PARCIAL_2_v4

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UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA 
ELECTRÓNICA ANÁLOGA 
PARCIAL 2 20% 
 
 
NOMBRE: CHRISTIAN ANDRES TIBANTA PEPINOSA CÉDULA: 1053841089 
NOMBRE: AARÓN NICOLÁS AHUMADA CABARCAS CÉDULA: 1002388146 
 
 
1.(30%) 
 
En el circuito que se muestra a continuación, el DIAC comienza a conducir a los 30V, 
disparando el SCR que tiene las siguientes características: Ig=7mA, Vg=0,8v y Ih=8mA. 
Basado en la información anterior, determine: 
 
● El ángulo en el que el DIAC comienza a conducir. 
 
R/ ​α = 10.1824° 
 
● El valor de R1 para que el tiristor se active cuando el DIAC conduzca. 
 
R/ R1 = 3828.57142857 Ohmios. (En la simulación aproximamos a 4K) 
 
● La gráfica de la onda sobre la carga. 
 
R/ 
 
● El voltaje promedio sobre la carga. 
 
R/ VLoad= 1.6 V 
 
● El ángulo máximo en el que el tiristor va a dejar de conducir. 
 
R/ ​α = 179.08883 ° 
 
 
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ECUACIONES 
 
El diac conduce en 30V. Tensión de ruptura para que pase la corriente. 
 
Ig = 7 x 10^-3 A 
Vg = 0.8 V 
In = 8 x 10^-3 A 
 
Vin = 120 * sqrt(2) = 169.7 V 
 
Asumimos un voltaje de 1V del Diodo (Por lo general) 
 
VDiac = 30V 
 
Para la malla de Activación: 
 
- 30 +1 + R1 . (7 x 10^-3) + 0.8 + 200 . (7 x 10^-3) = 0 
 
R1 = [ 30 - 1 - 0.8 -200 .(7 x 10^-3)] / (7 x 10^-3) 
 
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R1 = 3828.57142857 Ohmios. 
 
 
V​α = 169.7 . Sen (α) 
 
El Diac conduce, su voltaje es 30V 
 
Entonces: 
 
30 = 169.7 . Sen (α) 
 
α = Sen^-1 ( 30 / 169.7) 
 
α = 10.1824° 
 
 
VLoad = 200 (IL) 
 
VLoad = 200 . (​8 x 10^-3) 
 
VLoad= 1.6 V 
 
 
Malla de Salida: 
 
-Vh + 1.1 + VLoad = 0 
 
Vh = 2.7 V 
 
 
VH = V​α = Vp . Sen α 
 
VH = 2.7 . 169.7 . Sen α 
 
α = 0.911638° Ángulo mínimo donde conduce. 
 
Ángulo máximo (El diac ya no conduce a partir de aquí) 
 
α = 180° - 0.911638 
 
α = 179.08883 ° 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. (30%) 
 
Para el circuito que se muestra en la figura, la señal de entrada tiene la expresión: 
 . Calcule y grafique:1 − sin(ωt)V = 3 + 6 
 
● La forma de Onda de entrada 
 
R/ 
 
 
● El voltaje en el punto A. 
 
R/ Va = V entrada (Solo la parte positiva) = 3V 
 
● El valor del capacitor de rizado. 
 
R/ Cf = 1.6 x 10^-4 F 
 
● El valor de la resistencia R1. 
 
R/ R1 = 30789.8 Ohms Aprox 30K Ohms (En la simulación) 
 
● Mostrar en una misma gráfica, el voltaje VA y la señal de salida resultante. 
 
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R/ 
 
VOLTAJE VA ES EL AZUL 
 
VOLTAJE DE SALIDA ES EL ROSADO. 
 
Nota: los diodos D1 y D2 son ideales​. 
 
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ECUACIONES 
 
Vcc = 0.2V 
 
Malla de salida 
 
-3 + R3. Ic + 0.2 = 0 
 
Ic = 2.8mA 
 
 
Asumimos sistema en saturación, aplicamos criterio de b/4. 
 
Ib = [(2.8MA)*4] / B 
 
Seleccionamos a B como 150 
 
Ib = 7.47 x 10^-5 A 
 
Malla de Activación. 
 
3 - (7.47 x 10^-5) R1 - 0.7 = 0 
 
R1 = 30789.8 Ohms 
 
Capacitor de filtrado, usamos factor de rizado como 0.1 
 
Cf = 2.8mA / 60 * 0.1 * 3 (Por rectificación de ½ onda) 
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Cf = 1.6 x 10^-4 F 
 
 
3.(40%) Responda las siguientes preguntas con su respectiva justificación: 
 
a. Considerando el D1 del circuito del punto 1: ¿Qué pasaría si el diodo D1 es removido? (10 
Puntos) 
 
Si quitamos D1 vamos a dejar de tener una onda pulsante y vamos a tener una onda que 
conduce en el ciclo positivo y en el ciclo negativo, aunque en el ciclo negativo el voltaje es muy 
pequeño. 
 
 
 
 
 
b. ¿Explique cuál es la función de un circuito de detección de cruce por cero? (20 puntos) 
La función del circuito de detección de cruce por cero es la de indicar cuando la señal cambia 
de polaridad, como lo dice su nombre, indica cuando la señal pasa por el cero. 
Se utiliza en circuitos donde se necesita realizar un control por ángulos, por ejemplo, en 
rectificadores controlados o en controladores AC. 
Los detectores de cruce por cero trabajan usualmente en conjunto con los comparadores, que 
son dispositivos eléctricos que comparan la fuerza de la señal (voltaje o corriente) y cambian la 
salida basada en la señal más fuerte. 
También es posible encontrar detectores de cruce por cero diseñados con amplificadores 
operacionales 
 
c. ¿Por qué se aplica el criterio de B/4 para garantizar la saturación de un transistor? (10 
puntos) 
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El parámetro Beta de un transistor BJT nos indica la eficiencia de un transistor, relacionando la 
corriente de colector con la corriente de base. 
Cuanto mayor sea el valor de B, el transistor tendrá más eficiencia, es decir que con una 
corriente de base pequeña es capaz de entregar una corriente de colector grande (ganancia de 
corriente del transistor). 
Como en la región de saturación del transistor tenemos que Ic < B.Ib, es decir, no se cumple 
que Ic = B . Ib. 
En esa situación, la corriente del colector se aproxima a la beta de saturación (B/4) por la 
corriente de base. 
Esto garantiza que el transistor quede saturado y en cualquier situación siempre funciona 
como Switch.