Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Ingeniería Electromecánica

GUÍA DE LABORATORIO 3

ELECTRÓNICA I CÓDIGO: 8109246

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES DE LOS DIODOS

OBJETIVOS - Conocer las características principales de corriente y tensión de los diodos. - Observar como el efecto de los voltajes umbrales y de ruptura es determinante en su operación. - Analizar el funcionamiento de los diodos en los circuitos de aplicación.

1. MATERIALES Y EQUIPOS

ADVERTENCIA: LEA TODA LA GUÍA DEL LABORATORIO, ANTES DE ADQUIRIR CUALQUIER COMPONENTE !!!

EQUIPOS DEL LABORATORIO MATERIALES

1 Fuente de Voltaje DC con conectores Protoboard

1 Multímetro

1 generador de señales Conectores y caimanes

1 osciloscopio 1 diodo LED blanco o amarillo

3 diodos LED rojos

3 diodos LED verdes

3 diodos LED azules

6 resistencias de 220Ω, 1/2W

1 resistencia de 340Ω, 1/2W

Resistencias de varios valores según diseños

Cable para protoboard, 1 Pelacables, 1 Cortafríos.

2. TALLER PREVIO (Soluciónelo antes de llegar a la práctica. Su evaluación se hará mediante sustentación oral) 2.1 Consulte cuatro formas de prueba e identificación de terminales en un diodo LED, sus niveles de corriente y las caídas de potencial en el diodo según el color de cada dispositivo. 3. CIRCUITOS BÁSICOS PARA DIODOS LEDs 3.1 Analice el circuito de la figura 1. Cuál es la relación entre la fuente V, la corriente del diodo y R? Diseñe una red de polarización para un LED ROJO, otra para un LED VERDE y otra para para un LED AZUL, según los dispositivos que adquirió, con una fuente V=5V. Para el diseño tenga en cuenta las corrientes máximas que deben circular según el color del diodo, lo cual definirá el calor de R.

Figura 1. Red de polarización para un LED

3.2 Conecte un circuito por cada color de LED. Pruebe el funcionamiento de los tres leds, con V=5V mida los voltajes de cada diodo, compárelos. Disminuya el voltaje V hasta encontrar el Vmínimo que hace encender cada LED. Compare que sucede con cada color. Ahora para cada color aumente progresivamente el voltaje V hasta encontrar el valor máximo que hace que el diodo se dañe. Qué valor de corriente pudo ocasionar el daño para cada led? Compare que sucede con cada color.

Después de dañado el led, queda en corto circuito o circuito abierto?

3.3 Implemente el circuito de la figura 2a con leds que funcionen de colores rojo, verde y azul. Varié la fuente de 1V a 9V con pasos de 1V, mida la caída de voltaje en los tres diodos para cada caso del voltaje de la fuente. Registre los valores en una tabla. Explique las diferencias entre diodos, simule el circuito y compare los valores medidos en la práctica, con los simulados.

a. b. Figura 2. Circuito de control básico para encendido de leds. a) En paralelo. b) En serie.

3.4 Implemente el circuito de la figura 2b. Varié la fuente de 1V a 12V con pasos de 1V, mida la caída de voltaje en los tres diodos para cada caso del voltaje de la fuente. Registre los valores en una tabla y compárelos. Explique las diferencias entre diodos, simule el circuito y compare los valores medidos en la práctica con los simulados. 3.5 Implemente el circuito de la figura 3, conectando en paralelo diodos de cuatro colores diferentes. V1 es una señal alterna del generador. Noto la conexión de los diodos? Obtenga las gráficas de voltaje de ánodo a cátodo en cada diodo. Explique su comportamiento. Compárelo con las señales obtenidas del simulador. A esa frecuencia de V1 se puede apreciar que los diodos se enciendan?

Figura 3. Diodos en circuitos AC

3.6 Para el circuito anterior, varié la frecuencia de V1 con valores de 10Hz, 100Hz, 1000Hz y 10000Hz. Explique qué sucede con la luz emitida por cada led en cada frecuencia. 3.7 Para el circuito de la figura 3, cuál es la frecuencia mínima en la cual se aprecia el encendido y apagado de los leds? Es la misma frecuencia para todos los leds? Influye el color? 4. TALLER PARA EL INFORME 4.1 Consulte la siguiente página web, léala completamente: http://tecnologiaxproyectos.blogspot.com/2010/07/lamapara-de-13-leds-flux.html.

4.2 Analice, simule y explique el siguiente circuito. Mida con la herramienta grafica de proteus, el voltaje rectificado y las caídas en el diodo led inicial y final del circuito.

Figura 1. Lámpara de leds. http://tecnologiaxproyectos.blogspot.com/2010/07/lamapara-de-13-leds-flux.html

4.3 Vea el video Como cortar y conectar Tiras de LED, propuesto en: https://www.youtube.com/watch?v=Gwg8BQdkyAc. Consulte el precio de las tiras de leds y describa tres posibles aplicaciones electromecánicas de cintas de leds. 5. BIBLIOGRAFÍA ELECTRÓNICA Y TEORÍA DE CIRCUITOS. Boylestad – Nashelsky PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA. Albert Paul Malvino. 6. INFORME INDIVIDUAL

El informe deberá explicar el desarrollo de la práctica y se presentará en el formato basado en IEEE, organizado como:

Titulo

Autor

Solución de cada numeral de la práctica con:

Análisis matemático de cada circuito propuesto y diseñado

Datos obtenidos según las mediciones presentadas en tablas de datos analizados en el texto.

Simulación y comparación con datos medidos en la practica

Conclusión de cada ítem, obtenidas a partir del análisis de resultados (son lo más importante

para el informe)

Observaciones (técnicas y prácticas)

Anexos

FECHA DESARROLLO DE LABORATORIO Y SUSTENTACIÓN DEL MISMO: martes 17 de marzo de 2015

FECHA DE SUSTENTACIÓN: martes 24 de septiembre de 2015

FECHA DE ENTREGA DE INFORME POR AULA VIRTUAL: viernes 27 de marzo de 2015

MLPS