Construcción de fuente de alimentación no regulada
I.- OBJETIVOS
Observar mediante el Osciloscopio la rectificación de la corriente alterna a media onda y onda completa.
Comprobar la disminución de la componente alterna de la señal rectificada usando filtros.
Determinar el factor de rizado de los filtros estudiados.
Verificar la dependencia de la señal continua de salida de la carga y con el condensador.
II.- INFORMACION PRELIMINAR
EL TRANSFORMADOR DE ENTRADA
El transformador de entrada es usualmente un transformador reductor. En este tipo de transformador, el voltaje se reduce y la corriente se eleva. Una forma de no olvidar esto es recordar que la potencia de salida es igual a la potencia de entrada en un transformador sin pérdidas.
EL RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
El rectificador de media onda tiene un diodo en serie con un resistor de carga. El voltaje en la carga es la mitad de una onda sinusoidal rectificada con un valor pico aproximadamente igual al voltaje secundario pico. El voltaje de carga promedio o de cd cd igual al 31.8 % del voltaje de carga pico.
EL RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA
El rectificador de onda completa tiene un transformador con conexión al centro, con dos diodos y un resistor de carga. El voltaje de la carga es una onda sinusoidal completa rectificada con un valor pico aproximadamente igual a la mitad del voltaje secundario pico. El voltaje de carga promedio o de cd es igual al 63.6 % del voltaje de carga pico.
La frecuencia de rizo es igual al doble de la frecuencia de entrada.
RECTIFICADOR DE PUENTE
El Rectificador de puente tiene cuatro diodos. El voltaje de carga es una onda sinusoidal rectificada completa con un valor pico aproximadamente igual al voltaje secundario pico. El voltaje de carga promedio o de cd es igual al 63.6 % del voltaje de carga pico. La frecuencia de rizo es el doble de la frecuencia de línea.
FILTRO CON CAPACITOR A LA ENTRADA
Este es un capacitor conectado entre los extremos del resistor de carga. La idea es la de cargar el capacitor al voltaje pico y dejar que suministre corriente a la carga cuando los diodos no estén conduciendo. Con un capacitor grande, el rizo es pequeño y el voltaje de carga es casi un voltaje de cd puro.
III.- EQUIPO Y MATERIALES
- O : Osciloscopio
- V : Voltímetro
- A : Amperímetro
- P : Puente de diodos 1A
- D : Diodos de Silicio (2) 1N4002
- C : Condensadores 22uF/50V, 47uF/50V, 100uF/ 16V, 470uF/ 16V,
- RL : 220Ώ, 1KΩ, 4.7KΩ
IV.- PROCEDIMIENTOS
1.- Se Calibró el Osciloscopio y luego se instaló el circuito de la Fig. 1
Si 1 VPP = 29 mm, entonces 600 mm = 20.68 VPP (voltaje de entrada)
Voltaje de Entrada
La medición de voltaje alterno fue de 20.68 VPP y nos dio una forma de onda sinusoidal tal como se muestra en la siguiente figura:
RL=1KΩ
Voltaje de Salida
La forma de onda de salida es la que se muestra:
2.- Circuito de la Fig. 2
La forma de onda de la salida es la siguiente:
RL=1KΩ
3.- Circuito de la Fig. 3
La forma de onda de la salida es la siguiente:
RL=1KΩ
4.- Circuito de la Fig. 4
La forma de onda de la salida es la siguiente:
De los resultados se construyó la siguiente tabla:
Para RL = cte
| RL | C | Vrpp | VCC | VCC(V) | Vef (V) |
| 22uF | 1.72 V | 8.27 V | 8.08 V | 6.7 V | |
| 1KΩ | 47uF | 1.37 V | 8.62 V | 8.25 V | 6.7 V |
| 100uF | 0.48 V | 8.96 V | 8.7 V | 6.7 V |
Para C = cte
| C | RL | Vrpp | VCC | VCC(V) | Vef (V) |
| 220Ω | 0.45 V | 8.27 V | 8.71 V | 6.7 V | |
| 470mF | 1KΩ | 0.14 V | 8.62 V | 8.87 V | 6.7 V |
| 4.7KΩ | 0.03 V | 9.31 V | 8.92 V | 6.7 V |
CONCLUSIONES
De los resultados del cuadro se puede notar que:
- Si tenemos RL = Cte. y aumentamos la capacidad del condensador se produce un menor rizado en la salida del circuito.
- Si tenemos C = Cte, y aumentamos el valor de la resistencia RL, menor es el voltaje de rizado que se obtiene.
- El voltaje de rizado es directamente proporcional a la corriente en el circuito.
- Si queremos tener un voltaje continuo en la salida tenemos que aumentar la capacidad del condensador. Por lo que generalmente para estos casos se utiliza una capacidad de 2200uF.
V.- CUESTIONARIO
1.- Compare los gráficos obtenidos para los tres primeros circuitos y haga un comentario sobre los mismos
En el primer gráfico se puede apreciar que el diodo conduce solamente en un sentido, por lo que se observa el semiciclo positivo solamente.
En el segundo gráfico se puede apreciar los dos semiciclos, pero uno de ellos a sido invertido debido a la posición que tienen los diodos y de que la salida del transformador tiene una derivación central.
En el tercer gráfico se puede apreciar la misma forma de onda que la anterior, debido a que ahora son los cuatro diodos los que hacen que en la carga se tenga los dos semiciclos como positivos.
Diccionario electrónico
¿Qué es un Desfase?
En electrónica, el término "desfase" se refiere a la diferencia en la fase entre dos señales o componentes de una señal eléctrica o electrónica. La fase se relaciona con la posición relativa en el ciclo de una señal periódica y se mide en grados o radianes. Para comprender mejor qué es el desfase, es necesario entender algunos conceptos clave:
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Señales Periódicas: En electrónica, muchas señales son periódicas, lo que significa que se repiten a intervalos regulares en el tiempo. Ejemplos comunes de señales periódicas incluyen las señales de audio, las señales de radio, las señales de osciladores y las señales de corriente alterna (CA).
-
Frecuencia: La frecuencia de una señal periódica se refiere a cuántos ciclos completa en un segundo y se mide en Hertz (Hz). Una señal de 1 kHz completa 1000 ciclos por segundo.
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Fase: La fase de una señal se refiere a la posición relativa de la señal en su ciclo. Una señal comienza en 0 grados de fase, alcanza su punto máximo positivo en 90 grados, vuelve a cruzar el eje central en 180 grados, alcanza su punto máximo negativo en 270 grados y regresa a 360 grados (0 grados) para completar un ciclo. La fase se mide en grados o radianes.
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Desfase: Cuando se comparan dos señales periódicas, el desfase se refiere a la diferencia en la fase entre ellas. El desfase puede expresarse en grados o radianes y puede ser positivo o negativo, lo que indica si una señal está adelantada o atrasada en relación con la otra.
El desfase es una propiedad importante en la electrónica y la ingeniería de señales porque puede tener un impacto significativo en cómo interactúan las señales. Algunos ejemplos de su aplicación incluyen:
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Filtros y ecualización: En aplicaciones de procesamiento de señales, como en sistemas de audio, se utilizan filtros para cambiar el desfase de ciertas frecuencias en comparación con otras. Esto puede ajustar la respuesta de frecuencia de un sistema para lograr una calidad de sonido deseada.
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Modulación y demodulación: En la transmisión de señales, como en la modulación de radio, el desfase es esencial para recuperar la información transmitida correctamente.
-
Sistemas de control: En sistemas de control, el desfase puede ser crítico para garantizar que una señal de referencia y una señal de retroalimentación estén en fase para lograr un control preciso.
El desfase es una medida de la diferencia de fase entre dos señales periódicas y es un concepto fundamental en electrónica y procesamiento de señales que tiene una amplia gama de aplicaciones en diversas áreas de la tecnología.
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