T.P. II

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA 2014PRÁCTICO N° 2REDES REACTIVAS – RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETANOTA: Para realizar la práctica de Laboratorio es condición necesaria traer resueltos paraentregar los items marcados con asterisco (*).*1 FiltrosLa figura 1 muestra la respuesta de un filtro pasa-alto a un escalón de tensión. Dibujeaproximadamente la salida del filtro cuando el mismo es excitado con ondas cuadradas deamplitud entre 0 y V>0, y con las siguientes frecuencias. Dibuje los primeros ciclos (régimentransitorio) y ya pasados varios ciclos (régimen permanente). ¿Es necesario calcular la frecuenciade corte?• 100Hz• 1kHz• 1MHzVsalidaentradatτ = RC = 1msFigura 1¿Cuál es la constante de tiempo que determina el régimen transitorio?2 Filtro pasa-alto0,022 µFV i27 kΩV oFigura 2*2.a Obtenga la ecuación de transferencia T(f)=V o /V i (módulo y fase) del filtro pasa-alto.Calcule la frecuencia de corte “f c ” y la atenuación y desfase del filtro para: f = 0.1f c , f = 0.5f c ,f = f c , f = 2f c y f = 10f c . Haga una tabla con los valores calculados.2.b Conecte a la entrada del filtro, la salida senoidal del generador de audio (600Ω deimpedancia de salida).I Observando simultáneamente -en el osciloscopio- la entrada V i (y la salida V o del filtro,realice un barrido en frecuencia, comenzando con 100kHz y descendiendo hasta encontrar la1

frecuencia de corte (f c ). Si fuera necesario ajuste la tensión de salida del generador, para quedurante el barrido mantenga su amplitud en 1V pico (2V p-p ).II Dibuje las ondas de entrada y de salida observadas en el osciloscopio (desfase yatenuación) para: f c /10 , f c y 10f c .III Construya los diagramas de Bode de amplitud y fase. Para ello midaV i y V o para lassiguientes frecuencias: f c /10 , f c /2 , f c , 2f c y 10f c .Verifique con la teoría si atenuación y desfase medidos son correctos. Indique los valores.Verifique que la pendiente de atenuación (en el diagrama de Bode) es de -6db/oct o -20db/dec.Recuerde que el eje de abscisas del diagrama de Bode la frecuencia se representa en escalalogarítmica. Es decir, sobre el eje se leen directamente valores de frecuencia (y no valores delog(f), aunque estos valores de frecuencia se distribuyen sobre el eje en forma logarítmica).¿En qué rango de frecuencias el circuito trabaja como derivador? Verifíquelo introduciendo a laentrada una señal senoidal (y luego una cuadrada). ¿Cómo es la transferencia de amplitud en estasituación? Explique lo observado.2.c Conecte al filtro la salida de ondas cuadradas del generador de audio (50Ω de impedanciapara este tipo de salida). Mantenga la tensión del generador en 1V pico . Elija una frecuencia deensayo que permita medir con precisión τ (constante de tiempo con que decae la salida).Verifique que el valor medido en el osciloscopio cumple con:f c =1/(2*π*τ)Observe la salida (y la entrada) para una onda cuadrada cuyo período T satisfaga las siguientesrelaciones: Tτ=1/(2*π*f c )Grafique y saque conclusiones.Para el caso T

4 Punta atenuadora de osciloscopio x 10.Este circuito representa una punta atenuadora (x10) de osciloscopio. R 1 y C 1 están dentro dedicha punta y R 2 y C 2 forman la impedancia de entrada al osciloscopio.X 10C 1 =2.2 pF(variable)cableOsciloscopioCANAL 1V 1V 2R 1 =9 MΩR 21 MΩC 220 pFV 1C 1 =2.2 pF(variable)R 1 =9 MΩR 21 MΩC 220 pFV 2Figura 4*4.a Obtenga la expresión de la transferencia T(f)=V 2 /V 1 del circuito de la figura 4.¿Qué condición se debe cumplir para que la transferencia resulte independiente de la frecuencia?En tal caso ¿cuál es la transferencia del circuito?4.b Las puntas de osciloscopio tienen una posición de trabajo x10 (que atenúa la señal en unfactor 10). Su circuito equivalente es el de la figura 4. Utilizando la señal cuadrada decalibración que provee el osciloscopio, calibre el capacitor de ajuste C 1 de la punta, para que laseñal se vea perfectamente compensada. Grafique lo observado en posiciones extremas.Explique.5 Rectificador de onda completa*5.a En el rectificador de onda completa de la figura 5.a marque el recorrido de la corrientepara los semiciclos positivo y negativo. Dibuje la forma de onda de la tensión de salida V L .5.b Arme el rectificador de onda completa representado en la figura 5.a. Grafique en lamisma escala las ondas de entrada (V i ) y de de salida (V L ) al rectificador. Explique.Note que no es posible medir V i y V L en forma simultánea con un osciloscopio convencionaldebido a que las conexiones de masa establecerían un cortocircuito en una de las ramas delpuente de diodos.220Vca50HzV iDiodo1N4007+i L~ ~-+V L_RL33KFigura 5.a5.c Reemplace R L por un capacitor de 100 µF, como se indica en la figura 5.b, y repita lasmediciones del punto 5.b. Explique.3

220Vca50HZVi12V+~ V o-~+-100 µF5.d Arme el circuito de la figura 5.c .Mida y dibuje la tensión de salida para distintascombinaciones de capacitores y resistencias de carga.220Vca50HZVi12VFigura 5.b+~ ~RL V o33K100 µF-+-Figura 5.c*6 Adaptación de impedanciasGenerador de audioGenerador de audioR iV SV iParlanteV iR inV SParlanteFigura 6.aFigura 6.b6.a En vacío, se ajusta en un valor V i =10V la amplitud de la tensión del generador de audio.Luego se conecta un parlante de impedancia 8 Ω a la salida del generador (R i =600 Ω) según lafigura 6.a. Calcule la tensión en los bornes del parlante (V S ). ¿Cuánto vale la relación entre laspotencias disipadas en el parlante y en el generador?6.b Se intercala ahora un transformador como el de la figura 6.b a fin de adaptar lasimpedancias. Calcule la relación de vueltas n con la que se obtiene la máxima transferencia depotencia del generador. ¿Cuánto valen ahora V s y la relación de potencias?Cuestionario:1 Explique la diferencia entre las posiciones Auto y Normal del trigger del osciloscopio.2 ¿Es alterna la señal cuadrada del generador de audio utilizado?3 ¿Qué ocurre si pone una carga en uno de los filtros?4 En el rectificador de onda completa:¿Qué ocurre si se quema uno de los diodos del puente, quedando el circuito abierto?¿Qué sucede con la tensión de salida del rectificador si la tensión de línea se reduce a 110 V ca ?5 Si desea proteger todo el circuito del punto 5c, ¿dónde colocaría un fusible de protección?4