :    haya...
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Continuamos variando la   Anotamos la medición del    fuente hasta que marque   voltímetro:    en el amperímetro 30mA:.
DATOS PARA UN LED VERDE.                                 Realizamos los mismos pasos                                 anter...
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.    Para este experimento utilizamos la pantalla de 7    segmentos que se requiere en la lista de materiales y    notamos...
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Para el número 4 tenemos la      Para formar un 5 en lasiguiente configuración: B; C;   pantalla los terminales a tierraF;...
En el numero 6 tenemos      Par obtener el numero 7A,C;D;E;F;G(1,2,4,7,9,10)   tenemos que conectar    a                  ...
El numero 8 esta dado con la     Aparece el numero 9 en lapuesta     a     tierra     de   pantalla cuando aterrizamosA;B;...
Por ultimo si queremos que se encienda el punto decimal    aterrizamos a tierra el terminal 6.
.    Para este experimento necesitamos el diagrama interno    del optoacoplador 4N26:     Luego armamos el circuito que se...
Del pin 5 del optoacoplador va      Utilizamos dos voltímetros paraconectado una resistencia de        medir el voltaje de...
Ajustamos la fuente regulable a   Ajustamos el voltaje de la2 V y medimos el voltaje de       fuente regulable en 4 V ysal...
Aumentando el voltaje de la        Un voltaje de 8 V en la fuentefuente regulable a 6 V tenemos     ajustable tenemos un v...
Vs V      Vsal V     2     14.7 v (5.8mA).     4     11.21v (21.5mA)     6     10.24v (26mA)     8      9.7v (28.1mA)     ...
A,B ,C,D,E,F (2,4,5,7,9,10).   B,C (5,7)    A,B,G,D,E(1,4,5,9,10)    A,B,G,C,D(1,4,5,7,9)    F,G,B,C (2,1,5,7)    A,F,G,C,...
 Al observar los datos de la tabla de datos de los LED    rojo y verde, comprobamos que se cumple lo.   anteriormente dic...
 Es posible desplegar números y letras y otros    símbolos     siempre y cuando se conozcan la.   configuración interna d...
 Mientras mayor sea la intensidad luminosa del LED.      en el interior del optoacoplador , mayor será la      corriente ...
 Precisión al identificar el ánodo y el cátodo en el LED.     Tener mucho cuidado con la polarización inversa del      d...
 Identificar el ánodo y el cátodo en la pantalla de 7.   segmentos , para así energizarlo adecuadamente y    que trabaje ...
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Dispositivos optoelectrónicos

  1. 1. Universidad Técnica De Manabí
  2. 2.  Obtener datos para LED rojos y verdes.  Desplegar en pantallas números con indicadores de siete segmentos.  Trasferir una señal a través de un optocoplador.
  3. 3. La optoelectrónica es una tecnología quecombina la óptica y la electrónica.A este interesante campo pertenecen losdiodos emisores de luz (LED, light: emttiingdiode), las pantallas o displays de LED ylos optocopladores.
  4. 4. El diodo emisor de luz (LED) es una fuenteluminosa de estado sólido. Que hanreemplazado a los focos en diversasaplicaciones debido a las siguientesventajas:. 1. Consumen poco voltaje 2. Su vida útil es muy larga (más de 20 años) 3. Su tiempo de conmutación es muy breve (nanosegundos, ns)
  5. 5. Una configuración de LED es un grupo de LED que despliega números,letras y otros símbolos: la más común es la pantalla de 7 segmentos de lafigura (a) . La pantalla tiene 7 LED rectangulares (de la A a la G) y cada unose llama segmento porque forma parte del carácter presentado en lapantalla..La figura (b) muestra el diagramaesquemático, donde un voltaje positivoalimenta todos los ánodos. Al aterrizarcon una resistencia limitadora decorriente uno o varios diodos todos sepueden formar dígitos de 0 a 9, asícomo la mayoría de las letras delalfabeto y algunos signos depuntuación...
  6. 6. La corriente de un diodo con polarizacióninversa es pequeña debido a susportadores minoritarios. La cantidad deestos dependerá de la temperatura y de laluz que incida en la unión.Cuando la base de un diodo es opaca, laluz externa no llega a la unión; por lotanto, no se detecta ningún, efectofotoeléctrico (transformación de la luz enelectricidad). En cambio, si la base deldiodo es de vidrio, la luz que entramodifica la cantidad de corriente inversa...
  7. 7. La figura muestra el símbolo esquemático de un fotodiodo; lasflechas que entran representan la luz que incide. Observe tambiénque la polarización del fotodiodo es inversa. De esta manera, si laintensidad luminosa aumenta, la corriente inversa se incrementa.Ésta es pequeña, en general, unas decenas de microampers. Elfotodiodo es un ejemplo de fotodetector, dispositivo capaz deconvertir la luz que incide en electricidad...
  8. 8. Un optoacoplador combina, en una misma base, un LED y unfotodetector.La figura muestra un acoplador formado por un LED y un fotodiodo:el primero está a la izquierda y el segundo, a la derecha. El voltajeque alimenta, al LED fuerza la circulación de la corriente a travésdel LED. La luz que éste emite incide en el fotodiodo y crea unacorriente inversa que pasa por el resistor R1. El voltaje delfotodiodo es Vsal= Vss – IR2
  9. 9. Este voltaje de salida dependerá de la magnitud de la corrienteinversa. SÍ se modifica el voltaje que alimenta al LED, varían laintensidad luminosa, la corriente del fotodiodo y, en consecuencia,Vsal. Si la corriente del LED tiene una variación de ca, Vsal tendrála misma variación de ca.La principal ventaja del optoacoplador es el aislamiento eléctricoentre el circuito del LED y el circuito del fotodiodo; es común que laresistencia entre el circuito de entrada y el de salida sea mayor alos 1010 Ω. Por ello, el optoacoplador también se conoce como"optoaislador"; el único contacto entre los circuitos de entrada y desalida es el haz luminoso.
  10. 10.  Dos fuentes de alimentación: una de 15v y otra ajustable, de 1 a 15v Equipos: multímetro digital, multímetro. Resistores: dos de 270Ω a 1 W. Diodo: N914 (o un diodo de pequeña señal equivalente). LED rojo: TIL221 (otras opciones de soportar hasta 40 mA). LED verde: TII222 (otras opciones: cualquier LED verde capaz de soportar hasta 50 mA). Pantalla de 7 segmentos: TIL312 (o su equivalente mas cercano). Optoacoplador: 4N26 (o su equivalente mas cercano).
  11. 11. TOMA DE DATOS DE UN LED ROJO.Contando con todos los materiales necesarios procedemos arealizar el experimento.Antes de realizar el circuito identificamos el cátodo en el LED elcual es ligeramente más corto que la de el ánodo, esto es muyimportante para no correr el riesgo de destruir el LED alenergizarlo de forma inversa.Procedemos a armar el circuito que esta formado por una fuentevariable de 12 V que alimenta una resistencia de 220 Ω que estaconectada en serie con un diodo de pequeña señal equivalente ,conectado de forma inversa y su otro extremo va conectado alnegativo de la fuente .
  12. 12. Como ya sabemos el diodo invertido es una protección para el LEDen caso de accidentalmente aplicamos una voltaje inverso mayor a3 V con lo cual podríamos destruir o degradar las característicasdel LED. Comprobamos su funcionamiento energizando yobservando la iluminación del LED:Para tomar datos colocamos un amperímetro para medir lacorriente del LED así como un voltímetro para conocer el voltajedel LED :
  13. 13. Luego ajustamos la fuente y anotamos la lectura en el regulable de manera que voltímetro la cual nos da : haya 10 mA en el LED..
  14. 14. A continuación procedemos Y tomamos lectura del a ajustar la fuente de voltímetro: variable de manera que nos. de 20 mA :
  15. 15. Continuamos variando la Anotamos la medición del fuente hasta que marque voltímetro: en el amperímetro 30mA:.
  16. 16. DATOS PARA UN LED VERDE. Realizamos los mismos pasos anteriores y tomamos datos. Es. así que tenemos los siguientes valores: cuando la fuente regulable nos da 10mA, el voltaje en el LED es de: 2.08 V. Cuando la fuente nos da 20 mA. En el LED tenemos 2.2 V A 30 mA. el voltímetro nos marca : 2.45 V Y cuando la fuente nos da los 33.5 mA. Que es su máxima capacidad el voltímetro nos marca un voltaje de 2.45 V en el LED
  17. 17. I. ma V verde V V rojo V 10 1.89 2.08 20 1.94 2.27 30 1.96 2.45 40 2.01 2.6
  18. 18. . Para este experimento utilizamos la pantalla de 7 segmentos que se requiere en la lista de materiales y notamos que tienen 7 segmentos y un punto decimal a la derecha. Para poderlo energizar tenemos que conocer su configuración interna la cual se expresa en el siguiente diagrama.
  19. 19. Armamos el circuito que se muestra en la figura:Observamos en el diagrama que de la fuente que esta reguladaa .5 V va conectada una resistencia de 220 Ω y luego en serieva al terminal 3 que energiza todas los segmentos de la pantallay dependiendo que segmento deseamos que se encienda laconectamos a tierra con lo cual podemos realizar diferentesconvecciones que nos que como resultado que los segmentosencendidos nos formen números y letras.
  20. 20. Es así que para que los Para el numero 1 lossegmentos en la pantalla formen terminales a conectados aun 0 cuando están encendidos tierra son B; C (5,7) .deben estar aterrizados lossegmentosA;B;C;D;E;F(2,4,5,7,9,10)
  21. 21. Para el números 2 tenemos a Para que aparezca en latierra los terminales pantalla el 3 tenemos queA;B;G;D;E(,1,4,5,9,10) aterrizar las terminales. A;B;C;D;G(1,4,5,7,9)
  22. 22. Para el número 4 tenemos la Para formar un 5 en lasiguiente configuración: B; C; pantalla los terminales a tierraF; G (1, 2, 5,7) son: A; C; D; F; G (1, 2, 4,. 7,9)
  23. 23. En el numero 6 tenemos Par obtener el numero 7A,C;D;E;F;G(1,2,4,7,9,10) tenemos que conectar a tierra A; B; C (4, 5,7).
  24. 24. El numero 8 esta dado con la Aparece el numero 9 en lapuesta a tierra de pantalla cuando aterrizamosA;B;C;D;F;G(1,2,4,5,7,9,10) A;B;C;D;F;G ( 1,2,4,5,7,9) .
  25. 25. Por ultimo si queremos que se encienda el punto decimal aterrizamos a tierra el terminal 6.
  26. 26. . Para este experimento necesitamos el diagrama interno del optoacoplador 4N26: Luego armamos el circuito que se presenta en la grafica: En la grafica observamos que la fuente regulable a alimenta a una resistencia de 220 Ω y en serie con u diodo el cual esta conectado de forma inversa a la fuente, a continuación conectado en paralelo el pin 1 y 2 del optoacoplador en paralelo con el diodo.
  27. 27. Del pin 5 del optoacoplador va Utilizamos dos voltímetros paraconectado una resistencia de medir el voltaje de la fuente220 Ω en serie y esta va a dar regulable, y el otro lo ponemos. la parte positiva de la fuentea en paralelo a la salida de losfija de 16 V. el pin 4 esta pines 4 y 5 cuyo voltaje que seconectado a tierra de al negativo marque se la designara comode la fuente fija . voltaje de salida.
  28. 28. Ajustamos la fuente regulable a Ajustamos el voltaje de la2 V y medimos el voltaje de fuente regulable en 4 V ysalida y nos da 15.35 V tenemos un voltaje de salida de.(3.05mA) 11.27 v (21.7mA)
  29. 29. Aumentando el voltaje de la Un voltaje de 8 V en la fuentefuente regulable a 6 V tenemos ajustable tenemos un voltajeun voltaje de salida de 10. 35 V de salida de 9.73 V (28.5mA)j.(25.8mA) Y al máximo voltaje de nuestra fuente ajustable, 8.90 V, nos da un voltaje de salida de 9.64 v (29.2mA)
  30. 30. Vs V Vsal V 2 14.7 v (5.8mA). 4 11.21v (21.5mA) 6 10.24v (26mA) 8 9.7v (28.1mA) 10 9.2v (30.1mA) 12 9.02v (31.1mA) 14 8.8v (52.2mA)
  31. 31. A,B ,C,D,E,F (2,4,5,7,9,10). B,C (5,7) A,B,G,D,E(1,4,5,9,10) A,B,G,C,D(1,4,5,7,9) F,G,B,C (2,1,5,7) A,F,G,C,D(1,4,7,9) A,F,G,C,D,E(1,2,4,7,9,10) A,B,C (4,5,7) A,B,C,D,E,F,G(1,2,4,5,7,9,10) A,B,C,D,F,G(1,2,4,5,7,9) 6
  32. 32.  Al observar los datos de la tabla de datos de los LED rojo y verde, comprobamos que se cumple lo. anteriormente dicho con respecto a la caída de voltaje de los LEDS, que se ubican entre 1.5 y 2.5 V. en este caso para los rojos los LED rojos presentan mayor caída de tensión con respecto a los LEDS de color verde.  También observamos que al aumentar la intensidad de corriente la luminosidad del LED aumenta tanto en los de color rojo como en los de color verde :
  33. 33.  Es posible desplegar números y letras y otros símbolos siempre y cuando se conozcan la. configuración interna de la pantalla.  Para proyectar números y letras así como signos al energizar el ánodo , solo hay que aterrizar a tierra los segmentos que deseamos que se enciendan •  En el experimento de el optoacoplador mientras mayor sea el voltaje de la fuente regulable, menor será el voltaje de salida , con lo que se cumple la formula Vsal =V ss –IR2 l :
  34. 34.  Mientras mayor sea la intensidad luminosa del LED. en el interior del optoacoplador , mayor será la corriente que circule por el fotodiodo el cual al multiplicarlo por la resistencia y restarlo con la fuente fija que alimenta esta parte del circuito producen la caída del voltaje que se expresa en la tabla de datos :
  35. 35.  Precisión al identificar el ánodo y el cátodo en el LED.  Tener mucho cuidado con la polarización inversa del diodo de protección del LED, ya que si por accidente aplicamos un voltaje inverso mayor de 3 V lo podemos destruir o degradar sus características.  El voltaje del diodo de protección de 0.7 evita que el voltaje inverso del LED , rebase el valor de 3 V :
  36. 36.  Identificar el ánodo y el cátodo en la pantalla de 7. segmentos , para así energizarlo adecuadamente y que trabaje sin ningún problema  Tener en cuenta la configuración de los pines en el optoacoplador para no equivocarse con las entradas y salida del optoacoplador

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