Este documento describe una práctica de laboratorio sobre conexiones y mediciones eléctricas. Se realizan mediciones en circuitos resistivos en serie, paralelo y mixto usando un multímetro digital. Se miden valores de voltaje, corriente y resistencia y se comparan con cálculos teóricos. También incluye una sección sobre rectificadores y reguladores con diodos.

1. PRÁCTICA INTRODUCTORIA <br />CONEXIONES Y MEDICIONES ELECTRICAS <br />OBJETIVO.<br />Reconocer como se realizan las conexiones en un tablero de prueba o protoboard.<br />Analizar cómo se llevan a cabo las mediciones de corriente y voltaje.<br />Analizar cómo se llevan a cabo las mediciones de dispositivos electrónicos.<br />PRELABORATORIO.<br />Leer acerca del manejo del multímetro digital, osciloscopio, generador de señales y fuente de poder.<br />Describa la estructura de un tablero de pruebas o protoboard.<br />Describa cuales son las precauciones que se deben considerar para realizar mediciones tanto de tensión como de corriente.<br />CONEXIONES Y MEDICIONES ELÉCTRICAS.<br />MATERIALES A UTILIZAR.<br />1 Tablero de pruebas o protoboard.<br />1 Batería alcalina de 9 voltios. (para los multimetros)<br />1 Resistencia de 1 kΩ; 1,8 kΩ; 4,7 kΩ y de 8,2 kΩ.<br />Alambre telefónico.<br />DESARROLLO PRÁCTICO.<br />Parte I.<br />Configure el multímetro digital como ohmétro y proceda a realizar la medición de cada una de las resistencias. Registre los valores en la siguiente tabla:<br />Valores de R1 kΩ1,8 kΩ4,7 kΩ8,2 kΩ<br /> Configure el multímetro digital como medidor de tensión continua y ajuste la fuente de alimentación de tal manera que proporciones 9 voltios en la salida.<br />1kΩ1,8kΩ4,7kΩ Conecte en serie las resistencias de 1kΩ; 1,8kΩ y 4,7kΩ sobre el protoboard como en la figura nro. 1, si es necesario utilice el cable para realizar las conexiones.<br />FIGURA Nro. 1. Circuito Resistivo en Serie.<br />Calcule matemáticamente, el valor de la resistencia equivalente. Con el multímetro digital como medidor de resistencias, mida la resistencia total del circuito de la figura nro. 1. Anote el resultado obtenido. ¿Coincide el valor de la resistencia total medida con el calculado?<br />Calcule matemáticamente, el valor de la corriente del circuito si este estuviese alimentado con los 9V de la fuente de poder, calcule además la caída de tensión en cada una de las resistencias.<br />+9V-1kΩ1,8kΩ4,7kΩAlimente el circuito como se muestra en la figura nro. 2 y configure el multímetro digital para medir corriente continua. Registre este valor. ¿Coincide el valor medido con el calculado?<br />FIGURA Nro. 2. Circuito Resistivo en Serie Alimentado.<br /> Configure el multímetro digital como medidor de tensión continua y mida la caída de tensión en cada una de las resistencias. Registre cada uno de estos valores. ¿Coinciden los valores medidos con los calculados?<br />Parte II.<br />Conecte en paralelo las resistencias de 1kΩ; 1,8kΩ y 4,7kΩ sobre el protoboard como en la figura nro.3, si es necesario utilice el cable para realizar las conexiones.<br />1kΩ1,8kΩ4,7kΩ<br />FIGURA Nro. 3. Circuito Resistivo en Paralelo.<br />Calcule matemáticamente, el valor de la resistencia equivalente. Con el multímetro digital como medidor de resistencias, mida la resistencia total del circuito de la figura nro. 3. Anote el resultado obtenido. ¿Coincide el valor de la resistencia total medida con el calculado?<br /> Alimente el circuito como se muestra en la figura nro. 4 y configure el multímetro digital para medir la tensión continua. Registre este valor. ¿Coincide el valor medido con el esperado teóricamente?<br />1kΩ1,8kΩ4,7kΩ+9V-<br />FIGURA Nro. 4. Circuito Resistivo en Paralelo Alimentado.<br />Calcule matemáticamente, el valor de la corriente entregada por la fuente y calcule además, la corriente través de cada una de las resistencia. Configure el multímetro digital para medir corriente continua. Mida la corriente entregada por la fuente y la corriente a través de cada resistencia. Registre estos valores. ¿Coincide el valor medido con el calculado?<br />Parte III.<br />Conecte las resistencias de 1kΩ; 1,8kΩ; 4,7kΩ y 8,2 kΩ sobre el protoboard como en la figura nro.5, si es necesario utilice el cable para realizar las conexiones.<br />1kΩ1,8kΩ4,7kΩ8,2kΩ<br />FIGURA Nro. 5. Circuito Resistivo Mixto.<br />Calcule matemáticamente, el valor de la resistencia equivalente. Con el multímetro digital como medidor de resistencias, mida la resistencia total del circuito de la figura nro. 5. Anote el resultado obtenido. ¿Coincide el valor de la resistencia total medida con el calculado?<br /> Alimente el circuito como se muestra en la figura nro. 6 y configure el multímetro digital para medir la corriente continua total del circuito y las que se generen en este. Registre los valores. <br />1kΩ1,8kΩ4,7kΩ8,2kΩ+9V-<br />FIGURA Nro. 6. Circuito Resistivo Mixto Alimentado.<br /> Configure el multímetro digital como medidor de tensión continua y mida las caídas de tensión que se generan en el circuito. Registre cada uno de estos valores. <br />PROSTLABORATORIO.<br />Elabore las conclusiones de cada parte desarrollada durante la práctica.<br />Dibuje el multímetro digital de frente e indique la función de cada botón o perilla.<br />Dibuje el Osciloscopio de frente e indique la función de cada botón o perilla.<br />Dibuje el generador de señales de frente e indique la función de cada botón o perilla.<br />Dibuje la fuente de poder de frente e indique la función de cada botón o perilla.<br />PRACTICA CIRCUITOS CON DIODO<br />INTRODUCCIÓN<br />Una de las aplicaciones más importantes de los diodos es usarla dentro de un sistema electrónico llamado fuente de poder, el mismo se puede definir como un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro (es decir, 120 V o 220 V de valor eficaz), en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta.<br />Una fuente está compuesta por el transformador el cual reduce la tensión alterna que está entrando a magnitudes que disipen menor potencia. El rectificador, es un circuito que transforma la señal alterna a una señal continua pulsante, por lo tanto se hace necesario el uso del filtro con el cual se logra reducir el rizo y así de esta manera obtener una tensión continua, la misma pasa por un circuito regulador, el cual se encarga de mantener fijo la tensión a un nivel deseado. <br />El factor de rizado como ϒ= VlrmsVlDC2-112x100%, es obvio que mientras menor sea el rizado, mejor será el proceso de rectificación y por ende al final la salida de la fuente. <br />Para efectos de diseño, el valor de C en un regulador con zener se determina con la siguiente ecuación: C=5×(Vp-Vz)∆V×2π×fp×Rl<br />En esta práctica centraremos la atención en los circuitos rectificadores y reguladores.<br />OBJETIVO.<br />Reconocer las características de un R.M.O así como las de un R.O.C.<br />Reconocer las ventajas y desventajas de cada uno de estos rectificadores.<br />Verificar las propiedades de una fuente DC con diodo Zener, mediante el montaje experimetal.<br />PRELABORATORIO.<br />Leer la teoría de los circuitos rectificadores y la de reguladores con diodo zener.<br />Mencione las ventajas y desventajas que tiene un R.M.O sobre un R.O.C.<br />De la figura 2, dibuje en papel milimetrado el voltaje en los diodos D3 y D4 para 2 ciclos de Vi.<br />El zener de la figura 3, tiene un Vz=50V y un rango de corriente en regulación que va desde 5 a 40mA. Vi varía desde 80 V a 200V, calcule el valor de Ri. <br />RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA R.M.O.<br />Materiales a Utilizar.<br />1 Transformador. <br />1 Diodo 1N4007 o equivalente.<br />1Resistenacia 1kΩ, ¼ w.<br />Desarrollo Práctico.<br />Conecte el circuito de la figura 1, usando un variac antes del transformador 1:1. Ajuste el variac para una salida de 20 Vpico (20/√2Vrms ).<br />FIGURA 1. Circuito Rectificador de Media Onda.+ Vd -N1:N2+V Linea -T1+Vi-+Vl-RlDil<br />Obtenga con ayuda del osciloscopio en forma simultánea el valor de Vi y Vl. Dibuje las señales representado los puntos de interés.<br />Con el multimetro en AC mida Vlrms. Coloque el multimetro en DC y mida VlDC.<br />Cambie el orden del diodo y de la resistencia Rl. Obtenga ahora simultáneamente Vi y Vd. Dibuje representando los puntos de interés. <br />RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA R.O.C.<br />Materiales a Utilizar.<br />1 Transformador .<br />4 Diodo 1N4007 o un puente rectificador ECG5304.<br />1Resistenacia 1kΩ, ¼ w.<br />Desarrollo Práctico.<br />Conecte el circuito de la figura 2, usando un variac antes del transformador 1:1. Ajuste el variac para una salida de 20 Vpico (20/√2Vrms ).<br />+ Vd -+Vl-RlilD2N1:N2+V Linea -T1+Vi-D3D4D1<br />FIGURA 2. Circuito Rectificador de Onda Completa Tipo Puente.<br />Obtenga en el canal 1 con ayuda del osciloscopio la señal Vl. Dibuje estas señales representado los puntos de interés. Note que el punto de tierra para la carga y para la señal V no son los mismos por lo cual no debe observar Vi y Vl simultáneamente.<br />Con el multimetro en AC mida Vlrms. Coloque el multimetro en DC y mida VlDC e IlDC. <br />FUENTE DC CON ZENER<br />Materiales a Utilizar.<br />1 Transformador.<br />1Puente rectificador ECG5304 o equivalente.<br />1Diodo Zener ECG 142.<br />1Condensador de 220µf, 35v.<br />1Resistenacia 1kΩ, ¼ w.<br />1Resistenacia 180Ω, ¼ w.<br />1Resistenacia 100Ω, ¼ w.<br />1Resistenacia variable de 500Ω, 1 w.<br />Desarrollo Práctico.<br />Conecte el circuito de la figura 3, con un variac antes del transformador 1:1, Use Ri=180Ω; Rl=1KΩ. Ajuste el variac para una salida de 24 Vpico (24/√2Vrms ).<br />+Vl-RiizViCN1:N2+V Linea -T1+Vi-+Vz-iliiRl<br />FIGURA 3. Fuente DC con salida Zener como Regulador.<br />Observe en el osciloscopio la señal Vl y dibuje la forma de onda.<br />Retire el capacitor y repita el punto 2. Conecte nuevamente C.<br />Reemplace Rl por una R=100 Ω en serie con el trimer ajustando a 500Ω . Obtenega Vl con el osciloscopio.<br />Reduzca lentamente el valor de la resistencia variable, siempre observando Vl. Detengase en el momento que note que Vl ya no se vea como un nivel DC. Retitre la resistencia variable y mida su valor.<br /> <br />PROSTLABORATORIO.<br />Dibuje el circuito R.M.O para obtener un voltaje Vl pulsante, pero de valores negativos.<br />Otro rectificador de onda completa es con un transformador de toma central. Represente el circuito y explique su funcionamiento.<br />Haga una interpretación al comparar las formas de ondas Vl obtenidas en el punto 2 y 3 del desarrollo de la práctica del R.O.C.<br />Con los resultados del punto 5, diga cuál es el valor de Rlmin que el circuito puede manejar para que haya regulación ¿Cuál es Ilmax?<br />Calcule el valor para el condensador en el circuito del punto 1 en el desarrollo práctico de la fuente DC con zener.<br />Conclusiones.<br />PRACTICA RECORTADORES Y SUJETADORES.<br />OBJETIVO.<br />Describir el comportamiento de los diodos semiconductores en los circuitos recortadores.<br />Diseñar un circuito sujetador, verificando su funcionamiento en un montaje práctico.<br />PRELABORATORIO.<br />Leer la teoría de los circuitos recortadores y sujetadores.<br />Si el recortador de l a figura 1 cuenta con: V1= 8V y V2= -8V y una alimentación igual a:<br />Vi=5Sen(wt) V<br />Vi=12Sen(wt) V<br />Dibuje simultáneamente Vi y Vo para cada caso anteriormente presentado. ¿En cuál de los dos casos el circuito no funciona como recortador? Justifique.<br />Diseñe un circuito sujetador, al cual se le aplica una señal cuadrada con valores picos de +5 y -5 y frecuencia igual a 1KHz, para manejar R=1KΩ y que en la salida se haya desplazado 2V hacia arriba. Aplicando el criterio de la siguiente ecuación: RC=5t2 , seleccione el valor adecuado de C.<br />CIRCUITO RECORTADOR<br />Materiales a Utilizar.<br />2 Diodo 1N4007 o equivalente.<br />1Resistenacia 33kΩ, ¼ w.<br />Desarrollo Práctico.<br />Con los materiales descritos, monte el circuito de la figura 1, con Vi=10Sen(6283t)V, V1=5V y V2=3V. Observe simultáneamente las señales Vi y Vo. Dibújelas en su cuaderno.<br />Observando a Vo, varíe en forma lenta V1 y luego V2. Comente con su grupo de trabajo y anote sus observaciones.<br />--++35621211022350D1+Vo-R+Vi-D2V1V226477221015035<br />FIGURA 1. Circuito Recortador de Doble Polaridad.<br />CAMBIADORES DE NIVEL O SUJETADORES<br />Materiales a Utilizar.<br />1 Diodo 1N4007.<br />1 Resistencia 1kΩ, ¼ w.<br />1 Capacitor de acuerdo al diseño.<br />Desarrollo Práctico.<br />Monte el circuito diseñado en el punto c del pre-laboratorio y aplique la señal correspondiente a Vi y el valor de VB. Observe simultáneamente Vi y Vo. Dibuje en su cuaderno.<br />Reduzca lentamente el valor de VB. Anote lo que observa.<br />Disminuya la frecuencia de la señal Vi hasta 100Hz. Aumente la frecuencia del a señal de Vi hasta 10KHz. En cada caso haga sus anotaciones. <br />-+DVBC+Vo-Vc ++Vi-R26769821113307<br />FIGURA 2. Circuito cambiadores de nivel con una fuente DC.<br />PROSTLABORATORIO.<br />Realice las respectivas Conclusiones. <br />PRACTICA DEL ESTUDIO Y APLICACIÓN DEL BJT.<br />EFECTO SOBRE EL PUNTO DE REPOSO (Q) POR VARIACIONES DE B<br />OBJETIVO.<br />Reconocer el efecto que tiene la variación del β de un BJT sobre el punto Q en dos circuitos de polarización diferentes, mediante dos montajes experimentales. <br />FIGURA 1. Circuito de Polarización Fija.VCCICIBRBRC+VBE -+VCE-<br />PRELABORATORIO.<br />Leer la teoría de BJT.<br />Determine el punto Q (IBQ, ICQ, VCEQ) en el circuito de la figura 1 si β =100, VCC=12V, RB=470KΩ, RC=2,2KΩ. Tome VBEON=0,7V.<br />Repita el punto anterior suponiendo que el BJT se cambió por otro que tenga un β2=150.<br />Determine el punto Q (IBQ, ICQ, VCEQ) en el circuito de la figura 2 si β1=100, VCC=12V, R1=10KΩ, R2=82KΩ, RE=330Ω, RC=2,2KΩ. <br />Repita el punto anterior para un BJT con β2=150.VCC<br />FIGURA 2. Circuito de Polarización por Divisor de Tensión con RE.IBRER1R2RCIC+VBE -+VCE-<br />Materiales a Utilizar.<br />2 Transistores 12N3904 o equivalente.<br />5 Resistencias en total: 470kΩ, 2,2kΩ, 10kΩ, 330kΩ, 82kΩ; todas ¼ W.<br />Desarrollo Práctico.<br />Mida con el multímetro el β de cada uno de los transistores y etiquete el de menor β como T1 y el otro como T2. Los valores de β1 y β2 deben ser notoriamente diferentes para interpretar adecuadamente esta práctica.<br />Monte el circuito del a figura 1 con T1, usando VCC=12V, RB=470KΩ, RC=2,2KΩ,. Mida con un multímetro IBQ, ICQ, VCEQ. Anote esos valores.<br />Repita el paso 2 reemplazando a T1 por T2.<br />Monte el circuito de la figura 2 con T1, usando VCC=12V, R1= 10KΩ, R2=82KΩ, RE=330Ω, RC=2,2KΩ,. Mida con un multímetro IBQ, ICQ,, VCEQ. Anote esos valores.<br />Repita el paso 4 reemplazando a T1 por T2.<br />PROSTLABORATORIO.<br />Trace la línea de carga del punto 2 del desarrollo práctico indicando el punto Q.<br />Repita a para el punto 3 del desarrollo práctico.<br />Repita a para el punto 4 del desarrollo práctico.<br />Repita a para el punto 5 del desarrollo práctico.<br />Conclusiones. <br />PRACTICA DEL ESTUDIO Y APLICACIÓN DEL BJT.<br />AMPLIFICADOR DE SAÑAL DEBIL<br />OBJETIVO.<br />Diseñar un amplificador emisor común, donde se identifiquen las ganancias de tensión y corriente, verificándolo con un montaje práctico. <br />PRELABORATORIO.<br />Diseñe un amplificador en Emisor Común como el de la figura 1 con RL=9,1KΩ, RC=4 KΩ VCC=15V para una ganancia de tensión AV=-10 y para una ganancia de corriente Ai=-10. Mida con un multímetro el B de su transistor y con ese valor realice el diseño. Con ese mismo transistor montará el desarrollo práctico. <br />C1C2RL+VO-+VI-VCCICRCR2R1RE<br />+ -+ -<br />FIGURA 1. Amplificador en Emisor Común.<br />Materiales a Utilizar.<br />1 Transistores 2N3904 o equivalente.<br />1 Resistencias de 9,1kΩ, ¼ W.<br /> 1 Resistencias de 4 kΩ, ¼ W.<br />Resistencias de acuerdo al diseño del prelaboratorio.<br />3 Condensadores de 100µF, 35V.<br />1 Potenciómetro o resistencia variable de 10KΩ.<br />Desarrollo Práctico.<br />Monte el circuito diseñado en el pre-laboratorio. Utilice C1=C2=100µF y la señal de entrada es será una senoidal de 200mVp-p y 1KHz de frecuencia.<br />Obtenga en el osciloscopio simultáneamente Vi y Vo. Dibújelos en su cuaderno.<br />Mida con un multímetro la corriente AC en la carga Rl. Mida con un multímetro la corriente AC que circula por la fuente Vi.<br />Conecte un potenciómetro en serie con la entrada como se indica en la figura 2. Coloque un canal del osciloscopio en A y el otro en B. Varíe el potenciómetro hasta VB=VA/2. Retire el potenciómetro y mida el valor de su resistencia. Este valor es Rin del amplificador.<br />Reinstale el circuito original. Varíe lentamente Vi, observando Vo en el osciloscopio. Anote el voltaje máximo P-P de la salida sin distorsión. Note cuál de los semiciclos se corta primero.<br />Lleve Vi nuevamente a 200mVp-p. conecte un condensador de 100 µF en paralelo con RE. Observe simultáneamente Vi y Vo y grafíquelos.<br />10KΩpVi+ B A<br />FIGURA 2. Circuito para calcular Rin.<br />PROSTLABORATORIO.<br />De los resultados del punto 3 del desarrollo práctico, calcule la ganancia de corriente Ai y compárelo con el valor del diseño.<br />Compare el valor de Rin calculado con el obtenido experimentalmente.<br />Según lo observado en el punto 5 del desarrollo práctico ¿Qué ocurre primero el corte o la saturación? Justifique.<br />Comente los resultados obtenidos al conectar un capacitor en paralelo con RE.<br />Conclusiones. <br />PRACTICA. ESTUDIO Y APLICACIÓN DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL.<br />AMPLIFICADORES CON OPERACIONAL<br />OBJETIVO.<br />Verificar las propiedades de un amplificador con operacional, mediante un montaje experimental.<br />PRELABORATORIO.<br />Investigue y dibuje el circuito de un amplificador inversor. Deduzca la ecuación para la tensión de salida.<br /> Investigue y dibuje el circuito de un amplificador No inversor. Deduzca la ecuación para la tensión de salida.<br />RFRLVoR1V1R2R3V2V3<br />FIGURA 1. Amplificador Sumador con 3 Señales de Entrada.<br />Materiales a Utilizar.<br />1 CI LM741.<br />2 Resistencias de 2KΩ, ¼ W c/u.<br />2 Resistencias de 1KΩ, ¼ W c/u.<br />Desarrollo Práctico.<br />Monte el circuito de la figura 1. Con solo 2 entradas: V1=-1V, V2=Sen(2π1000)t V. Use R1=R2=1KΩ, RF=2KΩ, ± V=12V.<br />Observe simultáneamente V2 y Vo. Dibuje ambas señales.<br />Reemplace R2 por un valor de 2KΩ y repita el punto anterior. <br />Reconecte R2=1KΩ. quite la entrada de -1V y en su lugar aplique V2. Repita el punto 2.<br />PROSTLABORATORIO.<br />Realice un breve comentario de los resultados obtenidos en el desarrollo práctico. ¿Coinciden los resultados con la siguiente ecuación? Vo=-RFR1V1+RFR2V2+RFR3V3.<br />Conclusiones. <br />