Informe_Práctica_1

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PRÁCTICA #1
CIRCUITOS ELECTRÓNICOS BÁSICOS.
POR:
JOHN EDISON RAMÍREZ CANO 
JUAN DIEGO JARAMILLO LÓPEZ
JUAN FERNANDO SANTA OSPINA
GRUPO: 1
20 de septiembre de 2020
PROFESOR:
EDGAR ALBERTO BETANCUR CATAÑO
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE ELECTRÓNICA
MEDELLÍN
2020
INTRODUCCIÓN
Para un ingeniero es necesario afianzar los conceptos vistos por medio de prácticas sencillas que permiten reforzar la teoría de un curso básico de electrónica. En este primer informe, se manejarán aspectos muy básicos como el uso del osciloscopio, del multímetro, uso de protoboard y uso de generador de ondas.
Posteriormente se realiza el montaje de un circuito RC para medir todas sus variables con la ayuda del osciloscopio.
OBJETIVOS
Objetivo General.
-Conocer en la práctica, los dispositivos y equipos utilizados en el laboratorio de electrónica, mediante la implementación de circuitos elementales.
Objetivos Específicos.
-Familiarizar al estudiante con los elementos básicos para la implementación de circuitos electrónicos: protoboard, resistores y condensadores.
-Familiarizar al estudiante con los principales instrumentos de medición en el laboratorio y su modo de operación, como son el multímetro y el osciloscopio.
- Verificar el concepto de divisor de tensión.
-Observar y comprobar el comportamiento de un circuito 
 -Rectificado de media onda. 
Resumen consulta previa
Protoboard: Es un dispositivo que nos permite interconectar elementos electronicos para hacer pruebas reales de montaje.Esta diseñada de tal forma que las conexiones se hagan de manera ordenada.Cuenta con pequeños orificios donde se insertan las terminales de los elementos electronicos.
Los llamados buses en la imagen son filas continuas con pequeños orificios que nos sirven para que estas sean los nodos de voltaje positivo y negativo de nuestros montajes.
En la siguiente imagen vemos un montaje sencillo que consta de una fuente(un par de baterias) conectada a los buses(terminales positivos en rojo y negativo en color negro). Al nodo positivo va conectado una resistencia que se conecta a su vez a una fila(nodo) con una terminal de un led. La otra terminal del led esta conectada a otra fila(nodo) que a su vez se conecta al bus negativo de la fuente. Asi obtenemos un circuito en serie que consta de una fuente, una resistencia y un LED.
En esta imagen se observa un circuito mixto(paralelo/serie) usando el mismo principio de conexión.
Multimetro: Un multimetro es un dispositivo que nos permite medir variables eléctricas, como lo son:
- resistencia
-voltage de corriente continua 
-voltage de corriente alterna)
-corriente continua 
-corriente alterna 
-capacitancia
-entre otras
Para medir voltaje se debe tener en cuenta cuatro cosas:
1- Saber si se medirá voltaje AC o DC.
2- Dependiendo del tipo de voltaje(AC/DC) existen diferentes rangos de medición que puede realizar un multímetro, se debe comprobar que el voltaje a medir se encuentra por debajo del máximo permitido en el equipo.
3- Conectar de manera adecuada las borneras del multímetro.
4- Medir en paralelo el elemento de interés.
Para medir corriente se debe tener encuenta cuatro cosas:
1- Saber si se mide corriente Dc o AC.
2- Dependiendo del tipo de corriente (AC/DC) existen diferentes rangos de medición que puede realizar un multímetro, se debe comprobar que la corriente a medir se encuentra por debajo del maximo permitido en el equipo.
3- Conectar adecuadamente las borneras del multimetro.
4- Medir interrumpiendo el cableado donde se encuentra el dispositivo de interés.
Código de colores de las resistencias:
Código de colores para capacitores
Circuito RC y Osciloscopio a dos canales
Onda cuadrada
Amplitud 6 V
Frecuencia = 1 Hz
Amplitud 12 V
Frecuencia = 0.1 KHz
1 microsegundo
Osciloscopio en modo DC
Se elimina el rizado de la onda de entrada
Onda triangular
Onda dientes de sierra
Onda sinusoidal
Tiempo de carga y descarga del capacitor en un circuito RC
Implementación de un circuito RC con tiempo de carga y descarga igual a 10 milisegundos:
Se observa que la frecuencia de carga y descarga del capacitor es la misma que la de la fuente, entonces, el tiempo que tarda el capacitor en cargarse hasta alcanzar su V máximo es aproximadamente medio periodo de la señal de entrada.
Ante una señal sinusoidal de entrada, se alcanza a notar que hay un desfase entre la señal del generador respecto a la del capacitor. Esto se debe a que en el capacitor la señal de la tensión se retrasa respecto a la de corriente y ocurre una pequeña caída de tensión en la resistencia lo que hace que el voltaje en el capacitor no llegue a ser el mismo que el de la fuente.
Preguntas de Análisis
1. ¿Cuál es la utilidad del tipo de acople (AC/ DC) del osciloscopio?, ¿en cuál caso utilizaría una u otra configuración?
La utilidad consiste en que de acuerdo al tipo de acople podemos observar la parte de la onda que nos interesa, es decir, en el acople DC, si la señal viene de una fuente de corriente alterna, en la pantalla del osciloscopio podemos observar el offset de la señal. Este acople nos sirve para ver señales de tipo alterna y continua y es muy útil para observar los llamados ruidos de la señal. El acople AC solo muestra señales de tipo AC.
El acople AC serviría digamos para observar una señal de audio donde sólo nos interese ver la amplitud de la señal y las demás características como frecuencia y fase, el acople DC sirve mucho para observar los niveles DC de la señal, el offset...
2. ¿Qué ocurre cuando las resistencias del divisor de tensión son de igual valor?
Cuando las resistencias son de igual valor, las caídas de voltaje son similares para cada resistencia, y teniendo en cuenta la ley de voltajes, cada resistencia va a tener una caída equivalente a la relación entre el voltaje de fuente y la cantidad de resistencias en dicho circuito.
3. Si las resistencias son de diferente valor; ¿Cuál de ellas debería disipar mayor potencia?, ¿Por qué?
Si las resistencias son de diferente valor, en las resistencias de mayor valor se encuentra la mayor caída de voltaje, el cual es la proporcional a la relación entre la resistencia misma y la resistencia total, la potencia es proporcional al voltaje, por ende, las resistencias de mayor valor van a disipar más potencia que las demás, por lo regular la potencia se disipa en forma de calor.
4. ¿Qué pasa si se aumenta o disminuye el valor de una de las resistencias del circuito?
Cuando se varía el valor de una resistencia en un circuito, se alteran propiedades tanto de la resistencia como del circuito completo, siendo más precisos al modificar el valor de la resistencia, esta puede tener una mayor o menor caída de voltaje si esta aumenta o disminuye su valor, con respecto a la corriente que recorre todo el circuito esta tiene dependencia inversamente proporcional al valor de las resistencias, a pesar de que se modifican estos valores, siempre se conserva la igualdad entre el voltaje de la fuente y el de la suma de cada una de las resistencias.
5. ¿Qué determina que el tiempo de carga del condensador sea más lento o más rápido?
En condiciones de resistencia constante, la capacitancia  es la que determina el tiempo de carga y descarga del condensador ya que esta es la medida de cuánta carga puede almacenar dicho elemento, entonces entre más carga tenga, más tiempo se demora en alcanzar su voltaje máximo, se dice que el capacitor está cargando después de transcurrir  5 Tau, donde 5 Tau es una medida de tiempo donde el capacitor está cargado al 99.3% de su valor final y Tau se calcula como R*C
6. ¿Qué sucede a la frecuencia, amplitud y fase de una onda senoidal al pasar por un circuito RC como el implementado?
La frecuencia no se ve afectada, la amplitud de salida se ve afectada porque en la resistencia hay una pequeña caída de tensión (la resistencia disipa energía) y esto hace que el voltaje de salida esté determinado en cierta forma por la resistencia. En cuanto a la fase, se nota un atraso de laseñal de salida con respecto a la de entrada ya que el capacitor es un elemento cuyo una de las características más importantes es que se desfasa con respecto a la señal de entrada, entonces se nota un pequeño desplazamiento horizontal hacia la derecha de la señal de este dispositivo.
Observación general:
· Un osciloscopio permite afianzar conceptos importantes ya que, de una forma más práctica, por medio de las señales generadas al medir un circuito se pueden observar voltajes pico, voltajes pico-pico, voltajes rms, y desfases entre señales, entre otros parámetros.
Conclusiones:
· Si bien el simulador usado nos aproxima a una solución fiable de los problemas planteados, es importante resaltar que hay factores que este no tiene en cuenta, como son los factores ambientales, variaciones en los valores de los dispositivos usados y tolerancia de los equipos de medición. Por este motivo se pueden evidenciar diferencias entre las mediciones simuladas y reales.
· El simulador nos permite explorar y ajustar las variables de los elementos para obtener mejores resultados o resultado que esperamos según la teoría y es una ventaja ya que nos evita el montaje físico de los circuitos.
· Algunas de las funciones del osciloscopio y en general de todos los elementos están limitadas a la programación del simulador y esto puede poner límites a las mediciones o incluso a las prácticas.