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Texto ICO100 Sergio Mamani
Circuitos Electricos 1 (Universidad Mayor de San Andrés)
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Texto ICO100 Sergio Mamani
Circuitos Electricos 1 (Universidad Mayor de San Andrés)
Descargado por camilo amaral (camiloamaral77@gmial.com)
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INSTITUTO TECNOLÓGICO
“SEBASTIAN OBERMAIER”
GUIA DE LABORATORIO
INSTRUMENTOS Y COMPONENTES
ICO - 100
DOCENTE : LIC. SERGIO A. MAMANI PEREZ
CARRERA : ELECTRONICA
SEMESTRE : PRIMERO
GESTION : 2020
El Alto - La Paz - Bolivia
lOMoARcPSD|16008682

“RVDO. PADRE SEBASTIAN OBERMAIER”
DOCENTE: LIC. SERGIO MAMANI PEREZ INSTRUMENTOS Y COMPONENTES
LABORATORIO N° 1 MANEJO DEL OHMETRO E
IDENTIFICACION DEL VALOR DE RESISTENCIAS
1.1. Objetivo
Establecer los procedimientos adecuados del manejo del multímetro (OHMETRO),
protoboard y la identificación de los valores de las resistencias con previo conocimiento.
1.2. Pre informe
P1. Explique las características, conexión interna y su manejo adecuado del protoboard.
P2. Explique las diferencias del multímetro analógico y digital
P3. Explique las características y cómo se debe realizar la medición de la resistencia con el
multímetro (OHMETRO)
P4. Elabore el cuadro del código de colores de la resistencia y sus correspondientes valores
de tolerancia
P5. Averigüe sobre el error porcentual
1.3. Materiales
- Multímetro digital
- Protoboard
- 20 Resistencias de diferentes valores
- Cables o alambre para protoboard
1.4. Laboratorio
Elija 20 resistencias de diferentes valores y complete de acuerdo a la siguiente tabla
N° BANDA 1 BANDA 2 BANDA 3 BANDA 4 VALOR Y TOLERANCIA
1
2
3
4
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Realice la medición de cada una de las resistencias de acuerdo a la siguiente tabla
N° VALOR
NOMINAL
VALOR
MAXIMO
(RANGO)
VALOR
MINIMO
(RANGO)
VALOR
MEDIDO
ERROR SE ENCUENTRA
EN EL RANGO
(SI – NO)
1
2
3
4
Para calcular el error porcentual tome el valor absoluto de la siguiente fórmula:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑢𝑎𝑙 = |
𝑉𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑉𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
| ∗ 100%
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LABORATORIO N° 2 RESISTENCIAS VARIABLES Y
ESPECIALES
2.1. Objetivo
Identificar los tipos de resistencias variables y especiales, sus características y aplicaciones en
la electrónica.
2.2. Pre informe
P1. Investigue sobre las resistencias variables como ser: LINEALES Y LOGARITMICAS detalle sus
características y símbolos
P2. Investigue sobre las resistencias especiales, como ser: TERMISTOR, FOTORESISTOR,
VARISTOR detalle sus características y símbolos
P3. Explique gráficamente la medición de corriente y voltaje utilizando el multímetro
(AMPERÍMETRO Y VOLTIMETRO)
2.3. Materiales
- Protoboard
- Fuente de Alimentación regulable
- Conectores de cabeza dentada (cocodrilo)
- Resistencias (Según laboratorio)
- Cables y/o alambres para protoboard
2.4. Laboratorio
L1. Implemente el siguiente circuito y complete la siguiente tabla:
V1
5V
100%
RV1
1k
R1
150
+88.8
Volts
+88.8
Volts
D1
LED-GREEN
+88.8
Volts
+88.8
Amps
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POSICIONES DEL POTENCIOMETRO
0 1 2 3 4 5
RV1 V [v]
I [mA]
R [kΩ]
R1 V [v]
I [mA]
R [kΩ]
D1 V [v]
I [mA]
V1 V [v]
L2. Implemente el siguiente circuito y complete la siguiente tabla
POSICIONES DEL POTENCIOMETRO
0 1 2 3 4 5
R4 V [v]
R [kΩ]
LDR2 V [v]
R [kΩ]
I I [mA]
V2
5V
100%
RV2
1k
R3
150
1.0 LDR2
LDR
R4
680
D2
LED-GREEN
+88.8
Amps
+88.8
Volts
+88.8
Volts
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LABORATORIO N° 3 CAPACITORES E INDUCTORES,
CONFIGURACIÓN SERIE-PARALELO
3.1. Objetivo
Identificar los tipos de capacitores y bobinas, lectura y cálculo del equivalente en
configuraciones serie y paralelo de los elementos pasivos
3.2. Pre informe
P1. Indique la forma correcta de leer el valor de los capacitores cerámicos, poliéster, tantalio
y electrolíticos (si es necesario anotar tabla).
P2. Realice la tabla de código de colores de los inductores
P3. Averigüe sobre el transformador elevador/reductor de tensión
P3. ¿Cuáles son las fórmulas utilizadas para calcular el equivalente de: resistencias en serie y
paralelo?
P4. ¿Cuáles son las fórmulas utilizadas para calcular el equivalente de: capacitores en serie y
paralelo?
P5. ¿Cuáles son las fórmulas utilizadas para calcular el equivalente de: inductores en serie y
paralelo?
3.3. Materiales
- Protoboard
- Resistencias, capacitores e inductores (Según laboratorio)
3.4. Laboratorio
L1. Elija 10 capacitores cerámicos de diferentes valores y complete de acuerdo a la siguiente
tabla
N° TENSIÓN NUMERO
INICIAL
CANTIDAD
DE CEROS
TOLERANCIA VALOR Y TOLERANCIA
1 2A 10 4 J 100nF +/-5% 100v
2
3
4
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Realice la medición de cada uno de los capacitores de acuerdo a la siguiente tabla
N° VALOR
NOMINAL
VALOR
MAXIMO
(RANGO)
VALOR
MINIMO
(RANGO)
VALOR
MEDIDO
ERROR SE ENCUENTRA
EN EL RANGO
(SI – NO)
1
2
3
4
Para calcular el error porcentual tome el valor absoluto de la siguiente fórmula:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑢𝑎𝑙 = |
𝑉𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑉𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
| ∗ 100%
L2. Elija 5 inductores de diferentes valores y complete de acuerdo a la siguiente tabla
N° BANDA 1 BANDA 2 BANDA 3 BANDA 4 VALOR Y TOLERANCIA
1
2
3
4
5
L3. Utilizando cinco resistencias en buen estado complete la siguiente tabla
CONFIG. R1 R2 TEÓRICO PRACTICO
SERIE
PARALELO
CONFIG. R1 R2 R3 TEÓRICO PRACTICO
SERIE
PARALELO
L3. Utilizando dos capacitores cerámicos en buen estado complete la siguiente tabla
CONFIG. C1 C2 TEÓRICO PRACTICO
SERIE
PARALELO
NOTA. Anotar fórmula utilizada y desarrollo para los puntos L2 y L3
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LABORATORIO N° 4 LECTURA E IDENTIFICACIÓN DE
ELEMENTOS ACTIVOS: DIODO, TRANSISTORES y
CIRCUITOS INTEGRADOS
4.1. Objetivo
Identificar las terminales de los elementos activos diodo (ánodo-cátodo) y transistor bipolar
(base, colector, emisor).
4.2. Pre informe
P1. Indique la forma correcta de identificar los terminales de ánodo y cátodo para cualquier
tipo de diodo utilizando un multímetro digital
P2. Identifique la(s) forma(s) correcta(s) de identificar las terminales de un transistor (base,
colector y emisor) y el tipo (NPN o PNP)
P3. Averigüe mínimo siete tipos de diodos indicando: nombre, símbolo y función
P4. Averigüe sobre el consumo de corriente y tensión según el color de LED.
P5. Averigüe sobre los transistores bipolares BJT (NPN y PNP)
P6. Averigüe sobre las características técnicas (DATASHEET) de los diodos 1N4004, 1N4007,
1N4148 transistores bipolares BC548 y BC558 y 2N3055
P6. Averigüe sobre el C.I. (circuito integrado) Regulador de tensión LM317L y 7805
4.3. Materiales
- Protoboard
- 1 diodo 1N4004 o 1N4007, 1 diodo 1N4148, 3 diodos led de diferente color
- 1 transistor BC548, BC558 y 2N3055
4.4. Laboratorio
L1. Identificando el ánodo y cátodo de los diodos, complete la siguiente tabla:
ITEM TIPO DIODO CODIGO/COLOR LECTURA
MULTIMETRO
OBSERVACION
1
2
3
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4
5
L2. Identificando las terminales y tipo de transistor, complete la siguiente tabla:
ITEM TIPO
TRANSISTOR
CODIGO LECTURA
MULTIMETRO
(HFE)
LECTURA MULTIMETRO
(FUNCION DIODO)
B-C B-E
1
2
3
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LABORATORIO N° 5 MANEJO DEL OSCILOSCOPIO Y
GENERADOR DE FUNCIONES
5.1. Objetivo
Efectuar la correcta manipulación del osciloscopio y generador de funciones para el calibrado
y lectura de señales.
5.2. Pre informe
P1. Averigüe sobre los osciloscopios analógicos y digitales: características, canales,
configuración, calibrado y lectura.
P2. Averigüe sobre los generadores de funciones: tipo de señal, frecuencia minima y máxima.
P3. Realice la tabla de prefijos: múltiplos (k,M,G) y submúltiplos (m,µ,n)
P4. Como realizar la lectura del voltaje y periodo(tiempo) de un osciloscopio
5.3. Materiales
- Osciloscopio
- Generador de funciones
- 2 sondas (BNC)
5.4. Laboratorio
L1. Una vez realizada la calibración del osciloscopio, realizar las siguientes configuraciones
del generador de funciones
SEÑAL 1: Cuadrada, F=5[kHz], Vpp=10[v] SEÑAL 2: Triangular, F=500Hz, Vpp=12[v]
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SEÑAL 3: Cuadrada, F=20[kHz], Vp=4[v] SEÑAL 4: Triangular, F=8[kHz], Vp=6[v]
L2. Realice la lectura de las siguientes señales, calculando: Voltaje pico, voltaje pico a pico,
periodo, frecuencia. Por ejemplo:
𝑉𝑝 = 5𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑜𝑠 ∗
2 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠
1 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑜
= 10 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠
𝑇 = 7,5𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑜𝑠 ∗
2 𝑚𝑠
1 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑜
= 15𝑚𝑠
a) Senoidal F=5 [kHz], Vp=4[v]
b) Senoidal F=20 [kHz], Vp= 5[v]
c) Senoidal F=1000 [Hz], Vpp=12[v]
d) Senoidal F=30 [kHz], Vpp=10[v]
SEÑAL 1: SEÑAL 2:
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SEÑAL 3: SEÑAL 4:
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LABORATORIO N° 6 DISEÑO Y QUEMADO EN PLACA DE
UNA FUENTE DE ALIMENTACION REGULABLE
6.1. Objetivo
Realizar el diseño y construcción de una fuente de alimentación regulable con todos los
conocimientos adquiridos previamente.
6.2. Pre informe
P1. Averigüe sobre los tipos de diseño en placa (ej: manual, programas utilizados, impreso,
etc.)
P2. Averigüe sobre los métodos de transferencia a la placa (serigrafía, plancha, etc)
P3. Indique el procedimiento adecuado para la soldadura y desoldadura de componentes
electrónicos
P4. Averigüe que es la soldadura fría
P5. ¿Qué herramientas y materiales se utiliza para la soldadura?
P6. ¿Qué es la estación de soldar? y para que se utiliza
6.3. Materiales
CIRCUITO PROPUESTO
- 1 transformador reductor 220[v]-30[v]
- 4 diodos 1N4007 o puente diodo
- 1 capacitor electrolítico 4700 µF y 100 µF
- 2 capacitores cerámicos 100 nF
- Resistencias de 1kΩ, 220Ω
- 1 potenciómetro de 5kΩ
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- 1 diodo 1N4007 y diodo led
- 1 regulador de voltaje LM317L
- Placa virgen (dimensionar)
- Estaño, pasta de soldar
- Conectores
- Pistola para soldar
- 1 carcasa (reciclable)
- 2 borneras
6.4. Laboratorio
Con ayuda del docente realizar una fuente de alimentación regulable de acuerdo a los
siguientes pasos:
a) Establecer un circuito para comprobar el funcionamiento y proceder al diseño
b) Realizar el diseño en PCB con ayuda del docente en el simulador PROTEUS
c) Realizar la transferencia de la impresión y el quemado en placa con las precauciones
necesarias; orden y limpieza.
d) Posteriormente proceder al conexionado y soldadura de componentes
d) Ensamblar y armar en la carcasa para su prueba correspondiente
NOTA. Existen varios circuitos de fuente de alimentación, el presentado en el laboratorio es
una propuesta. (SI EL ESTUDIANTE DESEA PUEDE REALIZAR OTRO CIRCUITO JUSTIFICADO)
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MATERIAL TEORICO
ICO - 100
SEMESTRE : PRIMERO
GESTION : 2020
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CAPACITORES E
INDUCTORES
LIC. SERGIO MAMANI PEREZ
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INDUCTORES
O
BOBINAS
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INDUCTORES
• NARANJA, BLANCO, ROJO, DORADO
3900 μH +/-5%
3,9 ∗ 103 ∗ 10−6 = 3,9 ∗ 10−3 = 3,9𝑚𝐻
𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑎𝑠 (𝑑𝑒 3 𝑒𝑛 3) 3,9𝑚𝐻
• CAFÉ, VERDE, NARANJA, DORADO (15mH +/-5%)
AZUL, PLOMO, AMARILLO, DORADO (680mH +/-5%)
AMARILLO, VIOLETA, ROJO, DORADO (4,7mH +/-5%)
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CONFIGURACION SERIE - PARALELO
𝐿𝑒𝑞 = 𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿3 + ⋯ + 𝐿𝑛
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + ⋯ + 𝑅𝑛
1
𝐿𝑒𝑞
= (
1
𝐿1
+
1
𝐿2
+
1
𝐿3
+…+
1
𝐿𝑛
) ∗ 1; 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑟 𝐿𝑒𝑞
𝑅𝑒𝑞 =
1
1
𝑅1
+
1
𝑅2
+
1
𝑅3
+ ⋯
1
𝑅𝑛
𝐿𝑒𝑞 =
1
1
𝐿1 +
1
𝐿2 +
1
𝐿3 + ⋯
1
𝐿𝑛
1
1
𝐿1
+
1
𝐿2
+
1
𝐿3
+ ⋯
1
𝐿𝑛
= 𝐿𝑒𝑞 ∗ 1; 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑟
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2 EN PARALELO Y 3 EN PARALELO
𝐿𝑒𝑞 =
𝐿1 ∗ 𝐿2
𝐿1 + 𝐿2
𝐿𝑒𝑞 =
1
1
𝐿1
+
1
𝐿2
𝐿𝑒𝑞 =
1
1
𝐿2 + 𝐿1
𝐿1 ∗ 𝐿2
; 𝑈𝑇𝐼𝐿𝐼𝑍𝐴𝑁𝐷𝑂 𝐸𝑋𝑇 𝑌 𝑀𝐸𝐷
R𝑒𝑞 =
𝑅1∗𝑅2
𝑅1+𝑅2
𝐿𝑒𝑞 =
1
1
𝐿1
+
1
𝐿2
+
1
𝐿3
𝐿𝑒𝑞 =
1
1
𝐿2 ∗ 𝐿3 + 𝐿1 ∗ 𝐿3 + 𝐿1 ∗ 𝐿2
𝐿1 ∗ 𝐿2 ∗ 𝐿3
𝐿𝑒𝑞 =
𝐿1 ∗ 𝐿2 ∗ 𝐿3
𝐿1 ∗ 𝐿2 + 𝐿1 ∗ 𝐿3 + 𝐿2 ∗ 𝐿3
𝑅𝑒𝑞 =
𝑅1 ∗ 𝑅2 ∗ 𝑅3
𝑅1 ∗ 𝑅2 + 𝑅1 ∗ 𝑅3 + 𝑅2 ∗ 𝑅3
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EJERCICIOS
• Si L1=0,05H; L2=25mH y L3=400μH
Calcular:
a) Leq si todas las inductancias se encuentran en serie
b) Leq si todas las inductancias se encuentran en paralelo
1/ (1/50+1/25+1/0,4)=
𝐿𝑒𝑞 =
1
1
𝐿1
+
1
𝐿2
+
1
𝐿3
=
1
1
50
+
1
25
+
1
0,4
= 0,39𝑚𝐻
𝐿𝑒𝑞 = 𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿3=50mH+25mH+0,4mH=75,4mH
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EN PICOFARADIOS
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U,m,u,n,p
• 104=100000pf=100nF=0,1uF
• 103=10000pf=10nF
• 102=1nF
• 22=22pF
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CONEXIONES SERIE - PARALELO
𝐶𝑒𝑞 = 𝐶1 + 𝐶2 + 𝐶3 + ⋯ + 𝐶𝑛
𝐶𝑒𝑞 =
1
1
𝐶1
+
1
𝐶2
+
1
𝐶3
+ ⋯ +
1
𝐶𝑛
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2 EN SERIE y 3 EN SERIE
𝐶𝑒𝑞 =
1
1
𝐶1
+
1
𝐶2
𝐶𝑒𝑞 =
1
1
𝐶1
+
1
𝐶2
+
1
𝐶3
𝐶𝑒𝑞 =
𝐶1 ∗ 𝐶2
𝐶1 + 𝐶2
𝐶𝑒𝑞 =
𝐶1 ∗ 𝐶2 ∗ 𝐶3
𝐶1 ∗ 𝐶2 + 𝐶1 ∗ 𝐶3 + 𝐶2 ∗ 𝐶3
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EJEMPLOS
• Dos condensadores de los siguientes valores: C1=0,022uF; C2=2,2nF y el
Condensador C3 nos muestra el siguiente código (103J). Calcular:
DATOS
C1=2,2 nF; C2=2,2nF; C3=10nF
a) El equivalente en serie
b) El equivalente en paralelo
Ceq=2,2+2,2+10=14,4nF
𝐶𝑒𝑞 =
𝐶1 ∗ 𝐶2 ∗ 𝐶3
𝐶1 ∗ 𝐶2 + 𝐶1 ∗ 𝐶3 + 𝐶2 ∗ 𝐶3
=
2,2 ∗ 2,2 ∗ 10
2,2 ∗ 2,2 + 2,2 ∗ 10 + 2,2 ∗ 10
= 0,99𝑛𝐹
𝐶𝑒𝑞1 =
𝐶1 ∗ 𝐶2
𝐶1 + 𝐶2
= 1,1𝑛𝐹 𝐶𝑒𝑞 =
𝐶𝑒𝑞1 ∗ 𝐶3
𝐶𝑒𝑞1 + 𝐶3
=
1,1 ∗ 10
1,1 + 10
= 0,99𝑛𝐹
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INSTRUMENTOS Y
COMPONENTES
LIC. SERGIO ADEHEMAR MAMANI PEREZ
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CONTENIDO
• ELEMENTOS PASIVOS (RESISTENCIA, BOBINA Y CAPACITOR)
• ELEMENTOS ACTIVOS (DIODO, TRANSISTOR Y CIRCUITO
INTEGRADO)
• OSCILOSCOPIO Y GENERADOR DE FUNCIONES
• DISEÑO Y QUEMADO EN PLACA
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SISTEMA DE UNIDADES
• Km(kilómetro) Longitud
• Kg(kilogramo) Masa
• s(segundo) Tiempo
• plg(pulgada) Longitud
• m2 area
• cm3 volumen
• MKS (METRO,KILOGRAMO,SEGUNDO)
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MAGNITUDES FISICAS EN
ELECTRONICA
• tensión o voltaje (voltio)
• corriente (amperio)
• resistencia (ohmio)
• capacitancia (faradios)
• inductancia (henrios)…
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CONVERSIÓN DE UNIDADES
• Ej: Convertir 15 890 metros a kilómetros (1000m=1km)
• 15890 𝑚 ∗
1km
1000m
= 15,89 𝑘𝑚
• Convertir 10cm a milímetros (1000mm=1m, 1m=100cm) 1cm=10mm
• (convertido a m y luego a milímetro)
• 10𝑐𝑚 ∗
1𝑚
100𝑐𝑚
∗
1000𝑚𝑚
1𝑚
= 100𝑚𝑚
• 10𝑐𝑚 ∗
10𝑚𝑚
1𝑐𝑚
= 100𝑚𝑚
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OTROS EJEMPLOS
• Convertir 15,6 plg a pie (1plg =2,54cm; 1pie=30,48cm)
• 15,6𝑝𝑙𝑔 ∗
2,54𝑐𝑚
1𝑝𝑙𝑔
∗
1𝑝𝑖𝑒
30,48𝑐𝑚
= 1,3 𝑝𝑖𝑒
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PREFIJOS (MÚLTIPLOS Y
SUBMÚLTIPLOS)
kilo K *1 000 *103 mili m 0, 001 *10-3
Mega M *1 000 000 *106 micro μ 0, 000 001 *10-6
Giga G *1 000 000 000 *109 nano n 0, 000 000 001 *10-9
pico p 0, 000 000 000 001 *10-12
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EJEMPLOS DE APLICACIÓN
• 1,5Kohm (kilo ohmios)
• 1,5𝑘𝑜ℎ𝑚 ∗
1000 𝑜ℎ𝑚
1𝑘𝑜ℎ𝑚
= 1500𝑜ℎ𝑚
• 4,7Mohm (mega ohmios) 4 700 000 ohm
• 4,7𝑀𝑜ℎ𝑚 ∗
1 000 000 𝑜ℎ𝑚
1𝑀𝑜ℎ𝑚
= 4 700 000 𝑜ℎ𝑚
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PAUTAS …
• 3,8Kv (kilovoltios) 3 800 voltios
• Giga, Mega, kilo, (unidad), mili, micro, nano, pico RECORRER LA COMA HACIA
LA DERECHA
•
• 15mA (miliamperios) 0,015 amperios
• 15𝑚𝐴 ∗
0,001𝐴
1𝑚𝐴
= 0,015𝑎𝑚𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑠
• Giga, Mega, kilo, (unidad), mili, micro, nano, pico RECORRER LA COMA HACIA
LA IZQUIERDA
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RESISTENCIAS
LIC. SERGIO ADEHEMAR MAMANI PEREZ
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LEY DE OHM
𝐼 =
𝑉
𝑅
“La corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente
proporcional a la resistencia”
𝑽 = 𝑰 ∗ 𝑹
𝑹 =
𝑽
𝑰
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4 BANDAS
10𝐶𝑂𝐿𝑂𝑅
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EJEMPLO 1
• (CAFÉ, ROJO, ROJO, DORADO)
• 1200+/-5% Ohmios; 1,2kohmios +/-5%
• VALOR MAXIMO: 1200+5%=1200+1200*5/100=1260Ω
• VALOR MINIMO: 1200-5%=1200-1200*5/100=1140 Ω
Ej: Encontre dos resistencias y desoldé. Mido con el multimetro
1) 1,5kohm=1500 ohmios (NO ESTA DENTRO DEL RANGO) - DEFECTO
2) 1,19kohm =1190 ohmios (SI) ADECUADO
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ERROR PORCENTUAL
Caso a)
𝐸𝑝 =
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
∗ 100
𝐸𝑝 =
1500 − 1200
1200
∗ 100 = 25%
Caso b)
𝐸𝑝 = |
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
| ∗ 100
𝐸𝑝 = |
1190 − 1200
1200
| ∗ 100 = 0,8%
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EJEMPLO 2
• (AZUL, PLOMO, VERDE, MARRON)
• 6,8 Mohmios +/- 1%
• VALOR MAXIMO: 6,8+6,8*1/100= 6,868 Mohmios
• VALOR MINIMO: 6,8-6,8*1/100= 6,732 Mohmios
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EJEMPLO 3
• (NARANJA NARANJA NEGRO ROJO)
• 33 ohmios +/- 2%
• (AMARILLO VIOLETA DORADO DORADO)
• 4,7 ohmios +/- 5%
• (CAFÉ NEGRO PLATA DORADO)
• 0,1 ohmio +/- 5%
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EJEMPLOS
• (CAFÉ, ROJO, VIOLETA, NARANJA, VERDE)
• 127kohmios +/-0,5%
• (NARANJA, BLANCO, VERDE, VERDE, CAFE)
• 39,5Mohmios +/- 1%
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VALORES NORMALIZADOS
• APP ELECTRODROID
• E6 (+/-20%); E12 (+/-10%); E24(+/-5%) DORADO;
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ÉQUIPOS DE PRÁCTICAS DE
LABORATORIO
ÁREA DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
UNIVERSIDAD DE OVIEDO
Universidad de Oviedo
• Osciloscopio digital YOKOGAWA DL1520
• Generador de funciones PROMAX GF-232
• Multímetro digital YF-3503
• Fuente de Alimentación PROMAX FAC-363B
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Equipos usados en las prácticas de laboratorio
Osciloscopio
Generador de funciones
Fuente de alimentación
Multímetro
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El osciloscopio es un equipo que sirve para visualizar formas de onda de
TENSIÓN. Las formas de onda las representan en dos ejes: el eje de
abscisas representa tiempo y el eje de ordenadas representa tensión.
Las escalas de ambos ejes son modificables por el usuario. La pantalla
está dividida en cuadrículas y lo que el usuario elige es el valor de cada
una de esas cuadrículas.
Cuadrícula
Tiempo
Eje X
Voltios Eje Y
Time/Div
V/Div
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Mandos
relacionados con
la escala vertical
Mandos relacionados con
la escala horizontal
Mandos
relacionados con
la sincronización
Botones de Menú en Pantalla
Manejo del osciloscopio
Mando genérico para
introducir valores, mover
el cursor, etc.
Mandos relacionados con
el procesado de la señal
Generador de
onda cuadrada
para ajuste de
sondas
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Escala Vertical
Con este mando elegimos el valor de la escala
vertical de cada cuadrícula. Este valor puede
estar comprendido entre 2mV y 5V cuando la
sonda es de tipo 1:1. Si la sonda es 1:X, estos
valores se multiplican por X.
Este mando muestra en pantalla el menú
correspondiente al canal 2. Además, activa o
desactiva el canal pulsándolo sucesivas veces.
Este mando activa o desactiva el canal 2. La luz
indica que el canal se encuentra activado
En el osciloscopio, el usuario puede elegir el
punto donde quiere que se represente el valor de
cero voltios. Para ello, debe usarse el cursor de
posición.
Inicializa el osciloscopio a sus valores por defecto
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Escala Horizontal
Con este mando se selecciona el valor horizontal
de cada cuadrícula. Este valor está comprendido
entre 5ns y 50s.
Con este mando se activa el menú
correspondiente al zoom
Con este mando se selecciona el menú que permite
desplazar horizontalmente la traza que se está
representando en el osciloscopio.
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Sincronización de formas de onda
El osciloscopio está pensado para representar formas de onda periódicas.
Para que la imagen aparezca representada de forma estable, el osciloscopio
debe poder tomar “instantáneas” de la forma de onda siempre en el mismo
punto. Esto se consigue con los mandos de sincronización (TRIGGER).
Nivel de disparo
Dos opciones
básicas:
Modo de disparo. Normalmente se usa AUTO.
Para ondas no periódicas se usa SINGLE.
Activa el menú de nivel y fuente de disparo:
FUENTE: el canal que deseamos ver (CH1 o CH2)
NIVEL: hay que ajustarlo dentro del rango de
tensión de la onda a observar
¡¡ Si estos dos parámetros no se ajustan
correctamente la onda no se verá estable en la
pantalla !!
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Modo DC y Modo AC
En el menú de selección de cada canal aparece una de las opciones de más
interés del osciloscopio: el modo DC y el modo AC.
Como se ha comentado, el osciloscopio es un equipo que sirve para
representar formas de onda de un circuito. El modo DC representa las formas
de onda tal cual son, es decir, vemos la forma de onda real.
Sin embargo, el modo AC filtra la señal con lo que lo que vemos en el
osciloscopio no se corresponde totalmente con la realidad. El modo AC elimina
la componente de continua de una forma de onda.
0
10
11
9
Forma de onda real: modo DC
0
1
-1
Forma de onda: modo AC
Componente de continua
Se elimina la componente de continua
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Sondas
Este osciloscopio tiene dos canales:
CH1 y CH2.
MUY IMPORTANTE: las masas de
ambos canales están unidas, es decir,
comparten la misma masa.
!
MASA
Terminal Activo CH1
MASA
Terminal Activo CH2
Los dos cocodrilos
deben conectarse en
el mismo punto del
circuito
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1. Tener en mente la forma de onda que pretendemos visualizar (amplitud
y frecuencia)
2. Adecuar la escala horizontal y la escala vertical para poder visualizar
tres o cuatro periodos de dicha forma de onda.
3. Seleccionar el canal correspondiente a la sonda que estamos usando
4. En general, comprobar que la masa de la sonda está pinchada en la
masa del circuito
5. Comprobar que el canal en uso está en modo DC
6. Fijar el punto de cero voltios en el lugar deseado
7. Comprobar que el TRIGGER está intentando sincronizar el canal que
estamos usando
8. Fijar el nivel de disparo en cualquier punto dentro de la forma de onda
REGLAS BÁSICAS
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Manejo del generador de funciones
Selección de la
frecuencia
Selección de la
forma de onda
Selección de
la amplitud
Valor de
continua
(OFFSET)
Salida
tiempo
Voltios
Valor de
continua
(OFFSET)
Amplitud
0 Voltios
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Fuente de alimentación
Fuente DC Variable:
0-30V / 2A max.
Fuente DC Fija y Simétrica
-15V 0V +15 / 0.5A max
Fuente DC Fija:
0V +5V / 1A max
Visualizadores para la
fuente DC variable
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Fuente de alimentación DC Variable
0V
¡¡ Conector de seguridad
conectado a la carcasa (masa) !!
¡¡ No es una salida de la fuente !!
+
-
Valor de
Tensión DC
de salida.
Ver
Voltímetro
Fija el valor máximo de la
corriente de salida
(Corriente en cortocircuito)
Indica la
corriente de
salida de la
fuente
0-30V
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-15V
+
-
0
0V +15V
Fuente de alimentación DC Fija
0V
+
-
5V
Indicadores de
sobrecorriente en la
fuente.
La tensión de salida
disminuye por debajo
del valor nominal
¡¡ Conector de
seguridad conectado a
la carcasa (masa) !!
¡¡ No es una salida de
la fuente !!
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Multímetro
Conexión sonda
negativa (NEGRA)
Conexión sonda positiva (ROJA)
como voltímetro y óhmetro
Conexión sonda positiva
como amperímetro hasta
20A
Medida de Capacidades
Pinchar el Cond. arriba
Medida de Resistencias
Colocar la res. Entre la
sonda neg. y pos.
Medida de Tensión de
codo en diodos
Medida de Continuidad
Emite sonido si R~0Ω
Medida de tensiones
DC y AC
Medida de corrientes
DC y AC
¡¡ Colocar las sondas en
serie !!
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Código de colores de resistencias
9 Blanco
8 Gris
7 Violeta
6 Azul
5 Verde
4 Amarillo
3 Naranja
2 Rojo
1 Marrón
0 Negro
a b c T
Valor:
c
10
ab⋅
En el ejemplo: k
1
1000
10
10 2
=
=
⋅
T: Tolerancia
Oro ±5%
Plata ±10%
Las resistencias disipan potencia y por ello se calientan.
¡¡ Si se supera mucho la potencia máxima la resistencia puede incluso arder !!.
La potencia máxima se reconoce por el tamaño. Lo habitual es 0.25W
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e
Instituto Tecnológico “Sebastian Obermaier”
LABORATORIO N° 6 DISEÑO Y QUEMADO
EN PLACA DE
UNA FUENTE DE ALIMENTACION
REGULABLE
Integrante: JONATHAN DANIEL SALGUERIO CONDORI
PABLO PEDRO RAMOS LEQUIPE
WILLIAM HENRY MAMANI CHIPANA
Semestre: 1er
Semestre “B”
Docente: Lic Sergio Adehemar Mamani Perez.
Carrera: Electrónica
Instrumentos y componentes
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1. MARCO TEORICO
FUENTE DE ALIMENTACION VARIABLE
La mayoría de los aparatos electrónicos que nos rodean como los televisores, ordenadores, etc.
se conectan a la red eléctrica a 220V de tensión en corriente alterna (c.a.), pero estos aparatos y
sus componentes, realmente trabajan en corriente continua (c.c.) y además a tensiones más bajas.
Por este motivo siempre llevan una fuente de alimentación o también llamada fuente de poder.
Una fuente de alimentación electrónica transforma la corriente alterna en corriente
continua y regula o cambia la tensión de salida a unos valores determinados.
Por ejemplo, una fuente de alimentación puede conectarse en la entrada a 220V en corriente alterna
(enchufe normal de una vivienda) y la transforma en corriente continua de 9V a la salida.
La fuente cambia el tipo de corriente y además los valores de las tensiones.
Muchos aparatos electrónicos llevan una fuente de alimentación incorporada en el propio aparato.
Un ejemplo, los ordenadores llevan una fuente de alimentación porque trabajan en c.c., pero
lógicamente, tendrán una fuente de alimentación porque el cable de alimentación del ordenador se
conecta a la red eléctrica de las viviendas, que es en c.a.
En la siguiente imagen puedes ver una de este tipo:
Ahora veamos parte por parte todos los elementos que componen una fuente de alimentación
electrónica, para qué sirven y como se construyen.
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Partes y Circuitos de una Fuente de Alimentación
Sabiendo que la c.a. (corriente alterna) es unas veces positivas y otras negativas (fíjate en la curva
de abajo), lo primero que tiene que hacer la fuente de alimentación es mantener la polaridad, es
decir rectificar la corriente para que sea siempre positiva, como lo es en c.c. (corriente continua)
y quitar los valores negativos.
Para esto debemos Rectificarla mediante diodos. Debes saber que un diodo solo conduce en un
solo sentido, cuando está polarizado directamente, impidiendo la circulación de la corriente en
sentido contrario.
Para rectificar la corriente usamos lo que se llama el circuito o rectificador de media onda:
Según el esquema, el diodo solo conduce cuando la tensión en el punto A es positiva. Cuando en
el extremo de arriba o el punto A es negativa el diodo está polarizado inversamente y no conduce.
La tensión V1 es de c.a., pero como el diodo solo conduce la corriente en el sentido positivo, la
onda resultante de la tensión en la salida V2 será rectificada. Solo tendremos a la salida la onda
positiva de la señal de alterna de entrada.
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Cuando en alterna hay ondas negativas el diodo no deja pasar la corriente. La curva rectificada
con el diodo quedaría como ves en la gráfica que pone V2.
Ojo si conectamos el diodo al revés obtendremos la onda negativa en lugar de la positiva.
Ya hemos rectificado la onda de c.a., pero con este circuito estamos derrochando energía, ya que
solo usamos la mitad de la onda completa, por eso vamos a utilizar un rectificador de onda
completa o puente de diodos. Fíjate en el circuito:
Cuando el punto A sea positivo respecto al B, el Diodo D1 queda polarizado directamente y
conduce a través de RL (flechas verdes), sale de RL hacia D3, que también conduce por que
estará polarizado directamente y se cierra el circuito por el punto B. Puedes seguir la dirección de
la corriente por las flechas verdes en el circuito.
Cuando el punto A sea negativo respecto al B, la corriente sale del punto B (flecha azul), circula
por el diodo D4 que está polarizado directamente y la corriente va RL. Al salir de RL pasa por el
diodo D2 cerrando el circuito por el punto A. Puedes seguir la dirección de la corriente por las
flechas azules en el circuito. Fíjate en el resumen siguiente:
- A positivo D1 y D3 polarizados directamente y circula por ellos la corriente. D2 y D4 polarizados
inversamente e impiden que circule la corriente por ellos. Corriente entra por A atravesando D1 y
D3 y sale por B.
- A negativo D2 y D4 polarizados directamente y circula por ellos la corriente. D1, RL y D3
polarizados inversamente e impiden que circule la corriente por ellos. Corriente entra por B
atravesando D4, RL y D2 y sale por A
Si te fijas las flechas rojas es la parte del circuito por donde siempre circula corriente, pero fíjate
que la corriente por esa parte del circuito, por RL (salida), o lo que es lo mismo los extremos de
salida del circuito, siempre circula en el mismo sentido del + al - de RL.
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Pues bien con este circuito hemos conseguido aprovechar las 2 ondas en alterna, que siempre
sean positivas y además sin pérdida de energía.
Esta configuración de 4 diodos se llama Puente Rectificador. La onda obtenida se llama onda
pulsante.
Los puentes de diodos se pueden construir o comprar ya montados. Vamos a ver un puente de
diodos montado en un solo componente y su símbolo:
El símbolo es un diodo encerrado en un cuadrado, esto para los esquemas nos simplifica mucho el
trabajo de dibujarlo. El puente de diodos normal tiene 4 patillas, 2 se conectan a la entrada de c.a.
y los otros 2 a la salida ya rectificada.
Ya tenemos lo que queríamos, rectificar una señal de c.a. para que siempre sea positiva y por lo
tanto c.c., pero si te das cuenta, las ondas en c.c. suelen ser ondas planas, como esta:
Desde luego nuestra onda no es nada plana, es una corriente continua pulsante, por eso hay
que convertirla en lo más plana posible para que sea auténticamente c.c. y como la mayoría de las
que se usan.
Para eso vamos hacer un filtro de la onda mediante un capacitor. Veamos el circuito del filtro por
separado primero:
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Fíjate que el capacitor esta en paralelo con la salida.
Tenemos un capacitor en paralelo con una resistencia, alimentados por una corriente alterna (fíjate
en la forma de las ondas en el dibujo).
En el instante inicial el capacitor está descargado y la tensión de alimentación lo carga. Al cabo de
un tiempo en capacitor estará completamente cargado. ¿Qué pasa ahora? Ahora el capacitor
comienza a descargarse por RL, pero casi nada más empezar a descargarse, el generador de
alterna lo detecta y empieza a cargar otra vez el capacitor. El capacitor nunca se descarga por
completo..
La Tensión en Rl o de salida, al estar en paralelo con el capacitor, será la misma que tenga el
capacitor, por eso la onda de la tensión de salida será la de la gráfica de la derecha, una onda
rectificada, de tal forma que solo tendrá la cresta de la onda.
Vemos como el capacitor se carga, pero justo en el momento en que la señal de tensión en el
capacitor llega a la máxima, el capacitor se descarga sobre la salida, suministrando la tensión de
salida el propio capacitor.
Durante la carga y descarga del capacitor, al estar en paralelo con Rl, la señal de salida será igual
a la del capacitor. Será la media onda de la cresta. El capacitor estará cargándose y
descargándose constantemente. Este ciclo se repite constantemente.
Si te fijas la señal de salida siempre será alta.
Aun así, existen unas pequeñas variaciones en la tensión que se obtiene, llamadas tensión de
rizado (como puedes ver en la imagen anterior).
El factor de rizado es la medida de la cantidad en que se suaviza la onda. Además, se llama
tensión de rizado a la variación alterna de la tensión de salida después de rectificada. Esta tensión
de rizado es debida a la carga y descarga de los condensadores, como ya se explicó.
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Para evitar las tensiones de rizado se usa un estabilizador. El estabilizador puede ser un diodo
zener, que es un diodo que trabajando polarizado inversamente llega un momento que su tensión
permanece fija y no cambia aunque aumentemos la tensión de la pila o fuente que lo alimenta (Vz
= Tensión Zener). Cuando el zener está a la Vzener todo lo que se conecte con él en paralelo
estará a la misma tensión que el zener, a una tensión constante o fija.
Ahora ya tenemos nuestra señal en c.c. y bien plana. Vamos a unir esta última parte con el filtro
del capacitor y con el circuito rectificado de onda completa y tendremos nuestra fuente de
alimentación.
Hemos añadido un transformador a la entrada para disminuir la tensión antes de llegar al circuito.
Recuerda que la mayoría de los aparatos electrónicos trabajan a tensiones mucho menores de
220V, y 230V es la normal en los enchufes de casa de corriente alterna.
Imagina que queremos un fuente de alimentación que trabaje a 9V. Deberíamos poner un
transformador de 220V a 9V en alterna y después el circuito con el rectificador, el filtro por
capacitor y el estabilizador, para que esos 9V se conviertan de 9V en alterna a 9V en continua.
Las etapas o bloques para construir nuestra fuente vienen muy bien explicada en el siguiente
esquema. Fíjate en la onda en cada una de las etapas:
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Para explicarlo lo mejor es hacer un símil hidráulico de un circuito con 2 condensadores. Fíjate en
la siguiente figura, el símil y el esquema. Recuerda el condensador es un almacén o depósito de
energía. En el esquema vemos 2 depósitos o condensadores.
El diodo, en nuestro caso el puente de diodos, suministra una corriente pulsatoria (en el símil la
rueda que suministra el agua), el primer condensador es como el depósito de agua primero, el
agua suministrada a impulsos (la corriente en el circuito después del diodo) llega al depósito
primero (condensador C1) y se almacena. Al abrir el estabilizador el suministro es casi constante,
gracias a que se almacenó antes.
Si colocamos otro deposito más pequeño (C2) a la salida del estabilizador, a la salida de este
depósito el agua saldrá con un caudal más constante al abrir la puerta que el anterior. En el
circuito será la corriente que sale a la salida de la fuente. ¿Cuánta agua saldrá o corriente
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suministrará? La que demande la salida, en nuestro caso, el receptor de salida.
Además aunque el primer depósito se fuera vaciando, el segundo seguirá suministrando agua. Nos
aseguramos del suministro continuo.
El segundo condensador se pone para que la señal salga más estable y continua. El
segundo siempre suele ser un condensador más pequeño, que el primero (de menos capacidad,
faradios).
Bueno ya tenemos la primera mejora en nuestra fuente de alimentación.
Esta fuente de alimentación es de tensiones de entrada y salida fijos. ¿Y si queremos tensiones
variables?
En este caso vamos a utilizar un potenciómetro. Un potenciómetro es una resistencia variable.
El potenciómetro se puede colocar de muchas formas, nosotros te proponemos la más usada.
En realidad, si te das cuenta la R2 es el potenciómetro, que junto con la R1 que es fija, forman un
divisor de tensión para Vo, que será la salida de la fuente de alimentación.
En el esquema falta la parte de antes del estabilizador, el condensador, el puente de diodos y el
transformador, pero no los hemos dibujado por que así se entiende mejor.
Además en este esquema puedes ver los 3 bornes (conexiones) del estabilizador. Las
recomendaciones para elegir el estabilizador son:
- La tensión entre Vo y adj es una tensión fija que depende del estabilizador o regulador que se
use.
- La tensión de entrada Vi deberá ser siempre unos 2 o 3 V superior a la de Vo para asegurarnos
el correcto funcionamiento.
Ahora con variar nuestro potenciómetro cambiaremos la Vo. Ya tenemos nuestra fuente de
alimentación válida para distintas tensiones de salida, es decir regulable.
Aquí puedes ver los Componentes de una Fuente de Alimentación Reales:
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Cálculos y Componentes en Fuentes de Alimentación
Más adelante te explicamos cómo construir una fuente de alimentación sencilla mediante un video.
Si no quieres calcular nada vete directamente a ver el video.
Transformador
Primero tenemos que saber que tensión de salida queremos tener y a que tensión de entrada lo
vamos a conectar. Solo con este es suficiente. Pero... y si queremos construir nosotros el
transformador. Pues bien habrá que calcular el número de espiras necesarias a la entrada y a la
salida.
En los transformadores no hay casi perdidas, por lo que la potencia en el primario será igual a la
del secundario.
P1 = P2 = V1 x I1 = V2 x I2 despejando V1/V2 = I2 / I1 . Imaginemos que queremos trabajar con
un receptor de salida que consume 1A y tensión a 9V conectando la fuente a 230V.
I1 = V1/V2 x I2 = 9/220 x 1 = 0,039A. Ya tenemos nuestra intensidad en el primario y todos los
datos necesarios para seguir.
La fórmula del transformador es:
V1/V2 = N2/N1
Donde V1 y V2 son las tensiones (expresadas en voltios) de entrada y salida respectivamente. N1
representa la cantidad de espiras del enrollado primario y N2 las del secundario.
En nuestro caso sabemos que V1/V2 = 24,44.
Pues bien, N1/N2 será también 24,44. Con un conductor que aguante en el primario 1A y otro en el
secundario que aguante 0,039A (siempre algo más) construimos nuestro transformador dándole un
número cualquiera de espiras al secundario y calculando el número de espiras que deberá tener el
primario para que sea la relación de tensiones que queremos.
Por ejemplo si a N2 le damos 20 espiras, el primario le daremos N1= 24,44 x 20= 489 espiras
aproximadamente.
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Diodos para el Puente Rectificador
Necesitamos determinar la tensión y la corriente máxima de trabajo, que han de ser suficientes
para nuestro circuito.
Por ejemplo, si queremos construir una fuente de alimentación de 12v y 1A en el secundario,
necesitaremos un puente rectificador de 4 diodos que soporten al menos 1 amperio y 12v, siempre
intentando dejar un margen de al menos un 30%, lo que quiere decir que necesitaríamos uno de
1,3A y 15,6v.
Si estos valores no los encontramos en el mercado, que será lo normal, tendremos que ir a valores
mayores, por ejemplo diodos de 1,5A y de 16V.
El Filtro
Para calcular el valor del condensador, podemos utilizar una aproximación bastante buena con la
siguiente ecuación:
En donde:
- Vmax: Es el valor máximo de la tensión de entrada que equivale al valor de pico del secundario
del transformador (Vpk).
- Vmin: Tensión mínima que queremos que tenga la tensión de entrada y que determina el rizado
de la fuente.
- Imax: Intensidad máxima en el secundario.
- T: Periodo de la señal de la red, para 50Hz y rectificador de onda completa son 10 ms. En media
onda seria 20 ms.
- C: Capacidad del condensador de filtro en faradios.
Factor de Rizado
El factor de rizado es La relación existente entre el valor eficaz de la tensión de rizado y la tensión
continua de salida (Vs media). Se suele expresar en tanto por ciento, y podemos considerar óptima
(siempre dependiendo de las aplicaciones) una señal de salida con un factor de rizado menor del
10%.
Si tenemos una tensión continua, cuyo valor llamamos VDC, e incorpora sobre ella una tensión de
rizado a cuyo valor pico a pico (así denominamos la medida de una tensión sinusoidal cuando nos
referimos a la máxima distancia entre el pico superior y el inferior de la misma) llamamos VAC, el
valor del factor de rizado (Fr) será:
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Y como ya dijimos el Fr también es:
Fr = (Tensión eficaz de rizado / Tensión continua media de salida) x 100 = Vr / Vm x 100; es un
valor porcentual (en %).
A la variación del voltaje en los terminales del condensador, debido a la descarga de este en la
resistencia de carga o de salida, se le llama tensión de rizado. La magnitud de este rizado
dependerá del valor de la resistencia de carga y al valor del condensador.
Donde I es la corriente de entrada, C la capacidad del condensador y F la frecuencia de la onda.
Vref es la tensión de rizado eficaz.
A más capacidad del condensador tendremos más tensión de rizado.
El Estabilizador
Es muy corriente encontrarse con reguladores que reducen el rizado en 10000 veces (80 dB), esto
significa que si usas la regla del 10% el rizado de salida será del 0.001%, es decir, inapreciable.
La tensión de entrada deberá ser 2 o 3V superior a la de salida de nuestra fuente para que
funcione correctamente y por supuesto la corriente máxima que soporto mayor a la que usaremos
en el receptor de salida.
Suelen usarse circuitos integrados.
1.1. Objetivo
Realizar el diseño y construcción de una fuente de alimentación regulable con todos los
conocimientos adquiridos previamente.
1.2. Pre informe
P1. Averigüe sobre los tipos de diseño en placa (ej: manual, programas utilizados, impreso,
etc.)
Dependiendo del proceso de obtención de las pistas tendremos:
 Placa normal. Se dibuja directamente la pista sobre el cobre. Podemos dibujar con un
rotulador indeleble, o bien mediante pegatinas adecuadas, impresas en laser.
 Placa fotosensible. Tienen un barniz que es sensible a la luz, que se impresiona mediante
una insoladora o cualquier otro foco luminoso adecuado.
Dependiendo de las caras y capas utilizadas:
 Placas de simple cara. Tienen pistas conductoras en una sola cara (cara de soldadura) y los
componentes en la otra cara (cara de componentes). La conexión de los componentes se
realiza solamente en la cara soldadura.
 Placas de doble cara. Tienen pistas conductoras en las dos caras y la interconexión entre las
pistas de distinta cara se realiza mediante agujeros metalizados. Estos agujeros se
denominan Vías.
 Placas multicapa. Están constituidas por varias placas de doble cara con los taladros
metalizados y prensadas hasta obtener una unidad compacta.
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El alto grado de complejidad y la minimización de espacio de los circuitos impresos son las causas
por las cuales se emplean los circuitos multicapa. Estas placas pueden tener desde 4 a 48 caras, o
incluso más, dependiendo de las funciones y tecnología requeridas.
P2. Averigüe sobre los métodos de transferencia a la placa (serigrafía, plancha, etc)
Todas las técnicas tienen en común la impresión del PCB en un papel usando una impresora LASER
(tiene que ser laser), la transferencia del toner impreso hacia una plancha de cobre, y finalmente la
inmersión del circuito, con el toner ya estampado en la superficie de cobre, en percloruro de hierro
para disolver el cobre que no forma parte del circuito.
Es crucial que la superficie de cobre donde se va a transferir el toner esté perfectamente limpia y
lisa antes de comenzar. Para esto hay que pasar una esponja de aluminio hasta que quede bien
brillante, y luego limpiar la superficie con un papel higiénico o de cocina con un poco de acetona
(puede ser otra cosa tipo vinagre o alcohol).
Transferencia por calor
El toner se derrite con calor. La idea entonces es imprimir el circuito en papel satinado (puede ser
papel fotográfico o de revista; se puede imprimir sobre una hoja de revista cualquiera lo que uno
quiera). Luego apoyar la parte impresa contra la superficie de cobre, y aplicar calor presionando
fuertemente con una plancha al máximo durante un minuto o algo así. Conviene en este caso poner
una tela fina y uniforme humedecida (por ejemplo, una remera vieja) para que la presión y el calor
se distribuyan uniformemente sobre el papel. Finalmente se sumerge la placa con el papel aún
pegado hasta que el papel de disuelva en el agua o se despegue solo.
Transferencia en frío con acetona y alcohol
Leí luego que hay una forma rápida y sencilla de hacer la transferencia que utiliza acetona en lugar
de calor para disolver el toner. Para que no se disuelva tan rápido, se diluye en alcohol etílico común.
La receta que leí dice de disolver 3 partes de acetona en 8 de alcohol, y es lo que hice. Con esta
técnica, se cubre la superficie de cobre a imprimir con una capita fija y uniforme de la mezcla; yo
para esto usé un cuentagotas con el que fui a la vez virtiendo y esparciendo la solución sobre la
superficie. No se puede demorar mucho porque la acetona se evapora muy rápido. Luego de esto
se pone, sin apretar, el papel con el lado del toner hacia abajo. No hay que apretar, pero sí presionar
suavemente para que todo el papel esté en contacto con la solución y se empape. Ahí se esperan
unos 10 segundos y se presiona el papel contra la superficie cuidando de hacerlo sólo hacia abajo
(si se mueve lateralmente se borronoea todo). Para repartir bien la carga y secar un poco el papel
se le pone por ejemplo unas tres o cuatro capasa de papel higienico o un papel de cocina al apretar.
Se puede pasara un palo de amasar o botella lisa para hacer la presión. Luego se deja secar, y
apenas se seca todo se sumerge en agua.
En mi experiencia, esta técnica despega espectacularmente bien el toner del papel. Es más, el papel
se despega sólo y el toner queda sobre el cobre. Lo que me pasó es que el toner tampoco se adhirió
todo lo bien que debería a la placa, y se salía muy fácilmente. No logré un buen resultado con esto.
Técnica combinada
La técnica combinada es muy simple, y consiste en combinar las ventajas de los dos métodos
anteriores: la acetona para despegar eficientemente el toner de papel, y el calor para que el toner
se adhiera bien al cobre. Los pasos en concreto son:
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1. Imprimir el diseño en una hoja de revista satinada, si es fina mejor
2. Limpiar muy bien la superficie de cobre a imprimir
3. Mojar con la solución de 3 partes de acetona y 8 de alcohol la superficie de cobre, lo más
uniformemente posible; no debe ser humedecida, sino bien mojoada, una capa de la
solución. Hay que hacerlo sin apurarse, pero lo más rápido posible.
4. Apoyar suavemente el papel con el diseño boca abajo sobre la zona mojada; presionar si
hay zonas donde el papel no se apoyó bien y/o no se mojó
5. Prender la plancha al máximo
6. Esperar unos 10 segundos (como mucho)
7. Poner papel higiénico o de cocina sobre el papel, y presionar firmemente durante unos
cuantos segundos. Yo lo hice unos 15 segundos talvez, no sé si importa mucho.
8. Ahora apoyar la plancha con fuerza sobre el papel higiénico/de cocina, asegurándose de que
toda el área del circuito haya sido cubierta y sometida a la presión. Esperar un minuto o algo
así. No menos de un minuto.
9. Retirar el papel higiénico, que quede la placa con el papel de revista aún pegado sólamente,
y sumergir completamente en agua fría.
10. Esperar un rato, entre 5 y 10 minutos. Al cabo de eso, en mi experiencia, el papel se despega
solo y queda el circuito impreso.
11. Probar si el toner quedó bien adherido y ya de paso lavar lo restos de papel. Para esto frotar
suavemetne bajo el agua el circuito.
12. Dejar secar. Luego de eso ya está listo para ser sumergido en el ácido.
Lo que varía entre las técnicas es cómo hacer dicha transferencia, el paso crucial de la técnica.
P3. Indique el procedimiento adecuado para la soldadura y desoldadura de componentes
electrónicos
Al realizar una soldadura, es necesario preparar los componentes, y otros elementos que vayan a
ser soldados, colocándolos en las posiciones que ocupen en el montaje, teniendo en cuenta que la
soldadura es una conexión eléctrica que no garantiza una resistencia mecánica alta entre los puntos
o superficies que se unen.
PROCEDIMIENTO PARA SOLDAR CON CAUTIN
1.Para empezar debemos esperar a que se caliente bien.
2.Colocar la punta del cautín sobre la unión a soldar con una inclinación de 30 a 50 grados por un
tiempo aproximado de 2 segundos antes de aplicar la soldadura
3.Aplicar la soldadura entre la punta del cautín y la unión a soldar en un tiempo que no pase de 2
segundos.
4.Asegurarse que la soldadura está cubriendo alrededor de la unión.
5.Retirar la soldadura y no le haga aire ni le sople para que endurezca correctamente.
6.Retirar el cautín
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7.Limpiar exceso de pasta con alcohol.
La soldadura obtenida debe tener un aspecto limpio y
brillante. Si se observa algún tipo de cristalización o
granulado, es como consecuencia de no haber aplicado el
cautín durante el tiempo suficiente, o por haber movido la
zona soldada antes de que se enfriara suficientemente el
estaño, a este defecto, se le conoce con el nombre de
soldadura fría.
Si se obtiene un color gris mate, es normalmente
consecuencia de un sobrecalentamiento de la unión, lo que
tampoco es recomendable.
En cualquiera de los casos anteriores es necesario, efectuar un repaso de estas soldaduras con la
punta del cautín, añadiendo una pequeña cantidad de estaño para que la resina contenida en el
mismo contribuya a una fluidez de la soldadura. Con ello se obtiene la seguridad de no haber dejado
posibles puntos débiles que puedan ocasionar problemas.
PROCEDIMIENTO PARA DESOLDAR.
1.Esperar a que el cautín adquiera la temperatura adecuada.
2.Posicionar la punta del extractor sobre el punto a desoldar (también se puede utilizar una malla).
3.Poner la punta del cautín apoyándose sobre la soldadura que se desea retirar y si es con malla,
colóquela sobre la malla.
4.Cuando la soldadura se nota liquida, aplique el gatillo del extractor las veces que sea necesario
para absorber toda la soldadura; y si es con malla, la soldadura se ira pegando en la malla.
P4. Averigüe que es la soldadura fría
Soldadura fria es cuando no hay una fusión perfecta de la soldadura. La soldadura fría está entre
los defectos más comunes en la electrónica, y a menudo puede acarrear defectos secundarios
mucho más graves.
La soldadura electrónica tiene un patrón, cuando el estaño derretido toca la superficie del metal que
va a ser soldado, la tensión superficial le hace adherir a la superficie y fluir sobre ella.
P5. ¿Qué herramientas y materiales se utiliza para la soldadura?
Las herramientas y materiales son:
El Cautín.
Para poder soldar la herramienta más importante de esta actividad es el Cautín.
La esponja para limpieza.
También es importante tener un accesorio para la limpieza de nuestro Cautín, normalmente se utiliza
una esponja húmeda o en su caso una fibra de alambre de latón.
La soldadura.
Existen diferentes diámetros de estaño para soldar, es recomendable que el filamento de estaño
tenga un diámetro de entre 0.5 milímetros y 1 milímetro.
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El Atril.
Este accesorio ayuda principalmente a las manos, pues cuenta con un par de pinzas tipo caimán
(puede tener más).
Pasta de soldar
P6. ¿Qué es la estación de soldar? y para que se utiliza
Estación de soldadura
Se conoce como estación de soldadura el equipo de sobremesa
usado hacer reparaciones y soldar componentes electrónicos.
Es una herramienta multifunción para reparar circuitos con
estaño. Con un soldador de estaño de precisión y control de
temperatura, mucho más preciso que en caso de un soldador
independiente. En algunos casos puede tener una herramienta
para desoldar con aire caliente.
2. DESARROLLO DEL LABORATORIO
2.1. PLANTEAMIENTO DE LOS EJERCICIOS Y/O PROBLEMAS
Con ayuda del docente realizar una fuente de alimentación regulable de acuerdo a los
siguientes pasos:
b) Realizar el diseño en PCB con ayuda del docente en el simulador PROTEUS
NOTA. Existen varios circuitos de fuente de alimentación, el presentado en el laboratorio es
una propuesta. (SI EL ESTUDIANTE DESEA PUEDE REALIZAR OTRO CIRCUITO
JUSTIFICADO)
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Materiales:
- 1 transformador reductor 220[v]-30[v]
- 4 diodos 1N4007 o puente diodo
- 1 capacitor electrolítico 4700 μF y 100 μF
- 2 capacitores cerámicos 100 nF
- Resistencias de 1kΩ, 220Ω
- 1 potenciómetro de 5kΩ
- 1 diodo 1N4007 y diodo led
- 1 regulador de voltaje LM317L
- Placa virgen (dimensionar)
- Estaño, pasta de soldar
- Conectores
- Pistola para soldar
- 1 carcasa (reciclable)
- 2 borneras
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2.2. DESARROLLO DE LOS EJERCICIOS Y/O PROBLEMASCOMPROBACION DE
TABLAS DE VERDAD
FUENTE DE ALIMENTACION VARIABLE
Para ese proyecto se ha usado el programa livewire para el circuito
b) Realizar el diseño en PCB con ayuda del docente en el simulador (en este caso se ha usado el
simulador de PCB Wizard)
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Se ha realizado la impresión usando una impresora láser en papel fotográfico
Una vez tenida la impresión se usó el método del planchado en una placa PCB limpia y cortada a
su medida. Procediendo a hacer el método del planchado por 15 min.
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Una vez realizado el método del planchado se coloca la placa a un recipiente con agua para que el
papel se desprenda dejando solo la tinta en la placa. Después de limpiar el papel se procede a
colocarlo en el ácido férrico previamente preparado en un recipiente.
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Después de quemarse el cobre no deseado de la placa se procede a limpiarlo con alcohol y un
pedazo de esponja la tinta toner.
Una vez limpiada la placa procedimos a perforar los puntos de soldadura de los componentes
Después se hace la conexión y soldadura de los componentes usando un atril, cautín, estaño, y
pasta de soldar
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Ya lista la placa de la fuente de alimentación variable se procede a hacer las pruebas de
funcionamiento:
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El funcionamiento es bueno y no tiene variantes (se recomienda hacer una buena conexión de la
corriente de 220 v)
Este es el acabado de las placas de los tres compañeros. Se ha implementado voltímetros
digitales para ver la lectura de salida de alimentación.
Una vez teniendo el acabado se procede a colocarlo en una carcasa (dependiendo de la creatividad
del estudiante, se puede en una caja de madera o una de metal que se puede encontrar en el
mercado.
En este caso se coloca en una caja de madera
Haciendo las conexiones del transformador a la placa, cada componente en su lugar.
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Una vez realizado la conexión de todos los terminales. Este es el acabado final.
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2.3. COMPROBACIÓN DE RESULTADOS EN SIMULACIÓN Y ARMADO DEL
CIRCUITO
Simulación (ISIS), funcionamiento del circuito (desarrollo práctico)
Simulador PCB Wizard
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3. EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O COMPONENTES UTILIZADOS
Tabla de equipos e instrumentos utilizados
ITEM EQUIPO E INSTRUMENTO APLICACIÓN
1 Multímetro Mediciones
2 Cautín Soldadura
3 Estaño Soldadura
4 Atril Soporte
5 Acido férrico Quemado de placa
6 Alicates Empalmes
7 Pelacables Empalmes
8 Taladro Perforación
Tabla de componentes utilizados
ITEM COMPONENTE
COSTO
UNIDAD
CANTIDAD
COSTO
TOTAL
OBSERVACIÓN
1 1 transformador
reductor 220[v]-
30[v]
30 bs 1 33 bs
2 4 diodos 1N4007 o
puente diodo
2 bs 1 2 bs
3 1 capacitor
electrolítico 4700 μF
y 100 μF
12 bs 3bs 2 15 bs
4 2 capacitores
cerámicos 100 nF
2 bs 2 2 bs
5 Resistencias de
1kΩ, 220Ω
0.30 bs 2 0.60 bs
6 1 potenciómetro de
5kΩ
5bs 1 5 bs
7 1 diodo 1N4007 y
diodo led
1bs 2 2bs
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8 1 regulador de
voltaje LM317L
5bs 1 5bs
9 Placa virgen 10bs 1 10bs
10 Estaño, pasta de
soldar
15bs 1 15bs
11 2 borneras 2bs 2 4 bs
12 Conectores 2bs 2 4 bs
13 1 carcasa
(reciclable)
20 bs 1 20 bs
14 Acido férrico 15 bs 1 15 bs
15 Impresión 6 bs 1 6 bs
16 Voltímetro digital 35 bs 1 35 bs
Total 173.6
4. CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES
Este proyecto fue de gran importancia para nosotros, ya que no sólo aplicamos los conocimientos
adquiridos este semestre, sino que fue un trabajo en el que utilizamos todas nuestras experiencias
anteriores con circuitos electrónicos. Fue muy interesante, a través de la investigación, conocer
cómo funcionaba una fuente de alimentación con sus diferentes etapas (alimentación, rectificación,
filtrado y regulación). Comprendimos que cada una de estas etapas es muy importante para poder
transformar la corriente alterna en directa y poderla utilizar en nuestros circuitos electrónicos.
Ocupamos los conocimientos previamente adquiridos y las recomendaciones de los profesores, y
los compañeros de otros semestres más adelante, para no errar al conectar los capacitores
electrolíticos, ya que como tienen polaridad, si son mal conectados, pueden explotar.
Conocimos dos nuevos elementos que funcionan como reguladores variables y uno que es un
regulador estable a 5V (7805), además de que el LM 317 regula el ciclo positivo y el LM 337 el ciclo
negativo.
Aplicamos lo aprendido en la materia de Software de diseño electrónico para poder realizar el circuito
correcto en PROTEUS y después pasarlo a la placa fenólica y soldarlo.
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En el caso del chasis podemos decir que cada quien lo armo de acuerdo a su ingenio y sus
posibilidades económicas, ya que con este no hay mayor problema, pues simplemente es el
contenedor de nuestra fuente
Finalmente podemos decir que este fue un gran proyecto, en el que todos aprendimos de nuestros
errores de los de nuestros compañeros, que es importante seguir las recomendaciones de los
profesores y los consejos de los compañeros de otros semestres; además creemos que proyectos
como este, en el que se aplica todo lo aprendido durante el semestre de carrera es muy importante
para que descubramos todas las aplicaciones que le podemos dar y se nos incentive a realizar más
pruebas, practicas e intentar armar nuevos circuitos por nuestra cuenta, así no sólo se desarrolla el
conocimiento teórico, sino también el práctico, en el que los errores que cometemos no son del todo
malos, porque nos ayudan a aprender.
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REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
ICO - 100
SEMESTRE : PRIMERO
GESTION : 2020
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L I C . S E R G I O A . M A M A N I P E R E Z – D O C . E L E C T R O N I C A Página 1
METODO PARA FABRICAR CIRCUITOS
IMPRESOS
OBJETIVO: Diseñar y fabricar sus propios circuitos impresos o PCB (“Printed Circuit
Board”)
1. ELEMENTOS NECESARIOS
A continuación se presentan los elementos imprescindibles para la fabricación de
circuitos impresos.
 El diseño o dibujo de nuestro circuito impreso. Que podremos realizar
utilizando algún programa especializado como Eagle, orcad, o hasta con el
mismísimo Microsoft Paint incluido en todas las versiones de Windows.
 El papel. Los mejores para el procedimiento descrito son aquellos utilizando
para imprimir revistas o catálogos, consiga alguno que sea delgado, pero no
demasiado porque el calor de la impresora puede deformarlo y con ello atentar
contra el resultado final.
 Impresora LASER. Luego necesitamos una impresora LASER o una
fotocopiadora, el tóner de la impresión es el que formará las pistas de nuestro
PCB. Si no disponemos de una, podemos usar cualquier impresora, y llevar el
impreso a una fotocopiadora y hacer una copia. Las fotocopias también son
hechas mediante tóner, por lo que gracias a este procedimiento nos haremos de
un original para nuestro PCB.
 La placa virgen. También debemos comprar en una tienda especializada en
componentes electrónicos (donde compramos los demás componentes para
nuestros circuitos) una placa de PCB virgen, del tamaño adecuado para nuestro
proyecto. Estas placas se consiguen fabricadas en pertinax o sobre fibra de
vidrio (resistencia a mayor temperatura). Cualquiera de las dos sirve.
 Limpiadores. Algún limpiador de uso doméstico y un poco de lana de acero
(bombril) de los mismos que se utilizan para lavar los cacharros de cocina, serán
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los elementos que nos permitan dejar bien limpia y desengrasada la superficie
de la placa.
 La plancha. Es la herramienta fundamental en el procedimiento, ya que nos
permitirá transferir el circuitos impreso en papel al cobre de la placa. Dominar la
técnica requiere tiempo y práctica, pero una vez que lo consiga, podrá hacer casi
cualquier tipo de PCB de poca complejidad.
 El decapante. Lo utilizaremos para retirar el cobre de la placa que no forma
parte de las conexiones del circuito. Un cuarto litro de percloruro férrico (o
cloruro férrico, el nombre puede variar de un lugar a otro, pero se trata de la
misma sustancia), será suficiente para comenzar.
 Herramientas y accesorios. Una agujereadora, con una broca de 1.00 mm y
otra de 0,75 mm, un recipiente plástico en el que entre la placa, uno metálico en
el que entre el recipiente plástico, y una sierra de cortar metales complementan
el conjunto de elementos casi indispensables para llevar a buen término la
confección de nuestras PCB.
IMPRESIÓN DEL CIRCUITO
TRANSFERENCIA AL COBRE
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}
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ELIMINANDO EL COBRE NO DESEADO
RECOMENDACIONES
 Realizar varias copias para luego elegir la “mejor” entre ellas y pasar el diseño a
la placa virgen
 Cuando hagamos nuestros dibujos, podemos “pintar” los espacios que quedan
entre componentes o entre pistas, para que sea menor la superficie que debe
atacar el percloruro. Esto hará que el tiempo necesario para llevar a cabo la
tarea sea menor y que el percloruro nos sirva para un mayor número de placas
 El líquido sobrante debemos guardarlo bien tapado, en un lugar fresco y si es
posible que no esté expuesto a la luz del sol directa, para evitar que se degrade
prematuramente.
 Por favor, sea responsable al eliminar los restos de los productos químicos
empleados
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