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En esta ocasión construimos el siguiente circuito, este circuito a diferencia del anterior cumple con la función de rectificar todo la onda en vez de dejar una especie de zonas muertas en la gráficas.

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MATERIA:  Fundamentos de electricidad y electrónica

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MATERIA:  Fundamentos de electricidad y electrónica

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POR: Ana María Aguilar y Luis Medina Padilla

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POR: Ana María Aguilar y Luis Medina Padilla

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Introducir conceptos básicos en referencia al dispositivo semiconductor de unión
PN, conocido como diodo rectificador. Reconocer las características no-lineales de un Diodo, su utilidad en circuitos donde se comporta como elemento rectificador de señales AC y su capacidad para implementar circuitos lógicos combinacionales.

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• Generador de señales
• Fuente de voltaje DC
• Osciloscopio Digital
• Resistencias (1.8 KΩ, 2.2KΩ, 4.7KΩ, 10KΩ y 100KΩ)
• Condensador (100uF)
• 4 Diodos 1N4004
• Protoboard

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Comenzamos construyendo el siguiente circuito, de manera que pudiéramos estudiar el comportamiento del diodo cuando se conecta por medio de una
resistencia a una fuente de voltaje DC. Conectamos la fuente de forma que el diodo este en polarización directa. Medimos con un multímetro el voltaje de la
fuente, la caída de voltaje en el diodo y en la resistencia y la corriente en el circuito.

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Tras medir la caída del voltaje en el diodo, la resistencia y la corriente en en el circuito, obtuvimos los siguientes resultados:
-Voltaje en el diodo = 0.63V
-Voltaje en la resistencia = 11.19V
-Corriente en el circuito = 2.31mA
(En las siguientes imágenes se puede observar estos resultados)

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Realizamos es mismo circuito del punto anterior a excepción del diodo, el cual invertimos sus conexión. Después realizamos el mismo proceso para tomar los resultados.

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Los resultados fueron los siguientes:
-Voltaje en el diodo = 11.81V
-Voltaje en la resistencia = 0V
-Corriente en el circuito = 0mA
(En las siguientes imágenes se puede observar estos resultados)

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A partir del circuito anterior volvimos a cambiar el diodo a polarización directa y usamos resistencias de 100KΩ, 10KΩ y 1,8 KΩ. Cambiando de resistencia cada vez que mediamos la caída de voltaje en el diodo.

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-Voltaje en el diodo = 0.49V
-Voltaje en la resistencia = 11.49V
-Corriente = 0.11mA
(En las siguientes imágenes se puede observar estos resultados)

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-Voltaje en el diodo = 0.60V
-Voltaje en la resistencia = 11.37V
-Corriente = 1.14mA
(En las siguientes imágenes se puede observar estos resultados)

# data[].attributes.body
-Voltaje en el diodo =0.68V
-Voltaje en la resistencia = 11.25V
-Corriente = 6.31mA
(En las siguientes imágenes se puede observar estos resultados)

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Construimos un circuito rectificador de media onda como el que se muestra en la figura. Conectamos el osciloscopio de forma que pudiera mostrar el voltaje de la fuente Vs y el voltaje sobre la resistencia Vout, simultáneamente. Luego nos aseguramos que ambas señales están en modo DC Coupling, seleccionado esta opción en
el menú de cada canal.

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La gráfica de las dos ondas fue la siguiente

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Lo que nos muestra las gráficas, es como actúa el voltaje en el diodo, debido a ser una onda sus valores varían por lo cual, en ocasiones el valor del voltaje supera el rango
potencial y en otras ocasiones no, esto hace que la gráfica en el diodo (amarilla) solo muestre cuando el rango potencial es superado y esto forma esta especie de montañas.

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Como podemos observar, en este gráfico invierte la onda cuando es negativa y genera esta especie de montañas, haciendo que el voltaje de salida sea variable pero siempre en positivos.

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Al circuito de punte de diodos, decidimos agregarle un condensador en cada uno de los nodos positivo y negativo de forma similar que la resistencia para obtener los siguientes resultados

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La funcionalidad que podemos encontrar del circuito anterior se basa en que a partir de una corriente alterna con el voltaje en forma de onda, lo transforma en una corriente directa como muestra la gráfica.

# data[].attributes.body
Esto se debe a las propiedades del condensador de almacenar energía y aportar una salida constante, que al actuar con la salida de un punte de diodos transforma el voltaje de forma directa.

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Como podemos notar, no existe corriente y la resistencia no tiene voltaje, debido a que sí invertimos el diodo, este actua como sí fuera un circuito abierto.

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En la compuerta or, tenemos la siguiente tabla logica:

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En la compuerta and, tenemos las siguiente tabla:

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Para comprobar la tabla construimos el siguiente circuito:
- Donde los dos cables negros que salen de los negativos, son A y B

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En el caso 1, las dos entradas seran 0 y 0, por lo cual el diodo no se encendera.

# data[].attributes.body
Tendremos 0 y 1, dara 1, por lo cual el diodo led se encendera

# data[].attributes.body
Tendremos 1 y 0, que nos dara 1, el diodo led se encendera.

# data[].attributes.body
Las entradas serán 1 y 1, y obtendremos 1, por lo cual el diodo se enciende.

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Para hacer su comprobación utilizamos el siguiente circuito:

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en el caso 1, tendremos entradas 0 y 0, y obtendremos 0, por lo cual, el diodo no enciende.

# data[].attributes.body
Tendremos 0 y 1, y resultado 0, por lo cual, el diodo no enciende.

# data[].attributes.body
Tendremos 1 y 0 con resultado 0, por lo cual el diodo no enciende.

# data[].attributes.body
Tendremos 1 y 1, con resultados 1, por lo cual el diodo enciende

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- Como podemos observar, el comportamiento del diodo varia segun la polarización a la que este dirigida.
- Los diodos no cumplen la ley de ohm, el voltaje que cae de estos es unicamente el de ruptura.
- Las compuertas lógicas, funcionan de igual forma que en programación (C#).
- Se debe conectar bien el multimetro para no quemarlo cuando se mide corriente :(

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Estas son las graficas que se pueden obtener dependiendo del circuito:

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Que concluyen de este proceso? Que pasa con la barrera de potencial? Como difiere con la teoría?

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Como se interpreta la diferencia entre los voltajes pico de las dos señales? La imagen muestra la diferencia, pero no hay análisis del resultado.

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Buen análisis!!

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La lógica de 1 y 0, parece estar invertida. Por ejemplo, en el último caso dicen que las entradas se conectan a "1", pero en el circuito se conectan a tierra (0v). Porque??

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Deben revisar la implementación de la compuerta AND usando diodos. En la ultima imagen del circuito, las entradas no tienen un nivel lógico definido y sin embargo el led enciende? Esta mal!!