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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
LABORATORIO II DE ELECTRÓNICA
LISTA DE PROYECTOS
MÓDULO
EDUCATIVO DE
CONFORMACIÓN DE ONDAS
GENERACIÓN
Y
Diseñar y construir un módulo educativo que permita mostrar la operación de los
circuitos electrónicos de generación y conformación de ondas estudiados en la
asignatura ELECTRÓNICA III. El módulo debe contar con los siguientes bloques:
1. Amplificador con zona muerta
a. Rango variable de zona muerta:-5V a 5V
b. Rango variable de ganancia: 1 a 10
2. Amplificador limitador
a. Rango variable de limitación:-5V a 5V
b. Rango variable de ganancia: 1 a 10
3. Rectificador de onda completa de precisión
4. Amplificador Derivador
a. Constante de tiempo: 31.8mS
b. Ganancia máxima: 20dB
5. Amplificador Integrador
a. Constante de tiempo: 318µS
b. Ganancia máxima: 20dB
6. Comparador inversor con histéresis
a. Rango variable de histéresis: 1V a 6V
b. Rango variable de centro de histéresis: 0V a 5V
7. Generador de onda sintetizada mediante DAC
a. Formas de onda: Sinusoidal y Triangular
b. Amplitud: -5V a 5V
c. Frecuencia: 1Khz
Alimentación: El equipo electrónico se alimentará directamente de la red alterna
de suministro de 120 Vrms. Internamente contendrá una fuente regulada con las
respectivas protecciones.
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
TRAZADOR DE CURVAS
Diseñar y construir un trazador de curvas capaz de mostrar en un osciloscopio
las curvas características I vs. V de dispositivos de dos y tres terminales que
cumpla con las siguientes especificaciones:
1.
Potencia y voltaje: El equipo debe ser capaz de operar con transistores de
potencia hasta de 10Watt y tensiones colector emisor de hasta 100V.
2.
Frecuencia de Barrido: Debe mostrar una familia de ocho curvas con una
frecuencia de barrido de 50Hz.
3.
Familia de curvas para los dispositivos de tres terminales: La onda
escalera generada para la familia de curvas, debe tener las siguientes
características:
3.1. Escalones de corriente constante.
3.2. Escalones de Amplitud ajustable.
3.3. Offset de corriente ajustable para permitir explorar los diferentes
valores de Ic.
4.
Alimentación: El equipo electrónico se alimentará directamente de la red
alterna de suministro de 120 Vrms. Internamente contendrá una fuente
regulada con las respectivas protecciones.
GENERADOR DE ONDA SINUSOIDAL:
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de generar una onda sinusoidal
de baja distorsión en un amplio rango de frecuencia y con las siguientes
características:
1.
MODOS DE OPERACIÓN:
1.1. Modo Continuo: Genera una onda sinusoidal continuamente
1.2. Modo Puerta: Genera una onda al aplicar una onda de control
1.3. Modo AM: La amplitud de la onda sinusoidal se modifica mediante
la aplicación de una señal de control, esto con la idea de la
modulación de amplitud.
1.4. Modo FM: La frecuencia de la onda sinusoidal se modifica
mediante la aplicación de una señal de control, con la idea de la
modulación de frecuencia.
2.
CONTROLES
2.1. Selector y Control fino de Frecuencia: Este control permite ajustar
de manera continua, la frecuencia de la señal de salida,
independientemente del modo seleccionado. El rango total de
frecuencia ( 10 Hz a 100 Khz ), está dividido en dos intervalos:
2.1.1. ) 10 Hz a 1000 Hz
2.1.2. ) 1000 Hz a 100 Khz
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2.2.
3.
Control de Amplitud: Con este control se puede variar la amplitud
de la señal de salida en un rango de 0 Vpp a 10 Vpp.
2.3. Control de la Componente DC: Este control permite adicionar una
componente DC positiva o negativa a la señal de salida en un
rango de 0 V a 2 V. En ningún caso la salida no excederá la
amplitud máxima de 10 Vpp.
ESPECIFICACIONES
3.1. Potencia de Salida: El equipo electrónico debe tener capacidad de
manejar una corriente de salida de 200 mA a la tensión máxima.
3.2. Voltaje de Alimentación: El equipo electrónico se alimentará
directamente de la red alterna de suministro de 120 Vrms.
Internamente contendrá una fuente dual regulada de 15 V con las
respectivas protecciones.
GENERADOR DE PULSOS:
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de generar una onda pulsante
con un amplio rango de frecuencia y con las siguientes características:
1.
MODOS DE OPERACIÓN:
1.1. Modo Continuo: Genera pulsos continuamente
1.2. Modo Puerta: Genera pulsos al aplicar una onda de control
2.
CONTROLES
2.1. Selector y Control fino de Frecuencia: Este control permite ajustar
de manera continua la frecuencia de la señal de salida,
independientemente del modo seleccionado. El rango total de
frecuencia ( 10 Hz a 100 Khz ) está dividido en los siguientes
intervalos:
2.1.1. ) 10 Hz a 100 Hz
2.1.2. ) 100 Hz a 1000 Hz
2.1.3. ) 1000 Hz a 10 Khz
2.1.4. ) 10Khz a 100Khz
2.2. Control de Amplitud: Con este control se puede variar la amplitud
de la señal de salida en un rango de 0 Vp a 10 Vp
2.3. Selector y Control de Tiempo de Pulso: Este control permite ajustar
de manera continua, el tiempo del pulso de salida,
independientemente del modo seleccionado. El rango total de
tiempo de pulso ( 1µS a 100 mS ) está dividido en los siguientes
intervalos:
2.3.1. ) 1µS a 10µS
2.3.2. ) 10µS a 100µS
2.3.3. ) 100µS a 1mS
2.3.4. ) 1mS a 10mS
2.3.5. ) 10mS a 100ms
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ESPECIFICACIONES
3.1. Salidas: Las salidas del generador deben ser dos: Salida Positiva y
Salida Negativa. Ambas salidas con el rango de voltajes
especificado.
3.2. Potencia de Salida: El equipo electrónico debe tener capacidad de
manejar una corriente de salida de 200 mA a la tensión máxima.
3.3. Voltaje de Alimentación: El equipo electrónico se alimentará
directamente de la red alterna de suministro de 120 Vrms.
Internamente contendrá una fuente dual regulada de 15 V con las
respectivas protecciones.
ENERGIZADOR DE CERCAS:
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de generar una onda pulsante
de Alto Voltaje con las siguientes características:
Voltaje de Salida: 15 KV
Duración y Período del Pulso: Acorde con las normas de seguridad para la
construcción de equipos energizadores para uso humano.
Protecciones: Debe poseer un circuito de protección contra cortocircuito con
detección y alarma del mismo.
KILOVOLTÍMETRO:
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de medir voltaje en onda
pulsante con las siguientes características:
Voltaje máximo: 20KV
Tiempo del pulso: 0.9mS
Periodo del pulso: 1 S
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO
Visualización: La medición se mostrará en 4 Displays siete segmentos
Resolución: 0.01 KV
Alimentación: El equipo debe ser alimentado por batería incluyendo un circuito
indicador de bajo voltaje en la Batería.
FUENTE DE ALIMENTACIÓN DC REGULADA
Se requiere diseñar una fuente de alimentación DC con las siguientes
características:
1.
MODO DE OPERACIÓN:
La fuente de alimentación regulada debe operar en modo conmutado, con
una topología reductora y en línea.
2.
ESPECIFICACIONES
2.1. Voltaje DC de salida: 24 Vdc
2.2. Voltaje de rizo de salida: menor o igual a 50mVpp
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Regulación de línea: 3% (de 100 Vrms a 140 Vrms)
Regulación de carga: 1% (de 1 A a 2 A)
Corriente de salida: 2 A.
Protección de sobre corriente en la salida:
a 2.5 A, con
restablecimiento automático
Eficiencia: 70% o más.
Voltaje de Alimentación: El rango del voltaje de entrada podrá
variar desde 100 Vrms a 140 Vrms. La fuente de alimentación
tomará la potencia directamente de la red de 60Hz sin
transformador reductor de entrada.
CAPACÍMETRO
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de medir capacitancia que
cumpla con las siguientes especificaciones:
1.
Selector Rango: Este control permite seleccionar el rango de medición (
1nF a 10 mF ) y está dividido en los siguientes intervalos:
1.1.1. ) 1nF a 10nF
1.1.2. ) 10nF a 100nF
1.1.3. ) 100nF a 1µF
1.1.4. ) 1µF a 10µF
1.1.5. ) 10µF a 100µF
1.1.6. ) 100µF a 1mF
1.1.7. ) 1mF a 10mF
2.
Visualización: La medición se mostrará en 4 Display siete segmentos
4.
Alimentación: El equipo electrónico se alimentará directamente de la red
alterna de suministro de 120 Vrms. Internamente contendrá una fuente
regulada con las respectivas protecciones.
GAUSSIMETRO DIGITAL:
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de medir el nivel de radiación
del campo electromagnético (EMF) de las líneas de alimentación, cables,
monitores de computadoras, monitores de TV entre otros.
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO
Sensor: Un solo eje a bobina o de efecto hall
Visualización: La medición se mostrará en 4 Displays siete segmentos
Resolución: 0.1mG
Rango: 0.1mG a 199.9mG (con Indicación de sobre rango)
Ancho de banda: 30Hz a 300Hz
Frecuencia de muestreo: 2.5 Mps
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Alimentación: El equipo debe ser alimentado por batería incluyendo un circuito
indicador de bajo voltaje en la Batería.
TERMÓMETRO
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de medir temperatura que
cumpla con las siguientes especificaciones:
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO
Rango: -200°C a 200°C
Resolución: 0.1°C
Visualización: La medición se mostrará en 4 Display siete segmentos
Alimentación: El equipo electrónico se alimentará directamente de la red alterna
de suministro de 120 Vrms. Internamente contendrá una fuente regulada con las
respectivas protecciones.
CONVERTIDOR DC-DC ELEVADOR:
Se requiere diseñar un circuito electrónico capaz de convertir el nivel DC de una
fuente no regulada a un nivel DC regulado de mayor amplitud, usando técnicas
de regulación por conmutación.
ESPECIFICACIONES
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Variaciones de línea: 12V a 14.5V
Voltaje DC de salida: 24 Vdc
Voltaje de rizo de salida: menor o igual a 50mVpp
Corriente a plena carga: 2 A
Regulación de línea: 20mV 0.2%
Regulación de carga ( Vin = 12Vdc, IO de 2 mA a 2 A ): 10 mV 0.1%
Corriente de corto circuito (Vin = 12Vdc, RL = 0.1Ω): 3.2 A
Eficiencia ( Vin = 12Vdc, IO = 2 A ): 70%
Frecuencia de conmutación: 20 Khz
CONVERTIDOR DC-DC INVERSOR:
Se requiere diseñar un circuito electrónico capaz de convertir el nivel DC de una
fuente no regulada a un nivel DC negativo regulado, usando técnicas de
regulación por conmutación.
ESPECIFICACIONES
1. Variaciones de línea: 10V a 30V
2. Voltaje DC de salida: -5 Vdc
3. Voltaje de rizo de salida ( Vin = 15Vdc, IO = 2 A ): menor o igual a 80mVpp
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Corriente a plena carga: 2 A
Regulación de línea: 20mV 0.4%
Regulación de carga ( Vin = 15Vdc, IO de 2 mA a 2 A ): 10 mV 0.06%
Corriente de corto circuito (Vin = 15Vdc, RL = 0.1Ω): 3.2 A
Eficiencia ( Vin = 15Vdc, IO = 2 A ): 70%
Frecuencia de conmutación: 20 Khz
REGULADOR FLYBACK FUERA DE LÍNEA:
Se requiere diseñar un circuito electrónico capaz de convertir el nivel AC de la
red eléctrica a un nivel DC regulado usando técnicas de regulación por
conmutación en la topología flyback fuera de línea.
ESPECIFICACIONES
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Variaciones de línea: 95Vac a 130Vac
Voltaje DC de salida: 5 Vdc
Voltaje de rizo de salida ( Vin = 115Vac, IO = 2 A ): menor o igual a 80mVpp
Corriente a plena carga: 2 A
Regulación de línea: 50mV
Regulación de carga ( Vin = 115Vac, IO de 2 mA a 2 A ): 100 mV
Eficiencia ( Vin = 115Vac, IO = 2 A ): 70%
Frecuencia de conmutación: 20 Khz
FOTOINTERRUPTOR
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de conectar/desconectar una
carga respondiendo al nivel de luz recibido.
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO:
CARGA MAXIMA: 300W
VOLTAJE DE OPERACIÓN: 105VAC ~ 300VAC 60Hz
SENSOR: FOTORESISTENCIA
NIVEL DE CONEXIÓN: 10 LUX
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIÓN: MIN 120Joul con VARISTOR
RETARDO PARA APAGAR: 5 Segundos
CONSUMO: <0.9W
SALIDA: RELE CONTACTO NA
Alimentación: El equipo electrónico se alimentará directamente de la red alterna
de suministro sin transformador reductor.
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DETECTOR DE VEHÍCULOS POR LAZO INDUCTIVO
Se requiere diseñar un equipo electrónico capaz de detectar cuando un vehículo
pase sobre el lazo inductivo conectado a dicho equipo. El equipo indicará por
medio de un LED las condiciones abajo explicadas:
• Si el circuito se sintoniza a la frecuencia seleccionada, el LED
permanecerá encendido 2 segundos y después se apagará.
• Si existe una falla en el lazo, el LED parpadeará hasta que se solucione la
falla.
• El LED encenderá si se detecta la presencia de un vehículo sobre el lazo
inductivo
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO:
Frecuencia de operación del lazo: La frecuencia debe poder ser cambiada
para eliminar la interferencia con otros lazos de otros detectores. Desde 20kHz
hasta 170kHz con 4 valores seleccionados por las 4 combinaciones de 2
interruptores (SW1, SW2).
Sensibilidad: El rango de variación de la inductancia del lazo que produce la
detección debe ser variable en 4 niveles por las 4 combinaciones de 2
interruptores (SW3, SW4).
Aumento automático de la sensibilidad: La sensibilidad puede ser aumentada
al máximo automáticamente una vez que se detecta la presencia del vehículo
sobre el lazo y se mantendrá aumentada hasta que el vehículo se retire del lazo.
Esta operación puede activarse y desactivarse mediante un interruptor (SW5).
Filtro: Para eliminar la interferencia en ambientes ruidosos, se puede activar un
filtro que retarda la detección hasta que se haga estable. Esta operación puede
activarse y desactivarse mediante un interruptor (SW6).
Reiniciado: El circuito se sintoniza automáticamente a la frecuencia
seleccionada una vez se alimenta, sin embargo si se requiere la sintonización
nuevamente después de cambiar algún parámetro, se debe cerrar un interruptor
momentáneamente (SW7).
Tiempo de reacción: 10 ms
Inductancia del lazo: De 100uH a 300uH incluyendo el cable trenzado de
conexión con el lazo
Salida: Relé (Contacto N.O. se cierra al detectar el vehículo)
Alimentación: 12VDC
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“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
MÓDULO DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO
MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
PARA
Se requiere diseñar un módulo de encendido electrónico capaz de detectar y
amplificar la señal de un generador de impulsos (inductivo) para manejar un
interruptor semiconductor (transistor de potencia) destinado a generar una alta
tensión por la conexión y desconexión a la fuente DC (12Vdc) del primario de
una bobina para motores a combustión interna.
Este módulo tiene la misión de hacer conducir o interrumpir el paso de corriente
por el transistor de potencia, o lo que es lo mismo, dar paso o cortar la corriente
a través del primario de la bobina de encendido; pero además también efectúa
otras funciones sobre la señal del primario de la bobina como son:
1. Limitación de corriente por el primario de la bobina:
Debido a que este tipo de encendidos utilizan una bobina con una resistencia
del arrollamiento primario muy bajo (valores inferiores a 1 ohmio) que permite
que el tiempo de carga y descarga de la bobina sea muy reducido: pero
presentando el inconveniente de que a bajos regímenes la corriente puede llegar
hasta 15 A lo cual podría dañar la bobina y el transistor de potencia. Para evitar
esto la unidad de control incorpora un circuito que se encarga de controlar la
corriente del primario a un valor máximo.
2. Regulación del tiempo de encendido del transistor de potencia:
La gran variación de tiempo entre dos chispas sucesivas a altas y bajas
revoluciones del motor hace que los tiempos de carga sean a la vez muy
dispares produciendo tiempos de saturación de la bobina de encendido
excesivos en algunos casos y energía insuficiente en otros. Para evitar esto el
módulo incorpora un circuito de control que regula el tiempo de encendido del
transistor con base en la corriente por el primario de la bobina para cualquier
régimen del motor.
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO:
Sensibilidad de detección: El generador de impulsos tiene una magnitud de
0.5 Vpp. El módulo debe ser capaz de detectar esa magnitud de la onda
Máxima frecuencia de conmutación: La máxima frecuencia de la señal del
generador de impulsos determina la máxima frecuencia de conmutación del
interruptor semiconductor, así pues, el módulo de encendido electrónico debe
ser capaz de manejar hasta 1000Hz.
Máxima corriente de conmutación: 6 A
Alimentación: 12VDC
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