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Presente los resultados obtenidos en el laboratorio en forma ordenada, indicando el circuito y las observaciones tomadas. Explique las diferencias con los valores esperados.

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Explique el efecto de la curva de regulación (Vo DC vs. Io DC) en los casos en que se varió RL en la experiencia.

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Presente algunos otros tipos de filtros, indicando las ventajas y desventajas.

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Verifique las formulas del rizado, para los tipos de filtros utilizados en los pasos 9 y 10. Explique las diferencias.

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Analice el comportamiento del circuito multiplicador de tensión (Fig. 5), las especificaciones y cuidados a tener en cuenta; y como proyectaría el circuito, para obtener mayores voltajes DC. Mencione algunas aplicaciones de estos circuitos.

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Observaciones y conclusiones.

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Veremos el caso del circuito 3, donde se tomaron las medidas (sin filtro, C=100 uF y C= 2200 uF) para tres resistencias diferentes.

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El circuito multiplicador de voltaje opera en base al ciclo de carga y descarga de los condensadores. Durante la fase positiva de la señal, los diodos facilitan la carga de los condensadores, mientras que en la fase negativa, estos se descargan a través de la carga conectada. La magnitud del voltaje de salida está directamente relacionada con la cantidad de etapas de multiplicación integradas en el diseño del circuito. En nuestra configuración, se han implementado tres etapas, resultando en una triplicación del voltaje de salida.

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Consideraciones y precauciones a tener en cuenta:

1. Tensión de entrada: El diseño del multiplicador de voltaje debe ajustarse a una tensión de entrada específica. Si se excede esta tensión, se corre el riesgo de sobrecargar y dañar los componentes del circuito.

2. Capacidad de corriente: Aunque el multiplicador puede elevar el voltaje de salida, su capacidad para suministrar corriente está limitada debido a la impedancia de salida. Por tanto, no es ideal para aplicaciones que requieran altas corrientes, como la alimentación de motores.

3. Temperatura: Durante su funcionamiento, los componentes del multiplicador pueden generar calor. Es crucial que estos estén dimensionados adecuadamente para disipar el calor y prevenir daños por sobrecalentamiento.

4. Protección contra sobretensiones: Se recomienda incluir protección contra sobretensiones para salvaguardar los componentes en caso de picos de voltaje.

5. Polaridad de los componentes: Es esencial conectar correctamente los diodos y condensadores para evitar daños o problemas en el funcionamiento del circuito multiplicador.

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¿Como proyectaria el circuito para obtener mayores voltajes DC?

1. Comience determinando los voltajes de entrada y salida deseados para calcular cuántas etapas de multiplicación serán necesarias.

2. Seleccione los componentes requeridos para construir las etapas de multiplicación del circuito. Cada etapa incluye un diodo y un condensador en serie. Asegúrese de elegir la capacidad y el voltaje adecuados para los condensadores, así como la corriente inversa máxima para los diodos, basándose en los voltajes de entrada y salida del circuito.

3. Proceda al diseño del circuito multiplicador, asegurándose de incluir el número apropiado de etapas de multiplicación en serie. Conecte cada etapa en serie con la siguiente, y conecte la carga en paralelo a la última etapa.

4. Verifique cuidadosamente la polaridad de los componentes para garantizar el correcto funcionamiento del circuito diseñado. Posteriormente, realice pruebas para confirmar la multiplicación del voltaje.

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El gráfico muestra que al añadir un capacitor en paralelo a la carga resistiva en un circuito sin filtro, la curva de regulación se eleva. Además, en los circuitos con filtro, se observa que los valores de voltaje tienden a ser similares para corrientes bajas. A medida que incrementamos la capacitancia, la curva de regulación se vuelve menos inclinada, tendiendo hacia una línea horizontal

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El aumento de la capacitancia resulta en una reducción significativa del rizado en la señal de salida, lo que produce una onda de salida mucho más suavizada. Esta disminución en el rizado hace que la señal de salida se parezca más a una señal continua. Con una señal de salida más uniforme, la curva de regulación tiende a ser horizontal. Este fenómeno se evidencia en el gráfico mencionado.

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Con frecuencia, los detectores de radiación, como los tubos Geiger-Müller, hacen uso de multiplicadores de voltaje para aumentar las señales generadas por partículas radiactivas.

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Se puede observar que el circuito 1 representa un rectificador de media onda. Tanto las simulaciones como las señales obtenidas en las experiencias son consistentes, lo que sugiere una realización adecuada de los circuitos en esta parte.

En lo que respecta a las mediciones, se destaca que al emplear capacitores, el valor Vrms no se obtiene directamente de la zona de mediciones del osciloscopio. En su lugar, debe calcularse a partir de la diferencia de voltaje entre el punto máximo y mínimo de la señal

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Los multiplicadores de voltaje son esenciales en la producción de rayos X empleados en radiografías médicas y en la seguridad en aeropuertos y aduanas, desempeñando una función fundamental en estos procesos.

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Los multiplicadores de voltaje se emplean para generar tensiones elevadas requeridas en diversas aplicaciones, como tubos de rayos X, amplificadores de alta potencia y experimentos de física, desempeñando un papel crucial en estos contextos.

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Un filtro pasa banda es un dispositivo eléctrico que permite el paso de un rango específico de frecuencias mientras bloquea o atenúa las frecuencias fuera de ese rango.

Ventajas:

Facilita la selección y el aislamiento de una banda de frecuencia particular de interés.

Efectivo para reducir o eliminar las frecuencias que están fuera de la banda deseada, mejorando así la calidad de la señal al reducir el ruido o eliminar interferencias.

Desventajas:

Su diseño es más complejo que otros tipos de filtros, lo que puede aumentar el costo.

Algunos filtros pasa banda pueden introducir distorsión de fase dentro de la banda de paso.

Ajustar la frecuencia puede resultar complicado.

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Los filtros pasa bajos son dispositivos electrónicos que permiten el paso de señales con frecuencias por debajo de un valor de frecuencia especificado, mientras bloquean las frecuencias por encima de ese umbral.

Ventajas:

Son eficaces para eliminar el ruido de alta frecuencia y las interferencias electromagnéticas de una señal.

Pueden proteger componentes sensibles al filtrar las señales de alta frecuencia no deseadas.

Desventajas:

Si la frecuencia de corte no se ajusta correctamente, pueden atenuar o eliminar frecuencias importantes.

No son adecuados para aplicaciones que requieren el paso de señales de alta frecuencia.

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Los filtros pasa altos son dispositivos electrónicos que dejan pasar señales con frecuencias superiores a una frecuencia de corte específica, mientras bloquean aquellas por debajo de dicha frecuencia.

Ventajas:

Son útiles en situaciones donde se busca mantener una señal limpia y sin interferencias de baja frecuencia.

Son beneficiosos en entornos donde se requiere una mayor sensibilidad a las variaciones de alta frecuencia.

Desventajas:

El diseño y ajuste de estos filtros requiere atención meticulosa a los valores de los componentes como resistencias, capacitores e inductores, lo cual puede resultar complicado.

Son adecuados para aplicaciones de banda estrecha, pero no son ideales para aquellas de banda ancha.

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El filtro rechaza banda pasivo RC Twin-T, como su nombre lo indica, elimina una banda específica de frecuencias, permitiendo el paso de todas las demás. Se compone de seis elementos, tres resistencias y tres condensadores. Su naturaleza pasiva se debe a que está formado únicamente por elementos pasivos, y es de tercer orden debido a que incluye tres elementos reactivos, es decir, tres condensadores.

Ventajas:

Su principal ventaja radica en su capacidad precisa para eliminar una frecuencia específica de la señal de entrada.

Los filtros Twin-T tienen un diseño relativamente simple y se pueden construir con componentes pasivos económicos, lo que los hace accesibles en términos de costos.

Desventajas:

El diseño y la configuración de un filtro Twin-T requieren ajustes precisos de los valores de resistencias y condensadores para alcanzar la frecuencia de rechazo deseada.

Pequeñas variaciones en los valores de los componentes pueden tener un impacto significativo en la frecuencia de rechazo del filtro, lo que demanda componentes de alta precisión o ajustes finos.

La banda de rechazo de un filtro Twin-T es relativamente estrecha en comparación con otros filtros rechaza banda, lo que significa que es eficaz para suprimir una única frecuencia específica, pero no es idóneo para eliminar múltiples frecuencias.

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En el circuito 2, que es un rectificador de onda completa, se ha observado que las señales simuladas concuerdan con las obtenidas experimentalmente.

Es importante tener en consideración la correcta polarización de los diodos y el capacitor durante la realización de este circuito.

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El voltaje de rizado en un filtro LC puede ser determinado mediante esta fórmula: I: corriente que atraviesa la carga. f: frecuencia del circuito (60Hz). C: capacitancia del condensador (100uF).

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El voltaje de rizado en un filtro C-L-C se puede determinar utilizando esta fórmula: I: corriente que fluye a través de la carga. f: frecuencia del circuito (60 Hz). C2: capacitancia del segundo condensador, que está en paralelo con la carga (100uF).

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Para nuestro circuito, la corriente de la carga se puede determinar dividiendo el voltaje entre la resistencia de la carga.

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Para nuestro circuito, la corriente de la carga se puede determinar dividiendo el voltaje entre la resistencia de la carga.

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Se detalla el proceso para obtener el voltaje de rizo con los valores de resistencia R1=200 ohmios y R2=1000 ohmios.

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Al emplear un filtro LC en una fuente de alimentación, las fluctuaciones en la carga pueden influir en la corriente que atraviesa el inductor del filtro. Al cambiar la resistencia de la carga, se generará una corriente distinta, lo que a su vez modificará el voltaje de rizado.

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Para nuestro circuito, la corriente que fluye a través de la carga puede ser determinada dividiendo el voltaje entre la resistencia de la carga.

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Para nuestro circuito, la corriente que fluye a través de la carga puede ser determinada dividiendo el voltaje entre la resistencia de la carga.

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Se describe el proceso de cálculo para determinar los voltajes de rizado con los valores de resistencia R1=200 ohmios y R2=1000 ohmios.

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En un filtro CLC, el capacitor de salida (C2) está conectado en paralelo con la carga. Cuando la carga conectada tiene una resistencia diferente, se producirá una corriente diferente a través del circuito, lo que a su vez afectará el voltaje de rizado.

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Observación:

Para garantizar el funcionamiento óptimo del circuito y prevenir daños, es fundamental seleccionar apropiadamente los componentes, incluyendo diodos, capacitores, inductores y resistencias. La elección del tipo de rectificador y filtro debe basarse en las necesidades específicas de la aplicación, así como en consideraciones de costo y eficiencia.

el voltaje rms en una resistencia tiende a disminuir a gran escala si se le añade un capacitor en serie, tal es el caso del circuito 3, en el caso de la resistencia RL = 1k, de pasar de 1.43 V a bajar a 200 mV.

En todos los circuitos se logró coincidir el voltaje DC visualizado en el osciloscopio con el voltaje DC visto de un multímetro. Habrá una variación, pero es algo mínimo, por lo cual está en lo correcto.

Conclusión:

En resumen, la selección del tipo de rectificador, ya sea medio puente, puente completo o puente completo con diodos, debe ajustarse a los requisitos particulares de cada situación. Es esencial tener en cuenta la capacidad de corriente y la tensión inversa máxima de los diodos, ya que estos aspectos pueden limitar tanto la corriente suministrada a la carga como la capacidad de voltaje manejado por el circuito.

Los filtros CLC, que emplean un inductor, dos capacitores y una resistencia en serie, son más eficaces para reducir el voltaje de rizado en comparación con los filtros LC. La inclusión de capacitores adicionales mejora la eficiencia del filtro y reduce aún más el voltaje de rizado. Por lo tanto, la elección adecuada de los valores de capacitancia, inductancia y resistencia es crucial para obtener un filtro CLC eficiente y adecuado.

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En el circuiton sin C como se puede apreciar la señal no salió tal como se ve en la simulación, esto asumo que es por alguna anomalía propia de la inductancia dada

En el circuito con C igual que la señal anteriormente obtenida presenta irregularidades asumiendo que es por el mismo factor. Sin embargo, igualmente se efectuaron las mediciones.

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Barrera Lino Jhonatan Gerardo 2021121K

Millones Castañeda Giancarlo Rafael 20212034K

Vera Aliaga Darwin Elmer 20212590K