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Práctica 02 – 05 – septiembre 16/ 2013 – periodo 2013/03
Informe de la Práctica 02: El Transistor Bipolar
en DC-Regulador De Voltaje Variable Discreto.
Informe: 2.0 (60%)
Práctica: 4.2 (40%)
Calificación: 2.9
Eric Santiago Granda, Daniel Ramírez Castañeda.
Laboratorio Electrónica Análoga II, Escuela de Mecatrónica, Facultad de Minas
Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín
Resumen – Este documento consiste en el registro teórico práctico del análisis del comportamiento del
transistor en DC, así como su aplicación en una fuente regulada; que junto a otros componentes circuitales
conforman una fuente caracterizada por un diagrama de bloques que busca mejorar la regulación o la
estabilidad de la regulación, pues permite comparar un voltaje fijo de referencia con un voltaje real de salida.
Palabras Clave – Comparación, Diagrama de bloques, elemento de control, rectificación, regulación, rizado.
Abstract –This document is a record of practical theoretical
analysis of the behavior of the transistor in DC, as well as its
application in a regulated, which together with other circuit
components comprise a source characterized by a block diagram
that seeks to improve the regulation and stability regulation, as it
allows to compare a fixed reference voltage with actual output
voltage.
Index Terms– Comparison, block diagram, control element,
rectification, regulation, curly.
I. INTRODUCIÓN
a polarización de un transistor BJT, es de suma
pues nos permite conocer el estado del
mismo, es decir, si opera en un región activa directa, una
región activa inversa, en una región de saturación o en una
región de corte. En la región activa se puede definir una recta
de carga, que queda completamente descrita por los
componentes que conforman el circuito de polarización. En la
recta de carga previamente descrita ubicamos el punto de
operación Q, que según la aplicación específica del transistor
es localizado. Por lo general el punto Q se ubica en el plano Ic
vs Vce donde la recta de carga se intercepta con una curva que
defina la corriente de base. En aplicaciones en sistemas, el
punto Q se ubica cerca de la zona de corte y/o zona de
saturación; en aplicaciones como amplificación de señales el
punto Q se ubica de tal manera que se garantice la máxima
excursión. Por su parte una fuente regulada tiene como
propósito que un voltaje de salida no presente cambios
considerables cuando se modifique una resistencia de carga.
La fuente analizada permite comparar un voltaje de salida con
un voltaje de referencia, esta comparación define una señal de
error que es enviada a un transistor que recibe esta señal y
según su información su comportamiento es modificado para
Limportancia,
cumplir que el voltaje real de salida es igual al voltaje de
referencia
A.
Procedimiento Teórico.
Antes que todo, se debe considerar la etapa de rectificación.
Como la salida del secundario del transformador es 18 vrms,
entonces el voltaje AC a rectificar es una senoide con valor
pico de aproximadamente 25,5V y frecuencia 60 Hz. Se
escoge un capacitor de 2200 uf. Como la corriente máxima de
carga debe ser I=3ª, entonces se calcula el voltaje de rizo a
partir de la siguiente ecuación:
Por lo tanto vr es tal que vr=0,4% que cumple con lo exigido
en la guía, pues se desea un rizado inferior al 5%. El esquema
del circuito se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Etapa de rectificación
Práctica 02 – 05 – septiembre 16/ 2013 – periodo 2013/03
En cuanto a la etapa de regulación, seleccionamos un diodo
zener cuyas características se registran en la Tabla 1.
TABLA 1. Características del diodo zener seleccionado.
5,1
0,049
1
0,196
7
0,001
Vz o Vznominal (V)
Izt (A.)
Pd (W)
corriente máxima(Izm) (A)
Impedancia zener (Zzt o rk) (Ω)
Corriente de rodilla Izk (A)
Pues el potenciómetro escogido es de 10k. Cumpliendo con
las especificaciones asignadas, el voltaje regulado máximo es
De 16 V, a partir de este valor podemos hallar el valor de
R2b, obteniendo el valor de 5kΩ.
II. RESULTADOS EXPERIMENTALES
Al conectar los dos transistores 2N2222 en la configuración
Darlington, los dispositivo se quemaban, cuestión que nos
impidió llevar a cabo esta práctica y obtener resultados
experimentales.
CONCLUSION.
Cabe advertir que el voltaje rectificado lo asumimos como
aproximadamente de 25 V, pues se tiene en cuenta el voltaje
de conducción de los diodos. Para la fuente regulada como tal
se tiene el siguiente esquema (Figura 2):
La fuente presentada para el montaje, teóricamente, podemos
decir que presenta la ventaja, frente a la fuente regulada con
solo diodo zener, de comparar el voltaje real regulado con un
voltaje de referencia; esta comparación define una señal de
error que en cierta medida gobierna el comportamiento del
transistor y hace que éste corrija lo no deseado en la salida, es
decir, si el voltaje regulado real es mayor que el de refencia,
se debe lograr que disminuya o visceversa.
REFERENCIAS
[1]
[2]
Malik, N. Circuitos Electronicos. Análisis, Simulación Y Diseño.
Prentice Hall, 1996
Boylestad, N. Electronica: Circuitos y Dispositivos. Prentice Hall
Latinoamerica. 2005
Eric Santiago Granda Tobón: 1037620403, 04, Ingeniería
Eléctrica, 6
Daniel Ramírez Castañeda:1042064102, 04, Ingeniería
Eléctrica, 6.
Figura 2. Esquema de la fuente regulada.
Con las características del diodo zener procedemos a hallar la
resistencia Ref definida en la guía dicho valor calculado es tal
que:
Ref= 20 kΩ aproximadamente. Como la salida del regulador
está dado por:
(
)
Analizando los casos cuando rpota=o y rpotb=0, obtenemos
que vreg=5,1v cuando rpota=0 y cuando rpotb=0, obtenemos
la siguiente ecuación:
(
)