Guia de Ejercicios Electro

ELECTRNICA INDUSTRIAL Ingeniera Industrial - UNMSM

Mag. Hilmar Hinojosa Lazo 1

DIODO SEMICONDUCTOR

1. Utilizando para el diodo el modelo ideal, analice el circuito de la figura y determine los valores

de la corriente I y de la tensin V.

2. Para el siguiente circuito se muestra la grfica de la tensin de entrada Vin. Graficar la tensin

de salida Vo. Suponer que los diodos son ideales.

3. Utilizando para el diodo el modelo ideal, analice el circuito y grafique la salida Vo. Se sabe que

Vs es una seal senoidal de 10 V de amplitud, R1 = R2 = 5 Ohms.



4. Utilizando para el diodo el modelo ideal, analice el circuito y calcule las corrientes I1 e I2.

5. Utilizando para los diodos sus modelos ideales, analice el circuito y calcule Vo si se sabe que

V1 = 5V y V2 = 0V.

6. En la figura se muestra un circuito para el cual R1 = R4 = 5 k y R2 = R3 = 10 k. Calcular el

voltaje en el nudo a y las corrientes que circulan por los diodos, teniendo en cuenta que VCC = 15 V. Para los diodos se utilizar el modelo ideal.

7. Grafique un circuito limitador que permita recortar una onda senoidal de 15 V pico, en 7V y

-2V. 8. En la figura se muestra un circuito para el cual R = 5 k, E = 8V y Vi = 3V. Calcular el voltaje

Vo. Para los diodos se utilizar el modelo ideal.



9. Para el circuito de la figura, calcular la corriente Ix y la tensin Vx.

10. Para el circuito de la figura, calcule la corriente Ix y la tensin Vx.

11. Grafique el circuito cuya entrada y salida se muestran en la figura.



12. Analice el siguiente circuito y grafique la tensin entre los puntos A y B.

V1

A

R

B

V2

D1

D2

V1

t

V2

t

15 V

- 15 V

10 V

- 10 V

13. Grafique el circuito cuyas seales de entrada Vi y salida Vo se muestran a continuacin.

DIODO ZENER 14. Se tiene un rectificador de media onda al que se alimenta con una seal senoidal cuyo voltaje

mximo es 20 V. El diodo semiconductor utilizado se quema y no existe otro similar para reemplazarlo. Solo hay a la mano un diodo zener con Vz = -5V. Cmo sera la salida del circuito si decidiramos colocar dicho diodo zener en lugar del diodo original ? Para el anlisis utilice el modelo ideal del zener.

15. Se tiene un rectificador de onda completa al que se alimenta con una seal senoidal cuyo

voltaje pico a pico es 60 V. Cmo sera la salida del circuito si se cambian los diodos semiconductores por diodos zener con Vz = 6 V. Para el anlisis utilice el modelo ideal del zener.



16. Los diodos zener del siguiente circuito tienen un tensin de ruptura de -5 V. Calcule el valor de las corrientes I1 e I2.

17. Los diodos zener del siguiente circuito tienen un tensin de ruptura de -5 V. El valor pico de la seal Vs es de 20 V. Grafique la seal de salida Vo.

18. Utilizando para los diodos sus modelos ideales, analice el circuito y grafique la entrada Vi y la

salida Vo. Se sabe que Vi es una seal senoidal de 20V de amplitud.

19. Utilizando para los diodos sus modelos ideales, analice el circuito y calcule las corrientes I1 e

I2. El Diodo zener tiene un voltaje Vz = - 7V.

20. El diodo zener del siguiente circuito tiene una tensin de ruptura de -5 V. El valor pico de la seal senoidal Vi es de 15 V. Grafique la seal de salida Vo. Use los modelos ideales.



21. El diodo zener de la figura tiene una tensin de ruptura de -5 V. El valor pico de la seal senoidal Vi es de 20 V. Grafique la seal de salida Vo. Use los modelos ideales.

22. El diodo zener de la figura tiene una tensin de ruptura de -5 V. El valor pico de la seal

senoidal Vi es de 20 V. R1 = R2 = 1K, E = 2V. Grafique la seal de salida Vo.

23. El diodo zener del circuito de la figura tiene una tensin de ruptura de -6 V. El valor pico de la

seal senoidal Vi es de 15 V. Grafique la tensin entre los puntos X e Y.

24. Analice el siguiente circuito y grafique la tensin entre los puntos A y C. La seal Vi tiene una

amplitud de 10 voltios y la tensin de ruptura del diodo zener es de -7 voltios.



TRANSISTOR 25. Al siguiente circuito se le denomina circuito de polarizacin fija. Determinar la ecuacin de

polarizacin de base y la ecuacin de la recta de carga de c.c.

26. Analice el siguiente circuito y determine la zona de trabajo del transistor.

27. Analice el siguiente circuito y determine la zona de trabajo del transistor. Justifique su

respuesta.

28. Dado el siguiente amplificador, escriba la ecuacin de polarizacin de base y la ecuacin de recta de recta de c.c.



29. Dado el siguiente circuito, grafique la recta de carga de corriente continua.

30. Dado el siguiente circuito, grafique la recta de polarizacin de base, sabiendo que el transistor 2N3904 tiene un factor de amplificacin de corriente en base comn de 0.95.



31. Determine la zona de operacin del transistor de la figura. El voltaje de ruptura del diodo zener es de -6V.

32. Para el siguiente circuito, graficar la recta de polarizacin de base y la recta de carga de

corriente continua. Vcc = 10 V, Rb = 250 K, Rc = 4.7 K, Re = 1.2 K, = 90.

33. Determine la zona de operacin del transistor en el siguiente circuito. El voltaje de ruptura de los diodos zener es de - 4V.

34. Determine la zona de operacin del transistor en el siguiente circuito. El voltaje de ruptura de

los diodos zener es de 6 V.



35. Un transistor BJT cuyo parmetro es 99, se utiliza en la implementacin de un amplificador de emisor comn. Haciendo una medicin en la resistencia de colector cuyo valor es de 0.5 K, se determina que la corriente correspondiente al punto Q es de 9.9 mA. Grafique la salida del amplificador para una seal de entrada como la que se muestra a continuacin:

36. Graficar la ecuacin de polarizacin de base y la recta de carga de corriente continua para el

siguiente circuito:

37. Para el siguiente circuito, hallar la ecuacin de polarizacin de base y la ecuacin de la

recta de carga de corriente continua.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

38. La seal Ve del siguiente circuito es una onda cuadrada que vara entre +5 V y 5 V. Grafique

las formas de onda Ve y Vs.



39. En el siguiente circuito de la figura: a) Cul es la salida ideal ? b) Cul es la salida si el OPAMP se energiza con 12 y -12 voltios ?

40. Se tienen 2 seales v1(t) y v2(t). Grafique un circuito que permita generar una seal que sea la

integral de 3v1(t) 5v2(t).

41. Se tienen 3 seales v1(t), v2(t) y v3(t). Grafique un circuito que permita comparar la suma de v1(t) y v2(t) con la derivada de v3(t).

42. Se tienen cuatro seales v1(t), v2(t), v3(t) y v4(t). Grafique un circuito que permita

comparar el promedio de v1(t) y v2(t) con el resultado de la diferencia entre v3(t) y la derivada de v4(t).

43. Se tienen las seales v1(t) y v2(t). Graficar un circuito que permita generar el promedio de la

derivada de v1(t) y la integral de v2(t).

44. Se tienen las seales v1(t), v2(t), v3(t), v4(t) y v5(t). Graficar un circuito con la menor cantidad posible de amplificadores operacionales que permita comparar la integral del promedio de v1(t), v2(t) y v3(t) con la derivada de la diferencia de v4(t) y v5(t). Utilice resistores cuyos valores sean mltiplos de 5K.

45. Se tienen tres seales v1(t), v2(t) y v3(t). Grafique un circuito con la menor cantidad de

OPAMPs que permita amplificar ocho veces el resultado de restar v1(t) y la integral del promedio de v2(t) y v3(t). Utilice resistencias que sean mltiplo de 5K.

46. Se tienen las seales v1(t), v2(t), v3(t) y v4(t). Graficar un circuito con la menor

cantidad posible de amplificadores operacionales que permita comparar el promedio de la integral de v1(t) y la derivada de v2(t) con el resultado de calcular 3v3(t) - 5v4(t). Utilice resistores cuyos valores sean mltiplos de 5K.

47. Se tienen las seales v1(t), v2(t) y v3(t). Grafique un circuito con la menor cantidad

posible de OPAMPs y utilizando resistores mltiplos de 5K, que permita obtener el resultado de la siguiente expresin:



CIRCUITOS DIGITALES 48. Disee un circuito combinacional con compuertas lgicas, que tenga cuatro entradas: a, b, c y

d. y tres salidas: S1, S2 y S3. Los bits a y b representan un nmero N1 y los bits c y d otro nmero N2. El circuito debe comparar N1 y N2 generando los siguientes valores en las salidas:

S1 = 1 si N1 > N2 y 0 en cualquier otro caso S2 = 1 si N1 = N2 y 0 en cualquier otro caso S3 = 1 si N1 < N2 y 0 en cualquier otro caso

49. Redisee el siguiente circuito usando multiplexor.

50. Se cuenta solamente con compuertas NAND de 2 entradas. Implemente con la mnima

cantidad de estas, las siguientes funciones boolenas: a) f1 = a b) f2 = a + b c) f3 = a . b

51. Disee un circuito combinacional, que reciba como entrada un nmero N de 4 bits en binario, y

que proporcione dos funciones de salida f1 y f2 tales que:

a. f1 = 1 cuando N sea mltiplo de 4 de 5, f1 = 0 en caso contrario ( se supone que N = 0 es mltiplo de cualquier nmero).

b. f2 = 1 cuando N tenga al menos dos bits 1 seguidos, f2 = 0 en caso contrario. f1 debe implementarse con decodificador y f2 con compuertas lgicas.


53. Un circuito lgico tiene 5 entradas y 1 salida. Cuatro de las entradas, A, B, C y D representan un dgito decimal. La quinta entrada, E, es de control. Cuando el control E est en 0 lgico, la salida estar en 0 lgico si el nmero decimal es par y en 1 lgico si es impar. Cuando el control est en 1, la salida ser 1 cuando la entrada sea mltiplo de 3 y 0 en caso contrario. Disee el circuito usando multiplexor.



54. Redisee el siguiente circuito usando decodificador.

55. Se cuenta solamente con compuertas NOR de 2 entradas. Implemente con la mnima cantidad

de estas, las siguientes funciones boolenas:

a) f1 = x b) f2 = x + y c) f3 = x . y

56. Disee un circuito combinacional que reciba como entrada un nmero binario de cuatro bits. En

la salida se debe generar su equivalente decimal de la siguiente manera: un bit para representar las decenas, y otros cuatro bits para representar las unidades. La implementacin debe hacerse con compuertas lgicas. Grafique solo el circuito de la salida ms compleja.


58. Redisee el siguiente circuito usando decodificador.



59. Disee un circuito combinacional que reciba como entrada un nmero binario de cuatro bits. En la salida se debe generar su correspondiente complemento a dos. Para calcular el complemento a dos se debe invertir los dgitos del nmero y luego sumarle 1. El nmero obtenido debe tener la misma cantidad de dgitos que el original. Por ejemplo, si el nmero es 1001, al invertir sus dgitos se obtiene 0110 y luego al sumarle 1 se obtiene el nmero 0111. La implementacin debe hacerse con compuertas lgicas. Grafique solo el circuito de la salida ms compleja.


61. Disee un circuito combinacional que tenga cuatro entradas W, X, Y y Z. W y X representan un nmero N1. Y y Z representan un nmero N2. Las salidas del circuito representan un nmero N3 que se obtiene multiplicando N1 y N2. Implementar la salida ms simple con compuertas lgicas y el resto de salidas con decodificadores.


Nota:

63. Disee un circuito combinacional que tenga cuatro entradas W, X, Y y Z. W y X representan

un nmero N1. Y y Z representan un nmero N2. Las salidas del circuito representan un nmero N3 que se obtiene elevando ( N1 + 1 ) a la potencia N2. Implemente la salida ms simple con compuertas lgicas y la salida ms compleja con decodificador.

64. Disee un circuito combinacional que tenga cuatro entradas A, B, C y D que representan un

nmero decimal N1. Las salidas del circuito representan un nmero decimal N2 que es la cantidad de divisores de N1. Considere que cero tiene cero divisores. Implemente la salida ms simple con compuertas lgicas y la salida ms compleja con decodificador.



65. Redisee el siguiente circuito usando multiplexores.

66. Disee un circuito combinacional cuyo diagrama de bloques se muestra a continuacin:

Las entradas W,X,Y, Z representan un nmero decimal N. El display debe mostrar una vocal en maysculas dependiendo del valor de N tal como se indica en la siguiente tabla:

Valor de N Vocal mostrada en el display 0



67. Disee un circuito digital que tenga cuatro entradas A, B, C y D, que representan un nmero decimal N1. Las salidas del circuito representan un nmero decimal N2 que es la cantidad de mltiplos de N1 que hay desde N1 hasta 50. Por ejemplo, si N1 es 10 sus mltiplos entre 10 y 50 son 10, 20, 30, 40 y 50, por lo tanto N2 ser 5. Halle las expresiones simplificadas de todas las salidas y grafique solamente el circuito de la salida ms compleja.


69. Disee un circuito digital que tenga cuatro entradas A, B, C y D. Las entradas A y B

representan un nmero decimal N1. Las entradas C y D representan un nmero decimal N2. Las salidas del circuito representan un nmero decimal N3 que es el mnimo comn mltiplo de N1 y N2. Halle las expresiones simplificadas de todas las salidas y grafique solamente el circuito de la salida ms compleja. Nota: El m.c.m. de cero y cualquier otro entero es cero.

70. Implemente un circuito usando solamente compuertas NAND que funcione exactamente igual

al siguiente circuito:

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