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Laboratorio de Componentes Electrónicos: Práctica 3ª “ Diodos comunes y LEDs ”
PRÁCTICA 3ª: DIODOS COMUNES Y LEDs.
1. Objetivos:
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Estudiar punto a punto la relación Tensión-Intensidad de diodos normales y de un
diodo LED.
-
Estudiar la relación Tensión-Intensidad aprovechando la función X-Y de un
osciloscopio.
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Analizar el comportamiento de un circuito con diodos LED.
-
Diseño de un circuito utilizando diodos LED.
2. Material:
Instrumental:
Generador de corriente continua
Generador de señal
Osciloscopio
Entrenador
Componentes:
Diodos: 1N 4148, 1N 4007, LED VERDE, LED AMARILLO, LED ROJO
Resistencias:
100, 470
Potenciómetros:
10K (3)
Condensadores:
22 uF
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3. Desarrollo de la Práctica:
1. Gráfica I/V punto a punto
1a- Sacar la gráfica I = f (VD) de los diodos:
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LED VERDE
-
LED AMARILLO
-
LED ROJO
Para ello realizar el montaje de la Figura 1 con R = 100. Se coloca un voltímetro entre
extremos del diodo y un amperímetro en serie. Después se va variando la tensión de alimentación
y medimos la corriente que pasa diferentes valores de tensión.
Los puntos a medir son los dados por la tensión entre cátodo y ánodo del diodo de 0V,
0.05V, 0.1V…. y así sucesivamente hasta el límite del diodo de ID = 0,05 A . Del mismo modo se
caracterizará la corriente en inversa para las tensiones entre terminales del diodo de –0.5V,
-
1V, -1.5V …. y así sucesivamente hasta que empiece la región de avalancha. Realizar una tabla
con dichos datos y representarla gráficamente.
Figura 1. Medida punto a punto
1b- Calcular la tensión umbral y la resistencia dinámica gráficamente para el led verde,
amarillo y rojo. 1c-¿Es igual la tensión umbral en todos los casos?. 1d-¿Es igual el valor de
resistencia dinámica en todos los casos?. 1e- ¿Se puede establecer alguna relación entre tensión
umbral y color?. 1f- Si tuviéramos un diodo LED azul ¿cómo sería su tensión umbral?
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2. Gráfica I/V mediante osciloscopio
2a- Sacar la gráfica I = f (V) de los diodos:
-
1N 4148
-
1N 4007
Para ello realizar el montaje de la Figura 2 con R = 100.
Generador de Señal:
-
Frecuencia = 10 Hz
-
V generador = 20 Vpp
-
Offset = 0V
Osciloscopio:
-
Colocar “salvatierras”
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Canal 1 entre A y B
-
Canal 2 entre C y B
-
Formato XY
Figura 2. Medida mediante osciloscopio
2b- ¿Cómo funciona el formato XY?
2c- ¿Qué se representa en el osciloscopio?
2d- ¿Coincide con la gráfica de un diodo?
2e- ¿Por qué?
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3. Análisis del circuito
Analizar el circuito de la Figura 3:
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Vin = 10 Sen 2··t
-
R1= 100
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R2 = 470
-
Vref = 3 V
-
Tensiones umbrales calculas de los apartados 1 y 2
3a- Calcular de forma analítica para qué valores de Vin luce cada uno de los LED.
Figura 3. Circuito a analizar
3b-Realizar el montaje del circuito y comprobar que los resultados teóricos coinciden con
las medidas.
4. Diseño
La depuradora de agua de una ciudad tiene un tanque principal de 50m de altura. Mediante
un sistema de bolla según el nivel de agua van variando el número de espiras del secundario de un
transformador (Figura 4). De tal manera que se obtiene una señal sinusoidal de 2V de amplitud
por cada 10 m de altura.
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Figura 4. Transformador con secundario variable
4a- Diseñar un sistema óptico aproximado, de modo que nos indique sin parpadear, el
nivel de agua.
Nivel 0-20 m : Sin iluminación
Nivel 20-30m : Luz verde
Nivel 30-40m : Luz verde + amarilla
Nivel superior a 40 m: Luz verde + amarilla + roja
Para ello se cuenta con:
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Diodos normales y LED
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Condensadores
-
Potenciómetros
-
Resistencias
4b- Simular el sensor mediante el generador de señal, montar el diseño y comprobar el
correcto funcionamiento del mismo.
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