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 Altavoz Electrostático?
Un altavoz electrostático es un tipo especial de altavoz que utiliza un principio de funcionamiento diferente al de los altavoces tradicionales. En lugar de utilizar un cono o diafragma convencional como en los altavoces dinámicos, los altavoces electrostáticos emplean un diafragma delgado y ligero que está cargado eléctricamente entre dos placas metálicas, creando un campo eléctrico que hace vibrar el diafragma y produce el sonido.
A continuación, se proporciona una descripción detallada de qué es un altavoz electrostático y cómo funciona:
1. Componentes principales:
- Diafragma: El diafragma de un altavoz electrostático es una lámina delgada y ligera de un material dieléctrico, como Mylar o poliéster. Es transparente al sonido y está suspendido entre dos placas metálicas cargadas eléctricamente.
- Placas cargadas: Un altavoz electrostático consta de dos placas metálicas paralelas: una placa fija y otra placa móvil. Estas placas están cargadas con una tensión eléctrica y están ubicadas a ambos lados del diafragma.
2. Principio de funcionamiento:
- Creación del campo eléctrico: Cuando se aplica una tensión eléctrica entre las placas metálicas cargadas, se crea un campo eléctrico entre ellas. Como resultado de la ley de Coulomb, el diafragma cargado eléctricamente se verá atraído o repelido por las placas, dependiendo de la polaridad de la tensión aplicada.
- Vibración del diafragma: Al aplicar una señal de audio al sistema, la tensión eléctrica en las placas varía rápidamente, siguiendo la forma de onda de la señal de audio. Estas variaciones en la tensión eléctrica generan un campo eléctrico variable, lo que hace que el diafragma vibre hacia adelante y hacia atrás en respuesta a la señal de audio. Estas vibraciones del diafragma generan ondas sonoras que corresponden a la señal de audio original.
3. Ventajas y desafíos:
Ventajas:
- Los altavoces electrostáticos pueden proporcionar una reproducción de sonido excepcionalmente clara y detallada, especialmente en las frecuencias altas, debido a la baja masa y la rápida respuesta del diafragma.
- Al no requerir una caja o carcasa para el diafragma, los altavoces electrostáticos pueden ofrecer un diseño delgado y estético, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta fidelidad y sistemas de cine en casa.
Desafíos:
- Los altavoces electrostáticos suelen ser menos eficientes en la conversión de energía eléctrica a sonido en comparación con los altavoces dinámicos, lo que puede requerir amplificadores más potentes para obtener el mismo nivel de volumen.
- La reproducción de frecuencias bajas (graves) suele ser más limitada en los altavoces electrostáticos debido a la naturaleza del diafragma delgado y ligero. Por lo tanto, es común combinarlos con subwoofers para mejorar la respuesta de bajos.
4. Aplicaciones:
- Los altavoces electrostáticos son populares en sistemas de alta fidelidad y cine en casa para aquellos que buscan una experiencia auditiva detallada y transparente.
- También se utilizan en estudios de grabación y aplicaciones de monitoreo de audio profesional, donde la precisión y la calidad del sonido son fundamentales.
Luego, un altavoz electrostático es un tipo de altavoz que utiliza un diafragma cargado eléctricamente entre dos placas metálicas para generar sonido. Ofrece una reproducción de sonido detallada y transparente, aunque puede requerir amplificadores más potentes y puede tener limitaciones en la reproducción de graves. Son ideales para aquellos que buscan una experiencia auditiva de alta calidad en sistemas de alta fidelidad, cine en casa y aplicaciones de audio profesional.
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