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UNIVERSIDAD NACIONAL DE

HUANCAVELICA

Creada por ley N 25265

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERA

Escuela acadmico Profesional de Electrnica

GUA DE LABORATORIO DE ELECTRNICOS IV Y

LABORATORIO

LABORATORIOS: 01,02,03,04,05,06 y 07

CURSO: CIRCUITOS ELECTRNICOS IV Y LABORATORIO

AUTOR: ING. HERRERA MORALES JAVIER

CICLO : IX

PAMPAS PER

2003

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EXPERIMENTOS ELECTRNICOS

Profesor : JAVIER ALFREDO HERRERA MORALES

Profesor contratado del Departamento de Ingeniera Electrnica de

la Universidad Nacional de Huancavelica. Pampas Tayacaja.

4

El presente trabajo

dedicamos a los alumnos

egresados de esta Escuela

quienes vienen laborando en

distintas instituciones de la

Regin, llevando en alto a

nuestra Universidad joven y as

contribuyendo en el desarrollo

de la Regin y Pas.

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INTRODUCCIN

En esta gua practica presentamos siete laboratorios: circuito oscilador en Puente

de Wien, Circuito Generador de funciones(Sinusoidal, cuadrada y triangular), circuito

oscilador tipo T, circuito de barrido de tensin con espejo de corriente, circuito de barrido

de tensin Miller, circuito de barrido de tensin Miller con interruptor electrnico, circuito

generador de onda triangular y oscilador controlado por voltaje .

Todos estos circuitos se han experimentado en el laboratorio, analizando y

comprobando los resultados tericos como prcticos.

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LABORATORIO I

CIRCUITO OSCILADOR EN PUENTE DE WIEN

OBJETIVOS

Analizar, redisear y disear un oscilador en puente de Wien, con circuitos

integrados operacionales.

Plasmar la teora recibida en clase en un circuito practico.

MARCO TERICO

Se obtiene asociando el circuito de realimentacin puente Wien con un

Amplificador Operacional a travs de la realimentacin positiva. La frecuencia de

oscilacin o resonancia del circuito puente es tambin la frecuencia de oscilacin del

circuito. Tambin existe un lazo de realimentacin negativo que permite limitar la amplitud

de la seal de salida. Esta limitacin es importante pues de no haberla, la realimentacin

positiva hara que el sistema no se estabilice llevando al circuito a la saturacin,

distorsionando la seal sinusoidal deseada.

Uno de los circuitos osciladores mas sencillos esta basado en el puente de wien. El

circuito esta formado de un amplificador operacional conectada en la configuracin no

inversora, con una ganancia de lazo cerrado de 1+R2/R1. En la trayectoria de

retroalimentacin de este amplificador de ganancia positiva esta conectada una red RC. La

formula para determinar su periodo es: T=2RC. Dado que w =1/RC.

EQUIPOS Y MATERIALES

- 1 osciloscopio digital - 1 multmetro digital - 1 fuente de tensin de cc de +15, -15V - 1 protoboard - 1 circuito integrado 741 - resistencias de: 1.1K, 2.3K, 100K - condensadores de: 1nF,

Los anlisis realizados en clase, sern verificados en la presente experiencia, en el que

solo se indicaran las ecuaciones deducidas.

1. Armar el circuito mostrado en la figura n 01

7

2. Ver en el osciloscopio la frecuencia de salida de cada medida, as mismo tomar medidas con el osciloscopio la tensin de salida y llenar la tabal n01.

Utilizar la ecuacin demostrada en clase, para estimar el tiempo de retardo terico

ECUACIONES

Fo =1/2RC

Rf/Ra = 2

R ( k) Terico

R (k) Experiment

al

Rf(1K) Terico

Rf (k) Experiment

al

C (nF)

Terico

C (nF)

Experimental

f (kHz)

Experimental

f (kHz )

Terico

100 2.3 1

200 2.3 1

100 1 1

100 2 1

100 3 1

100 4 1

100 10 1

Tabla n7

Tabla n1

8

CUESTIONARIO

1 .Determinar el error porcentual de cada medida

2. Explicar como se logra variar la amplitud de la tensin de salida.

3. Explicar como se logra variar la frecuencia de salida dela seal.

4. Hasta que frecuencia cree que su circuito de relajacin responde y que dispositivo

es el que determina la respuesta.

5. Simular en un software electrnico

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LABORATORIO N 02

CIRCUITO GENERADOR DE FUNCIONES

OBJETIVOS

Utilizando los experimentos anteriores, en este experimento se podr integrar cada

una de las partes para poder generar funciones tales como sinusoidal, triangular y cuadrada.

MARCO TERICO

El circuito a disear proporciona seales de salida sinusoidal, cuadrada y triangular.

Como veremos en el circuito la primera parte consta de un oscilador en Puente de Wien, a

la salida de este oscilador obtendremos una seal sinusoidal. Si a esta seal sinusoidal le

aplicamos un circuito disparador de Smith obtendremos a la salida de este una seal

cuadrada.

Aplicando la onda cuadrada, proporcionada por el disparador de Smith, a un

integrador se tendr una onda triangular en la salida.

De este modo, es posible construir un generador elemental de seales(sinusoidal,

cuadrada y triangular).

Se ajusta el potencimetro P para conseguir la mxima seal de salida del primer

circuito(onda sinusoidal sin que presente distorsin).

Tambin se ajusta la salida del tercer circuito (onda triangular) variando su tensin

(CC) por medio del potencimetro R de 1K colocado en la entrada no inversora AOP3 de

manera que sea simtrica respecto al eje adoptado para las salidas anteriores.

La frecuencia de oscilacin se controla variando los valores de R o C de la

realimentacin positiva del oscilador de Puente de Wien.

El control de la estabilidad y amplitud del oscilador de puente de Wien se confa a 2

diodos de conmutacin rpida(1N4148) y a un potencimetro en serie.

a)Seal sinusoidal

10

b)Seal cuadrada

c)Seal triangular

EQUIPOS Y MATERIALES

- 1 osciloscopio digital - 1 multmetro digital - 1 fuente de tensin de cc de +15, -15V - 1 protoboard - 3 circuitos integrados 741 - resistencias de: 10K, 47K, 100K, 30k, 1M, 470k, 1k - condensadores de: 10nF, 0.01 uF - potencimetros de: 1K, 4.7K, 10K. - 2 diodos 1N4148

Los anlisis realizados en clase, sern verificados en la presente experiencia, en el que

solo se indicaran las ecuaciones deducidas.

3. Armar el circuito mostrado en la figura n 02

11

4. Ver en el osciloscopio la frecuencia de salida de cada medida, as mismo tomar medidas con el osciloscopio la tensin de salida y llenar la tabal n02.

CUESTIONARIO

1. Explicar como se logra variar la amplitud de la tensin de salida de cada funcin.

2. Explicar como se logra variar la frecuencia de salida dela seal.

4. Hasta que frecuencia cree que su circuito de relajacin responde y que dispositivo es el

que determina la respuesta.

5. Simular en un software electrnico

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GENERADOR DE FUNCIONES

ONDAS SENOIDALES, CUADRADAS

Y TRIANGULARES

Figura n02

13

LABORATORIO III

OSCILADOR TIPO T

OBJETIVO

Analizar, redisear y disear el circuito oscilador tipo T.

MARCO TEORICO

En este circuito hay una frecuencias fr en la cual el corrimiento de fase es igual a 0.

La ganancia de voltaje es igual a 1 para frecuencias baja y altas. La retroalimentacin

positiva es a travs del filtro en doble T. En el oscilador tipo T R/2 es variable. Esto es

necesario ya que el circuito oscila a una frecuencia ligeramente diferente de la frecuencia de

resonancia.

La figura muestra un oscilador en doble T. La realimentacin positiva es a travs del

divisor de voltaje a la entrada no inversora . la realimentacin negativa es a travs del filtro

en doble T. En el filtro en doble T, hay una resistencia variable que es de mucha importancia

en este oscilador. No es un circuito muy popular ; trabaja bien solo a una frecuencia. La

formula para determinar su periodo es: w =1/RC.

MATERIALES Y EQUIPOS

- 1 osciloscopio digital - 1 multimetro digital - fuente de tensin cc de +15v y 15v - 1 protoboard - 1 circuito integrado UA741 - resistencia de 22 K, 11K , 10K y Pot. de 10K y las indicadas en la tabla - condensador 30nF y 15 nF, e indicadas en la tabla

5. Armar el circuito mostrado en la figura n 03 6. Ver en el osciloscopio la frecuencia de salida de cada medida, as mismo tomar

medidas con el osciloscopio la tensin de salida y llenar la tabal n03.

Utilizar la ecuacin demostrada en clase, para estimar el tiempo de retardo terico

ECUACIONES

T =1/ (2RC)

14

R ( k) Terico

R (k) Experimental

C (nF)

Terico

C (nF)

Experimental

f (kHz)

Experimental

f (kHz )

Terico

1 15

4 15

10 15

20 15

22 1

22 1

22 1

Tabla n3

figura n03

CUESTIONARIO

1. Explicar como se logra variar la amplitud de la tensin de salida.

2. Explicar como se logra variar la frecuencia de salida dela seal.

4. Hasta que frecuencia cree que su circuito oscilador sinusoidal responde y que dispositivo

es el que determina la respuesta.

5. Simular en un software electrnico

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LABORATORIO IV

CIRCUITOS DE BARRIDO DE TENSIN CON ESPEJO DE CORRIENTE

OBJETIVO

Analizar, redisear y disear circuitos de barrido de tensin con espejo de corriente.

Armar un circuito practico demostrado en clase, el circuito barrido de tensin

controlado con un interruptor electrnico CI 555.

MARCO TEORICO:

El circuito consta de un circuito integrado 555 con la cual se realizara la carga y

descarga del condensador, acompaado de un espejo de corriente el cual nos suministrar una

corriente constante.

El circuito formado por los transistores es una fuente de corriente la cual va a cargar

al condensador para que trabaje en carga y descarga .

Calculo de R para una frecuencia f = 500Hz

T= )(3

2

VbeVcc

CRVcc

F= )(

2

3

CRVcc

VbeVcc

Considerando C=15nf

R= )(2

3

FCVcc

VbeVcc R=172K

Pero se considero R=150K por ser un valor mas comercial , con el cual se obtiene una frecuencia

F=573,3Hz

circuito de barrido de tensin

MATERIALES Y EQUIPOS

- 1 osciloscopio digital - 1 multitester digital - fuente de tensin cc de 5v - 1 protoboard - 1 circuito integrado 555

Vcc3

2

3

Vcc

16

- 1 resistencia de 100 K - 1 condensador 10nF - 03 transistores de silicio el BC558

7. Armar el circuito mostrado en la figura n 04 8. Ver en el osciloscopio la frecuencia de salida de cada medida, as mismo tomar

medidas con el osciloscopio la tensin de salida y llenar la tabal n04.

Utilizar la ecuacin demostrada en clase, para estimar el tiempo de retardo terico

ECUACIONES

)(3

2

VbeVcc

CRx

VccT

R ( k) Terico

R (k) Experimental

C (nF)

Terico

C (nF)

Experimental

f (kHz)

Experimental

f (kHz )

Terico

10 10

20 10

40 10

60 10

100 0.1

100 2.7

100 4.7

100 10

100 27

Tabla n4

17

FIGURA N4

CUESTIONARIO

1. Explicar que tipo de circuito de barrido es. 2. como se logra variar la amplitud de la tensin de barrido. 3. Explicar como se logra variar la frecuencia de salida dela seal.

3. Que interruptor electrnico usara para que la tensin de barrido sea desde cero. 4. Simular en un software electrnico

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LABORATORIO V

CIRCUITO DE BARRIDO DE TENSIN MILLER

OBJETIVO

Analizar, redisear y disear el circuito simple de barrido de tensin Miller, haciendo

uso de operacionales e interruptor electrnico un transistor.

Armar un circuito practico demostrado en clase.

MARCO TERICO

El circuito consta de un OPAMP UA741 en la cual se har cargar el condensador con

una corriente constante, la descarga se obtiene al activar el interruptor que esta compuesto

por un comparador esto es el segundo operacional, el periodo depender del interruptor. De

esta manera se logra una seal de barrido de tensin.

MATERIALES :

- 1 OPAM 741 - 1 comparador 301 - 4 resistencia de 10k - 1 condensador de 22 uf - 1 resistencia de 100K - 1 resistencia de 5.1 K - 2 transistores 2N2222 - 2 diodos - 2 fuentes de 10 , -10 y 2v

9. Armar el circuito mostrado en la figura n 05 10. Ver en el osciloscopio la frecuencia de salida de cada medida, as mismo tomar

medidas con el osciloscopio la tensin de salida y llenar la tabla n05.

v62.6

19

Utilizar la ecuacin demostrada en clase, para estimar el tiempo de retardo terico

ECUACIONES

T=I

CVref

R ( k) Terico

R (k) Experimental

C (uF)

Terico

C (uF)

Experimental

f (kHz)

Experimental

f (kHz )

Terico

1 22

2 22

4 22

6 22

10 22

10 2.7

10 4.7

10 10

10 27

Tabla n5

Figura n5

20

CUESTIONARIO

5. Explicar que tipo de circuito de barrido es. 6. como se logra variar la amplitud de la tensin de barrido. 3. Explicar como se logra variar la frecuencia de salida dela seal.

7. Que interruptor electrnico usara para que la tensin de barrido sea desde cero. 8. Simular en un software electrnico

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LABORATORIO N VI GENERADOR DE ONDAS TRIANGULARES

OBJETIVO

Analizar, redisear y disear circuitos generadores de onda triangular con

operacionales haciendo uso de la realimentacin positiva

Armar un circuito practico demostrado en clase.

MARCO TERICO

El circuito consta de dos OPAMP UA741, el primer operacional esta configurado

como integrador en el que integra la corriente de una fuente de corriente constante

conformado por I=Vo/R, produciendo una funcin de tensin dependiente lineal del tiempo;

el segundo operacional esta operando como un comparador con histresis.

La seal de la onda triangular se obtiene en la salida del primer operacional.

I.- MATERIALES.

- 02 OPAM 741. - 01 resistencia de 15k. - 01 resistencia de 10k. - 01 resistencia de 30k. - 02 condensador electroltico de 47nf. - 01 fuente variable de 12v. - 01 osciloscopio digital. - 01 protoboard.

11. Armar el circuito mostrado en la figura n 06

22

12. Ver en el osciloscopio la frecuencia de salida de cada medida, as mismo tomar medidas con el osciloscopio la tensin de salida y llenar la tabla n06.

Utilizar la ecuacin demostrada en clase, para estimar el tiempo de retardo terico

ECUACIONES :

T = 4CR(R2/R1)

R ( k) Terico

R (k) Experimental

C (nF)

Terico

C (nF)

Experimental

f (kHz)

Experimental

f (kHz )

Terico

5 47

8 47

10 47

12 47

15 47

15 4.7

15 10

15 22

15 27

Tabla n6

figura n6

23

CUESTIONARIO

8. Determine los errores en cada medida. 9. que parmetro y de que circuito se modifica o varia para lograr la variacin de tensin

de la onda triangular, explique porque.

10. Explicar como se logra variar la frecuencia de salida dela seal. 11. Simular en un software electrnico

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LABORATORIO VII

CIRCUITO OSCILADOR CONTROLADO POR VOLTAJE ( OCV)

OBJETIVO

Analizar, redisear y disear el circuito Oscilador Controlado por Voltaje, utilizando

circuitos operacionales en la que el comparador es de realimentacin positiva con histresis.

MARCO TEORICO:

El circuito oscilador controlado por voltaje consta de un integrador, un comparador y

de un switch electrnico compuesto por un transistor. En la salida del comparador

obtendremos ondas cuadradas entre +Vcc y Vcc, esta seal ser realimentada hacia un integrador donde obtendremos a su salida ondas triangulares. La frecuencia de salida de estas

seales dependern del valor de VE, ya que a mayor voltaje de VE observaremos una seal

de mayor frecuencia y a menor tensin de VE observaremos una seal de menor frecuencia.

De esta manera se logra controlar el oscilador mediante la tensin de VE.

MATERIALES Y EQUIPOS

- 1 osciloscopio digital - 1 multimetro digital - fuente de tensin cc de +15v , 15 y de +2 V - 1 protoboard - 2 circuitos integrados UA741 - resistencias de 1K, 10K, 20K ohmios y 1 Pot. de 10K - 1 condensador de 100nF - 1 transistores 2N2222A

13. Armar el circuito mostrado en la figura n 06 14. Ver en el osciloscopio la frecuencia de salida de cada medida, as mismo tomar

medidas con el osciloscopio la tensin de salida y llenar la tabla n06.

Utilizar la ecuacin demostrada en clase, para estimar el tiempo de retardo terico

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ECUACIONES

T = (16RCx VH)/ VE

VccRR

RVH

65

6

VE (volt.)

Terico

VE (volt.)

Experimental

VH (volt.)

Terico

VH (volt.)

Experimental

f (kHz)

Experimental

f (kHz )

Terico

1 7.5

2 7.5

3 7.5

4 7.5

5 7.5

2 2

2 4

2 6

2 7

Tabla n07

Figura n7

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CUESTIONARIO

11. Explicar como se varia la frecuencia de la seal de salida 12. como se logra variar la amplitud de la tensin de la seal de salida. 13. Como cree que usara el circuito para poder modular la tensin de un termistor y

donde colocara este censor.

14. Que interruptor electrnico usara para que la tensin de barrido sea desde cero. 15. Simular en un software electrnico

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BIBLIOGRAFA

- DISEO ELECTRNICO : Savant R. 1998 3ra. Edic.

- PRINCIPIOS DE ELECTRNICA : Malvino. 4ta. Edic. 1991

- SISTEMAS DIGITALES : Ronald Tocci. 6ta. Edic.

1996.

- AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Y FILTROS ACTIVOS : Antonio Pertence Junior