NOTA: POR FAVOR, IRSE HASTA LA PARTE DE ABAJO EN DONDE DICE ENTRADAS ANTIGUAS, DARLE CLICK PARA QUE LOS ENVIÉ A LA SEMANA 2 DONDE SE ENCUENTRAN LAS PRÁCTICAS 1 A 3.
GRACIAS.
PRÁCTICA NO. 4 “EL PROTOBOARD O TABLA DE PRUEBAS Y LA RESISTENCIA FIJA”
DATOS GENERALES
Año:
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1RO. DE SECUNDARIA
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Laboratorio:
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ELECTRÓNICA, COMUNICACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL 1
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Capacidad:
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35 ALUMNOS
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OBJETIVO:
Conocer el funcionamiento, utilización y código de colores de la resistencia y el uso correcto del protoboard o tablilla de pruebas.
TIPO DE PRÁCTICA
Los alumnos se encuentran ubicados por mesa, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS TEÓRICOS
Una de las herramienta que utilizaremos de tiempo completo será La placa de pruebas, conocida también como protoboard, te permitirá insertar en ella casi todos los componentes siempre y cuando los terminales no dañen los orificios de la misma, de lo contrario no te será de gran ayuda, pero como para todo existe una solución, puedes soldar un alambre fino de cobre en los terminales de gran espesor, como en los SCR, los potenciómetros, los interruptores, pulsadores, y otros.
Se debe utilizar cables finos de teléfono para realizar los puentes de unión, son los que más se adaptan a los orificios de la placa, vienen en una gran variedad de colores, los puedes conseguir de 2 hilos de 3, de 8, generalmente son del No. 20 o 22.Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:
A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.
B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se conecta aquí.
C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.
Recomendaciones al utilizar el protoboard: A continuación veremos una serie de consejos útiles pero no esenciales.
1.- Hacer las siguientes conexiones:
A) Esta conexión nos sirve para que ambos pares de buses conduzcan corriente al agregarles una fuente de poder, así es más fácil manipular los circuitos integrados.
B) Algunos protoboard tienen separada la parte media de los buses, es por eso que se realiza esta conexión para darle continuidad a la corriente.
2.- Coloca los circuitos integrados en una sola dirección, de derecha a izquierda o viceversa.
3.- Evita el cableado aéreo (A), resulta confuso en circuitos complejos. Un cableado ordenado (B) mejora la comprensión y portabilidad.
Esto es lo que se encuentra por dentro de las líneas horizontales son las que puedes utilizar para identificar las conexiones a los polos positivo y negativo, fíjate en la imagen anterior que estas líneas están marcadas, con respecto a las verticales, cualquier terminal que conectes en una línea de estas estarán unidos entre sí.
Otra de las herramientas que necesitaras será una batería (de 9 volt está bien), o con un par de pilas secas bastaría, de todos modos puedes armar tu propia fuente de alimentación más adelante.
Resistencia, propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina según la llamada ley de Ohm cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega, Ω. En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S.
La resistencia de un conductor viene determinada por una propiedad de la sustancia que lo compone, conocida como conductividad, por la longitud por la superficie transversal del objeto, así como por la temperatura. A una temperatura dada, la resistencia es proporcional a la longitud del conductor e inversamente proporcional a su conductividad y a su superficie transversal. Generalmente, la resistencia de un material aumenta cuando crece la temperatura.
Símbolo Forma física
CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS.
El valor de los resistores se puede identificar por los colores de las 4 bandas que rodean al componente, una de ellas es llamada tolerancia, es algo así como el error de fabricación, esta banda puede ser dorada o plateada, La pregunta ¿Cómo se leen las otras tres?
Lo realizaremos con un ejemplo:
Veamos el valor de este resistor;
La primer banda es el primer dígito y es café=1,
la segunda es el segundo dígito negra=0
y la tercera es la cantidad de ceros roja=dos ceros.
Entonces su valor será: 1000 ohm o sea 1 kilo o 1k, si tendría 1000000, seria 1 Mega o 1M
Es decir que para una resistencia de 70 ohm sus colores deberían ser violeta, negro y negro.
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
Cantidad
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Descripción
|
Proporcionado por:
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Institución
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Alumno
|
5
|
 Multímetros digitales, con las siguientes características:Prueba de diodos, retención de datos, prueba de continuidad audible
• Botón de luz en la pantalla
• Pantalla LCD de 3 1/2 dígitos
• Botón de congelamiento de lectura
• Voltaje cc: 200 mV - 600 V
• Voltaje ca: 200 V~ - 600 V~
• Corriente cc: 200 µA - 10 A
• Resistencia: 200 §Ù - 2 M§Ù
• Cubierta de protección de hule
|
X
|
|
2
|
Fuentes de alimentación de voltaje variables, FUENTE DE VOLTAJETEKTRONIX CPS250, la cual cuenta con 1 salida de 5V@2A y 2 salidas, 0-20V@0.5A. La fuente puede configurarse para poner internamente las fuentes en serie, paralelo, e independientes. Con puntas de conexión.
|
X
|
|
5
|
PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG
|
X
|
|
5
|
pinzas de punta y corte truper* forjadas en acero al cromo vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315
MODELO DEL FABRICANTE: T203-7
|
X
|
|
Materiales
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costo
|
Institución
|
Alumno
|
|
1
|
Protoboard
|
|
X
|
$80.00
|
3
|
Led´s
|
|
X
|
$ 4.50
|
1
|
Interruptores (1 polo -1 tiro)
|
|
X
|
$ 8.00
|
1
|
Porta pilas
|
|
X
|
$ 4.00
|
1
|
Pilas de 9 volts (cuadrada) de la más economica
|
|
X
|
$10.00
|
1
|
Resistencias de 220 ohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Resistencias de 10 kohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Resistencias de 1 kohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Resistencias de 120kohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Resistencias de 470 kohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
2 mts.
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Alambre para protoboard del No. 22 (telefónico)
|
|
X
|
$ 6.00
|
Costo total de la práctica: $ 117.50
PROCEDIMIENTO
1.- Verificar que se cuente con el material solicitado.
2.- De acuerdo al código de colores, calcular el valor de las resistencias en ohm. Anotar
Resultados en el cuadro de abajo.
3.- Una vez calculado el valor de las resistencias en ohm, realizar las conversiones de las mismas a kilohms y anotar resultados en el cuadro de abajo.
4. - Una vez obtenidos los valores de las resistencias en forma teórica, conectar las puntas al Multímetro.
5. - Mover la perilla del multímetro hasta llegar a la marca de ohm y kilohms (de acuerdo al valor de su resistencia).
6. - Colocar las terminales del multímetro con las terminales de la resistencia.
7. - Observar y anotar el valor proporcionado por el multímetro, anota los valores obtenidos en el cuadro de abajo y compara los resultados.
TABLA COMPARATIVA DE VALORES PARA RESISTENCIAS
VALOR EN OHMS
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VALOR EN KILOHM
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VALOR CON EL MULTÍMETRO
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DIFERENCIA ENTRE VALORES
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OBSERVACIÓN
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1.-
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2.-
|
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3.-
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|
4.-
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|
|
|
|
5.-
|
|
|
|
|
8. - Con el resto de material armar en el protoboard el siguiente circuito.
9. - Este primer circuito, será para ver como encender un LED, recuerda lo de sus terminales, el más largo (ánodo) apunta al polo (+), el corto (cátodo) al negativo (-), si por alguna razón los terminales son iguales, puedes identificar el cátodo por un pequeño corte en la cabeza del componente. R1 es una resistencia de 220 ohm que hace de protección para el LED, puedes usar otras de mayor valor para ver qué ocurre.
CIRCUITO
OBSERVACIONES
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO:
1.- En las resistencias, ¿qué nos indican los colores que tienen?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- En la resistencia ¿qué es la tolerancia?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- En los valores teóricos de las resistencias ¿qué variaciones obtuviste al medirlas con el multímetro?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- ¿Qué sucede en el circuito realizado cuando accionas el interruptor?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.- ¿Qué sucede con el led cuando la resistencia es de mayor valor?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CONCLUSIÓN
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.
Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
PRÁCTICA NO. 5 “LED INDICADOR DE CORRIENTE Y LOS DIFERENTES TIPOS
DE RESISTORES”
DATOS GENERALES
Año:
|
1RO. DE SECUNDARIA
|
Laboratorio:
|
ELECTRÓNICA, COMUNICACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL 1
|
Capacidad:
|
35 ALUMNOS
|
OBJETIVO:
Identificar el efecto de un resistor que controla el paso de la corriente y el led como indicador.
TIPO DE PRÁCTICA
Los alumnos se encuentran ubicados por mesa, pero trabajan la práctica en forma individual.
ASPECTOS TEÓRICOS
El LED, acrónimo de “Light Emitting Diode”, o diodo emisor de luz de estado sólido (solid state), constituye un tipo especial de semiconductor, cuya característica principal es convertir en luz la corriente eléctrica de bajo voltaje que atraviesa su chip. Desde el punto de vista físico un LED común se presenta como un bulbo miniaturizado, carente de filamento o de cualquier otro tipo de elemento o material peligroso, con la ventaja sobre otras tecnologías que no contamina el medio ambiente.
Todos los diodos LEDs poseen una construcción sólida. La principal característica que los diferencia de otras fuentes de luz es que no poseen filamento ni partes frágiles de vidrio, lo que les permite absorber vibraciones extremas y golpes sin llegar a romperse ni estropearse. El chip emisor de luz es la parte principal de un LED y se encuentra encerrado en una envoltura o cápsula de resina epoxi transparente o también tintado del mismo color de la luz que emiten, pudiendo tener formas y tamaños diferentes. Desde el mismo chip que se encuentra encerrado en el interior de la cápsula parten dos terminales que atraviesan su base y salen al exterior para que se puedan conectar a un circuito eléctrico de corriente directa (C.D.), de forma tal que el LED quede polarizado directamente. Cuando el LED es nuevo, el terminal más corto corresponde al polo negativo (–) del chip, mientras el más largo corresponde al polo positivo (+).
Un LED es una clase especial de diodos, que emite luz cuando fluye una corriente a través de él. Tiene dos terminales llamados ánodo y cátodo. El cátodo es indicado por un lado plano en la cubierta de plástico del LED, o por un terminal más corto.
Convencionalmente, se han dividido los componentes electrónicos en dos grandes grupos: componentes activos y componentes pasivos, dependiendo de si éste introduce energía adicional al circuito del cual forma parte. Componentes pasivos son las resistencias, condensadores, bobinas, y activos son los transistores, válvulas termoiónicas, diodos y otros semiconductores.
La RESISTENCIA ELÉCTRICA es la oposición que ofrecen los cuerpos a ser traspasados por los electrones o corriente eléctrica. Son componentes que se utilizan, en los aparatos electrónicos y eléctricos, para proteger otros componentes más delicados, como los transistores, diodos y circuitos integrados, al oponer resistencia al paso de la corriente eléctrica, esto lo hacen provocando absorción o caída de tensión haciendo que se disipe calor, por estas características los resistores son utilizados en cafeteras, parrillas, cautines y tostadores.
Este tipo de componente electrónico se calcula con base a un código de colores, para conocer su valor y rango de tolerancia de su precisión.
Los resistores se clasifican en fijos, variables y no lineales.
Los RESISTORES FIJOS con aquellos que no varían su capacidad para oponerse al paso de la corriente, ya que se construyen con una película delgada de carbón que impide esta variación. El valor del resistor fijo puede ser determinado por medio de cuatro bandas o franjas de colores marcados en el cuerpo de éste, las primeras tres indican el valor de la resistencia en Ohm y la última señala la tolerancia, que es el mayor o menor valor de error que puede alcanzar un resistor cuando se fabrica.
Forma física símbolo
Los RESISTORES VARIABLES son llamados potenciómetros, cambian su capacidad para oponerse al paso de la corriente mediante el desplazamiento mecánico de una de sus terminales; gracias a esta característica, se puede controlar la cantidad de corriente y voltaje que pasan por un circuito, estos resistores están formados por tres patas o terminales. Se utilizan para alterar el volumen de un radio, cambiar las brillantes de una lámpara, ajustar la calibración de un medidor, etc.
Los LDR o Fotorresistencias es una resistencia sensible a la luz, que cambia su resistencia de acuerdo a la luz que llega a su superficie. A más luz incidente, menor es su resistencia y por lo tanto, mayor es la corriente y mayor el brillo del led. Por otro lado, la menor luz que incida sobre la foto celda da la mayor resistencia y por lo tanto, la menor corriente y baja el brillo del led.
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Institución
|
Alumno
|
5
|
Multímetros digitales, con las siguientes características:Prueba de diodos, retención de datos, prueba de continuidad audible
• Botón de luz en la pantalla
• Pantalla LCD de 3 1/2 dígitos
• Botón de congelamiento de lectura
• Voltaje cc: 200 mV - 600 V
• Voltaje ca: 200 V~ - 600 V~
• Corriente cc: 200 µA - 10 A
• Resistencia: 200 §Ù - 2 M§Ù
• Cubierta de protección de hule
|
X
|
|
2
|
Fuentes de alimentación de voltaje variables, FUENTE DE VOLTAJETEKTRONIX CPS250, la cual cuenta con 1 salida de 5V@2A y 2 salidas, 0-20V@0.5A. La fuente puede configurarse para poner internamente las fuentes en serie, paralelo, e independientes. Con puntas de conexión.
|
X
|
|
5
|
PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG
|
X
|
|
5
|
pinzas de punta y corte truper* forjadas en acero al cromo vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315
MODELO DEL FABRICANTE: T203-7
|
X
|
|
1
|
Software Electronic Workbench (multisin 9) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
1
|
Software Fritzing (simulador con protoboard) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
1
|
Software Cocodrile (simulador con protoboard) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
Materiales
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costo
|
Institución
|
Alumno
|
|
1 *
|
Pila de 9 volts (cuadrada)
|
|
X
|
$ 10.00
|
1*
|
Porta pila
|
|
X
|
$ 4.00
|
1
|
Resistencias de 100 ohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1*
|
Resistencias de 1 kilohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Resistencias de 6.8 kilohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1*
|
Resistencias de 220 ohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
3*
|
Leds de colores(sencillos)
|
|
X
|
$ 4.50
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$ 80.00
|
3*
|
Metros de alambre para protoboard del número 22 (alambre telefónico)
|
|
X
|
$ 6.00
|
1
|
Potenciómetro de 100 kilohm
|
|
X
|
$ 8.00
|
1
|
Fotorresistencia o LDR
|
|
X
|
$ 6.00
|
Costo total de la práctica: $ 15.00
*El material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1. - Verificar que se tenga el material requerido
2. - Construya el circuito mostrado en el dibujo (diagrama 1), teniendo cuidado con la polaridad del led.
3. - Una vez terminado de armar el circuito, conectar la pila o fuente de alimentación a 5 o 9 Volts, teniendo cuidado con la polaridad.
4. - Observe que sucede con el led y anote sus observaciones en el cuadro No. 1
5. - Desconecte la pila del circuito.
6. - Cambie la resistencia de 100 ohm por la resistencia de 220 ohm y observe que sucede cuando se conecta la pila nuevamente.
7. - Repetir el paso 5 y 6 para cada una de las resistencias, teniendo cuidado de observar que sucede con el led y anote sus observaciones en el cuadro No. 1
DIAGRAMA 1
FUNCIONAMIENTO
El diagrama muestra el circuito básico del led indicador de corriente. Este circuito está conformado por tres componentes, la batería, el led y el resistor, los cuales se encuentran conectados en serie, uno tras otro. En el circuito la corriente fluye del negativo de la batería al positivo, pasando a través del led y el resistor. Tan pronto como la corriente pasa a través del led, este se ilumina, a más corriente, más brillo. El elemento que controla la cantidad de corriente que fluye por el circuito, es el resistor. El valor mínimo de resistencia, da la menor oposición al paso de la corriente y por ello circula mayor corriente logrando un mayor brillo en el led.
Anota en la tabla siguiente que sucede con el led cuando se utilizan resistencias de diferentes valores.
RESISTENCIA
|
OBSERVACIÓN
|
100 OHMS
|
|
220 OHMS
|
|
1 KILOHM
|
|
6.8 KILOHM
|
|
8. - Construya el circuito mostrado en el dibujo (diagrama 2), teniendo cuidado con la polaridad del led.
9. - Una vez terminado de armar el circuito, conectar la pila de 9 volts.
10. - Observe que sucede con el led y anote sus observaciones en el cuadro No. 2
11. - Varíe el potenciómetro y observe que sucede con el led, anote sus observaciones en el cuadro No.2.
12. - Desconecte la pila del protoboard
FUNCIONAMIENTO:
El circuito nos muestra cómo funciona el potenciómetro, este tiene tres terminales conocidos como A, B y C. C es el cursor que se mueve entre A y B. como el valor del potenciómetro en este circuito es de 100 kilohm; entre A y B habrá una resistencia a la corriente de 100 kilohm, la resistencia entre A y C depende de la posición del cursor. Si el cursor está en cualquier posición entre A y B el valor de la resistencia entre A y C estará entre 0 y 100 kilohm. Observe el circuito de control de brillo del led, la corriente fluye del negativo de la batería al positivo, pasando a través de la resistencia fija, el led y el potenciómetro.
Anota en la siguiente tabla lo que se te indica.
CUADRO No. 2
OBSERVACIONES SIN VARIAR EL POTENCIÓMETRO.
|
OBSERVACIONES VARIANDO EL POTENCIÓMETRO.
|
|
|
13. - Construya el circuito mostrado en el diagrama 3, teniendo cuidado con la polaridad del led.
14. - Una vez terminado de armar el circuito, conectar la pila de 9 volts al porta pila y al protoboard
15. - Observe que sucede con el led y anote sus observaciones en el cuadro No.3.
16. - Tape la luz de la foto celda o LDR, observe que sucede con el led y anote sus observaciones en el cuadro N0. 3
17. - Desconecte la pila del protoboard.
FUNCIONAMIENTO:
El circuito led activado por luz esta hecho de tres componentes: la batería, el led y la foto celda que están conectados en serie uno tras otro, la corriente fluye del negativo de la batería al positivo, pasando a través del led y la foto celda, cuando la corriente pasa por el led, este se ilumina a más corriente, mayor brillo. El elemento que controla la cantidad de corriente que pasa por el circuito, es la foto celda. La foto celda es una resistencia sensible a la luz, que cambia su resistencia de acuerdo a la luz que llega a su superficie. A más luz incidente, menor es su resistencia y por lo tanto, mayor es la corriente y mayor el brillo del led. Por otro lado, la menor luz que incida sobre la foto celda da la mayor resistencia y por lo tanto, la menor corriente baja el brillo del led.
Anota en la siguiente tabla lo que se te indica.
CUADRO No. 3
OBSERVACIONES SIN TAPAR EL LDR
|
OBSERVACIONES TAPANDO LA LUZ DEL LDR.
|
|
|
OBSERVACIONES
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO:
1.- En el circuito 1 ¿qué sucedió con el led cuando se cambiaron las resistencias?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.-En el circuito 2 ¿qué sucede con el led cuando varias el potenciómetro?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- En el circuito 3 ¿qué sucede con el led cuando tapas la luz de la fotorresistencia?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- En el led ¿Cómo sabemos su polaridad?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.- En el potenciómetro ¿Qué nos indican sus pines o patas?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CONCLUSIÓN
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.
Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
PRÁCTICA NO. 6 “EL POTENCIÓMETRO Y LA FOTORRESISTENCIA”
DATOS GENERALES
Año:
|
1RO. DE SECUNDARIA
|
Laboratorio:
|
ELECTRÓNICA, COMUNICACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL 1
|
Capacidad:
|
35 ALUMNOS
|
OBJETIVO
Conocer el funcionamiento del potenciómetro y la fotorresistencia, aplicados en los circuitos electrónicos.
TIPO DE PRÁCTICA
Los alumnos se encuentran ubicados por equipo, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS TEÓRICOS
FOTORRESISTENCIA, componente de un circuito cuya resistencia disminuye sensiblemente al ser expuesto a la luz mientras que cuando permanece en la oscuridad total presenta una resistencia muy elevada. También recibe el nombre de resistencia dependiente de la luz (LDR).
Es un dispositivo foto detector que modifica su resistencia eléctrica al ser expuesto a la energía luminosa. Así, por ejemplo, cuando el nivel de iluminación es de 1.000 lux, la resistencia puede ser de 130 ohmios, pero cuando el nivel de iluminación disminuye hasta 50 lux, su resistencia puede ser de 2,4 kilohms. Están compuestos, generalmente, por una base de sulfuro de cadmio debidamente encapsulado y con una cubierta de resina transparente y aislante, de tal forma que cuando los fotones inciden sobre la superficie de dicho material, imprimen a los electrones suficiente energía como para elevar su conductividad.
Comercialmente tienen muchas formas, pero básicamente constan de un cuerpo de forma circular y de dos hilos metálicos que sirven de elementos de unión al circuito. Las fotorresistencias se utilizan como detectores de luminosidad, por ejemplo en el sistema de alumbrado público. En función de la cantidad de luz que incide sobre estos sensores se puede o no activar un relé, con lo que se regula el encendido. Al conectar una batería a un material conductor, una determinada
Cantidad de corriente fluirá a través de dicho material. Esta corriente depende de la tensión de la batería, de las dimensiones de la muestra y de la conductividad del propio material.
Los POTENCIÓMETROS de resistencia conocida se emplean para controlar la corriente en los circuitos electrónicos. Se elaboran con mezclas de carbono, láminas metálicas o hilo de resistencia, y disponen de dos cables de conexión. Los reóstatos variables, con un brazo de contacto deslizante y ajustable, se suelen utilizar para controlar el volumen de aparatos de radio y televisión.
Un potenciómetro es un dispositivo conformado por 2 resistencias en serie, las cuales poseen valores que pueden ser modificados por el usuario. Existen múltiples tipos de potenciómetros, variando su forma y el método cómo modifican los valores de las resistencias.
A nivel interno, la estructura de un potenciómetro es la siguiente:
Diagrama de potenciómetro y sus partes
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Institución
|
Alumno
|
5
|
Multímetros digitales, con las siguientes características:Prueba de diodos, retención de datos, prueba de continuidad audible
• Botón de luz en la pantalla
• Pantalla LCD de 3 1/2 dígitos
• Botón de congelamiento de lectura
• Voltaje cc: 200 mV - 600 V
• Voltaje ca: 200 V~ - 600 V~
• Corriente cc: 200 µA - 10 A
• Resistencia: 200 §Ù - 2 M§Ù
• Cubierta de protección de hule
|
X
|
|
2
|
Fuentes de alimentación de voltaje variables, FUENTE DE VOLTAJETEKTRONIX CPS250, la cual cuenta con 1 salida de 5V@2A y 2 salidas, 0-20V@0.5A. La fuente puede configurarse para poner internamente las fuentes en serie, paralelo, e independientes. Con puntas de conexión.
|
X
|
|
5
|
PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG
|
X
|
|
5
|
pinzas de punta y corte truper* forjadas en acero al cromo vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315
MODELO DEL FABRICANTE: T203-7
|
X
|
|
1
|
Software Electronic Workbench (multisin 9) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
1
|
Software Fritzing (simulador con protoboard) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
1
|
Software Cocodrile (simulador con protoboard) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
Materiales
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costo
|
Institución
|
Alumno
|
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$ 80.00
|
3*
|
Mts. De alambre para protoboard
|
|
X
|
$ 6.00
|
1*
|
Porta pila
|
|
X
|
$ 4.00
|
1*
|
Pilas de 9 volts
|
|
X
|
$ 10.00
|
1
|
Resistencia de 47 ohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
2*
|
Leds
|
|
X
|
$ 3.00
|
1
|
Resistencia de 15 kilohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1*
|
Potenciómetro de 100 kilohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 8.00
|
1
|
Transistor 2N3904
|
|
X
|
$ 4.00
|
1*
|
Fotorresistencia o LDR
|
|
X
|
$ 6.00
|
1*
|
Resistencia de 6.8 kilohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1*
|
Resistencia de 220 ohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
Costo total de la práctica: $ 10.00
*El material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1.- Verifique que cuente con todo el material
2.- Ensamble el circuito del diagrama 1, teniendo cuidado con la polaridad de los leds.
3.- Una vez terminado el circuito, pida al docente que verifique la conexión del transistor y verifique sus conexiones.
4.- Conecte la pila al porta pila y después al circuito
5.- Observe que sucede con el circuito, anote sus observaciones.
6.- Tape con cuidado la luz de la fotorresistencia y observe que sucede en el circuito
7.- Varié el potenciómetro y observe que sucede si vuelve a tapar la fotorresistencia
8.- Desconecte la pila del protoboard y anote sus observaciones.
DIAGRAMA 1
FUNCIONAMIENTO
En este circuito los dos leds se encienden en la noche y se apagan en el día, el brillo de los leds es inversamente proporcional a la intensidad de la luz recibida por la foto celda. A más luz recibida por la foto celda, menor es el brillo de los leds y viceversa. Con el potenciómetro puede ajustarse la sensibilidad del dispositivo, para conservar los leds apagados bajo cualquier nivel de luz y luego automáticamente se enciende cuando la luz desaparece.
9.- Ensamble el circuito del diagrama 2, teniendo cuidado con las polaridades
10. - Una vez terminado el circuito, pida al docente que verifique la conexión del transistor y verifique sus conexiones.
11.-. Conecte la pila al porta pila y después al circuito
12. - observe el funcionamiento del circuito conectando a la salida un circuito cualquiera. Anote sus observaciones
13. - Desconecte la pila del circuito.
DIAGRAMA 2
FUNCIONAMIENTO
Este circuito es una útil fuente de CD a CD ajustable, la cual cuando se conecta a una batería de 9 voltios ofrece un voltaje de salida ajustable ente 0 y 9 voltios. El transistor trabaja como una resistencia ajustable que cambia su resistencia interna entre el colector y el emisor, de acuerdo al voltaje aplicado a su base por el potenciómetro. Cuando la resistencia interna del transistor está cerca de 0 ohmios, el voltaje de salida de la fuente será de 9 voltios y cuando la resistencia es muy alta el voltaje es 0.
OBSERVACIONES
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO
1.- ¿Qué sucede con los led cuando no incide luz a la fotorresistencia?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- ¿Qué sucede con los leds cuando se varía el potenciómetro?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- ¿Que ocurre en el circuito 2, cuando se conecta otro circuito?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- ¿Que sucede si se varía el potenciómetro en el circuito 2?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CONCLUSIÓN __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.
Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
PRÁCTICA NO. 7 “EL CAPACITOR Y EL CONDENSADO”
DATOS GENERALES
Año:
|
1RO. DE SECUNDARIA
|
Laboratorio:
|
ELECTRÓNICA, COMUNICACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL 1
|
Capacidad:
|
35 ALUMNOS
|
OBJETIVO:
Conocer y observar el efecto de almacenamiento de energía de un capacitor y su aplicación en un circuito.
TIPO DE PRÁCTICA
Los alumnos se encuentran ubicados por mesa, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS TEÓRICOS
Un condensador o capacitor es un componente pasivo, capaz de almacenar energía eléctrica en forma temporal, estas características se conoce como capacitancia, además se opone a los cambios de voltaje. Uno de los primeros capacitores construidos fue la botella de Leyden, que consistía en un frasco de vidrio, cubierto por dentro y por fuera con papel estaño (placas), en la cual Benjamín Franklin almacenó por medio de una cadena de metal, las cargas eléctricas de un rayo en un día de lluvia.
Los capacitores se utilizan para limpiar las señales de audio en los aparatos de sonido, filtrando la corriente en las fuentes de alimentación o eliminadores de baterías, o para proteger circuitos integrados y transistores de descargas de voltaje (tensión).
Un condensador está formado por dos placas o láminas conductoras, pueden ser de cobre o aluminio, separadas por un material aislante llamado dieléctrico (aire, papel encerado, cerámica, etc.).
La capacidad eléctrica del condensador depende de tres factores, los cuales son:
1. Área de las placas: si el área de las placas aumenta, la capacidad o cantidad de cargas guardadas también aumentan, si el área disminuye, la capacidad de almacenamiento también.
2. Distancia entre las placas: a mayor distancia entre las placas, mayor capacidad tendrá el condensador.
3. Dieléctrico: gracias a este tipo de material, se hace posible el almacenamiento de cargas eléctricas entre las placas y que la corriente no se pierda.
Los capacitores se pueden clasificar en fijos y variables (esto depende de su capacidad de almacenamiento de voltaje) y, de acuerdo con la forma de sus láminas conductoras, pueden ser capacitor plano, esférico, cilíndrico, entre otros.
Código de valores para Capacitores Cerámicos.
1. En algunos casos el valor está dado por tres números.1º número = 1º guarismo de la capacidad.
2º número = 2º guarismo de la capacidad.
3º número = multiplicador (número de ceros)La especificación se realiza en picofaradios.
Ejemplo:
104 = 100.000 = 100.000 picofarad ó = 100 nanofarads
b) En otros casos está dado por dos números y una letra mayúscula.
Igual que antes, el valor se da en picofaradios
Ejemplo:
47J = 47pF, 220M = 220pF
Para realizar la conversión de un valor a otro, te puedes guiar por la siguiente tabla...
CONVERSION DE UNIDADES
|
Para convertir
|
en
|
Multiplique por
|
picofarad
|
nanofarad
|
0.001
|
picofarad
|
microfarad
|
0.000.001
|
nanofarad
|
microfarad
|
0.001
|
microfarad
|
nanofarad
|
1.000
|
nanofarad
|
picofarad
|
1.000
|
microfarad
|
picofarad
|
1.000.000
|
Capacitor electrolítico: Estos almacenan más energía que los anteriores, eso sí, se debe respetar la polaridad de sus terminales. El más corto es el negativo. o bien, podrás identificarlo por el signo en el cuerpo del componente.
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Institución
|
Alumno
|
2
|
Fuentes de alimentación de voltaje variables, FUENTE DE VOLTAJE
TEKTRONIX CPS250, la cual cuenta con 1 salida de 5V@2A y 2 salidas, 0-20V@0.5A. La fuente puede configurarse para poner internamente las fuentes en serie, paralelo, e independientes. Con puntas de conexión.
|
X
|
|
5
|
Multímetros digitales, con las siguientes características:
Prueba de diodos, retención de datos,
prueba de continuidad audible
• Botón de luz en la pantalla
• Pantalla LCD de 3 1/2 dígitos
• Botón de congelamiento de lectura
• Voltaje cc: 200 mV - 600 V
• Voltaje ca: 200 V~ - 600 V~
• Corriente cc: 200 µA - 10 A
• Resistencia: 200 §Ù - 2 M§Ù
• Cubierta de protección de hule
|
X
|
|
5
|
PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG
|
X
|
|
5
|
pinzas de punta y corte truper
* forjadas en acero al cromo vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315
MODELO DEL FABRICANTE: T203-7
|
X
|
|
1
|
Software Electronic Workbench (multisin 9) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
Materiales
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
Costos
|
Costo
|
Institución
|
Alumno
|
|
1*
|
Pila de 9 volts.
|
|
X
|
$ 10.00
|
8
|
Leds de diferentes colores
|
|
X
|
$ 12.00
|
1
|
Capacitores electrolítico de 1000 microfaradios
|
|
X
|
$ 4.00
|
2
|
Capacitores electrolíticos de 10 microfaradios a 100 microfaradios
|
|
X
|
$ 6.00
|
1
|
Resistencias de 220 ohms
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Resistencia de 1 kilohms
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Resistencias de 10 kilohms
|
|
X
|
$ 1.00
|
2
|
Transistores PNP BC 557
|
|
X
|
$ 8.00
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$ 80.00
|
1*
|
Alambre para protoboard del No. 22
|
|
X
|
$ 6.00
|
2
|
Caimanes
|
|
X
|
$ 8.00
|
1
|
Condensador de 0.1 microfaradio
|
|
X
|
$ 2.00
|
1*
|
Porta pila
|
|
X
|
$ 4.00
|
Costo total de la práctica: $ 41.00
NOTA: El material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1. - Verificar que cuenta con todo el material requerido.
2. - Armar en el protoboard el circuito del diagrama 1, teniendo cuidado con la polaridad del led y del capacitor electrolítico.
3. - Una vez terminado de armar, verifique las conexiones.
4.- Conecte la pila a la porta pila y después al protoboard, luego de 30 segundos desconéctela y Observe el led, anote sus observaciones.
5. - Cambie el capacitor electrolítico por otro de menor capacidad, teniendo cuidado con la polaridad.
6. - Conecte la pila y después al protoboard, luego de 30 segundos desconéctela y Observe el led, anote sus observaciones.
DIAGRAMA 1
FUNCIONAMIENTO
En el diagrama 1, cuando la batería está conectada, la corriente fluye en el circuito. La corriente va del negativo de la batería al punto donde se divide la corriente, una parte va a través del led y la resistencia de 1 kilohms, haciendo que se ilumine el led y otra va al condensador que comienza a cargarse. Una vez que se carga el condensador, la corriente cesa de fluir en él. Luego la corriente recorre el circuito pasando a través del led haciendo que se ilumine. Cuando se desconecta la batería, la energía eléctrica almacenada en el capacitor fluye manteniendo el led iluminado hasta que se descargue el capacitor completamente.
7. - Arme el circuito del diagrama 2 en el protoboard teniendo cuidado con la polaridad de los componentes.
8. - Una vez terminado de armar, verifique las conexiones y la forma de conexión de los Transistores.
9. - Una vez verificadas las conexiones, conecte la pila al porta pila y después al protoboard.
10. - Observe el comportamiento de los leds y anote sus observaciones.
11. - Desconecte la pila del circuito.
DIAGRAMA 2
FUNCIONAMIENTO
Basa su funcionamiento en el multivibrador monoestable alternando los estados de corte y conducción entre los transistores que lo forman. Asociando la fuente de retroalimentación con la carga y descarga del capacitor, de tal manera que si un transistor está conduciendo el otro está en corte (no conducción) y viceversa. Cuando el primer transistor conduce, el condensador se descarga a través de la resistencia de 10 kilohms y el segundo transistor tiende a conducir, esto implica que aumente la tensión en el colector desde cero hasta el valor de la fuente menor el voltaje de colector-emisor en saturación. Este procedimiento se repite mientras el circuito se encuentre funcionando.
OBSERVACIONES
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO:
1.- ¿Qué sucede con el led y el capacitor electrolítico de 100 microfaradios cuando se desconecta la pila?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- Cuándo se cambia el capacitor electrolítico, en el circuito 1 y se desconecta la pila ¿Qué Sucede en el led?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- ¿Qué sucede con los leds del circuito 2 cuando se conecta la pila?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- ¿Qué sucede con los leds del circuito 2 cuando se invierten los capacitares electrolíticos?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CONCLUSIONES
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.
Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
PRÁCTICA NO. 8 “EL TRANSISTOR”
DATOS GENERALES
Año:
|
1RO. DE SECUNDARIA
|
Laboratorio:
|
ELECTRÓNICA, COMUNICACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL 1
|
Capacidad:
|
35 ALUMNOS
|
OBJETIVO:
Experimentar cómo trabajan los transistores como amplificadores de corriente, controlando una corriente grande (corriente de colector) con una pequeña corriente de base.
TIPO DE PRÁCTICA
Los alumnos se encuentran ubicados por equipo, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS TEÓRICOS
Los transistores son dispositivos semiconductores con tres terminales de conexión. Un voltaje o corriente muy pequeña en una terminal puede controlar grandes cantidades de corriente a través de los otros dos pines o terminales, esto significa que los transistores pueden ser utilizados como amplificadores o interruptores. Existen dos familias principales de transistores: bipolares y de efecto de campo.
Las tres terminales de un transistor bipolar son el emisor, la base y el colector. La base es muy delgada y tiene menos átomos dopados que el emisor y el colector. Por eso una pequeña corriente de base-emisor causara que fluya una corriente mayor de emisor-colector.
Transistor, en electrónica, denominación común para un grupo de componentes electrónicos utilizados como amplificadores u osciladores en sistemas de comunicaciones, control y computación. Hasta la aparición del transistor en 1948, todos los desarrollos en el campo de la electrónica dependieron del uso de tubos de vacío termoiónicos, amplificadores magnéticos, maquinaria rotativa especializada y condensadores especiales, como los amplificadores. El transistor, que es capaz de realizar muchas de las funciones del tubo de vacío en los circuitos electrónicos, es un dispositivo de estado sólido consistente en una pequeña pieza de material semiconductor, generalmente germanio o silicio, en el que se practican tres o más conexiones eléctricas. Los componentes básicos del transistor son comparables a los de un tubo de vacío tríodo e incluyen el emisor, que corresponde al cátodo caliente de un tríodo como fuente de electrones. El transistor fue desarrollado por los físicos estadounidenses Walter Houser Brattain, John Bardeen y William Bradford Shockley de los Bell Laboratories. Este logro les hizo merecedores del Premio Nóbel de Física en 1956. Shockley pasa por ser el impulsor y director del programa de investigación de materiales semiconductores que llevó al descubrimiento de este grupo de dispositivos. Sus asociados, Brattain y Bardeen, inventaron un importante tipo de transistor.
Un cristal de germanio o de silicio que contenga átomos de impurezas donantes se llama semiconductor negativo, o tipo n, para indicar la presencia de un exceso de electrones cargados negativamente. El uso de una impureza receptora producirá un semiconductor positivo, o tipo p, llamado así por la presencia de huecos cargados positivamente. Un cristal sencillo que contenga dos regiones, una tipo n y otra tipo p, se puede preparar introduciendo las impurezas donantes y receptoras en germanio o silicio fundido en un crisol en diferentes fases de formación del cristal. El cristal resultante presentará dos regiones diferenciadas de materiales tipo n y tipo p. La franja de contacto entre ambas áreas se conoce como unión pn. Tal unión se puede producir también colocando una porción de material de impureza donante en la superficie de un cristal tipo p o bien una porción de material de impureza receptora sobre un cristal tipo n, y aplicando calor para difundir los átomos de impurezas a través de la capa exterior. Al aplicar un voltaje desde el exterior, la unión pn actúa como un rectificador, permitiendo que la corriente fluya en un solo sentido Si la región tipo p se encuentra conectada al terminal positivo de una batería y la región tipo n al terminal negativo, fluirá una corriente intensa a través del material a lo largo de la unión. Si la batería se conecta al revés, no fluirá la corriente.
Básicamente un transistor puede controlar una corriente muy grande a partir de una muy pequeña.
Muy común en los amplificadores de audio.
Los dispositivos semiconductores tienen muchas aplicaciones en la ingeniería electrónica. Los últimos avances de la ingeniería han producido pequeños chips semiconductores que contienen cientos de miles de transistores. Estos chips han hecho posible un enorme grado de miniaturización en los dispositivos electrónicos. La aplicación más eficiente de este tipo de chips es la fabricación de circuitos de semiconductores de metal-óxido complementario o CMOS, que están formados por parejas de transistores de canal p y n controladas por un solo circuito. Además, se están fabricando dispositivos extremadamente pequeños utilizando la técnica epitaxial de haz molecular. En la parte plana de los transistores encontramos lo siguiente:
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
|
|
Institución
|
Alumno
|
5
|
Multímetros digitales, con las siguientes características:
Prueba de diodos, retención de datos,
prueba de continuidad audible
• Botón de luz en la pantalla
• Pantalla LCD de 3 1/2 dígitos
• Botón de congelamiento de lectura
• Voltaje cc: 200 mV - 600 V
• Voltaje ca: 200 V~ - 600 V~
• Corriente cc: 200 µA - 10 A
• Resistencia: 200 §Ù - 2 M§Ù
• Cubierta de protección de hule
|
X
|
|
5
|
PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG
|
X
|
|
5
|
pinzas de punta y corte truper
* forjadas en acero al cromo vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315
MODELO DEL FABRICANTE: T203-7
|
X
|
|
2
|
Fuentes de alimentación de voltaje variables, FUENTE DE VOLTAJE
TEKTRONIX CPS250, la cual cuenta con 1 salida de 5V@2A y 2 salidas, 0-20V@0.5A. La fuente puede configurarse para poner internamente las fuentes en serie, paralelo, e independientes. Con puntas de conexión.
|
X
|
|
1
|
Software Electronic Workbench (multisin 9) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
Materiales
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costo
|
Institución
|
Alumno
|
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$ 80.00
|
1*
|
Porta pila
|
|
X
|
$ 4.00
|
1*
|
Pila de 9 volts
|
|
X
|
$ 10.00
|
1mt.*
|
Alambre para protoboard
|
|
X
|
$ 3.00
|
3
|
Resistencias de 68 kilohms A ¼ de watt
|
|
X
|
$ 3.00
|
2
|
Condensadores de 47 microfaradios 25 volts
|
|
X
|
$ 6.00
|
2
|
Transistores 2N2222
|
|
X
|
$ 8.00
|
18
|
Leds de colores
|
|
X
|
$ 27.00
|
Costo total de la práctica: $ 44.00
*El material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1. - Verifique con tenga todo el material a utilizar
2. - ensamble en el protoboard el circuito del diagrama, teniendo cuidado con la polaridad de los
Leds y los capacitores electrolíticos.
3. - Observe e identifique las terminales de los transistores para conectarlo adecuadamente.
Anote sus observaciones
4. - Una vez terminado el circuito, verifique conexiones antes de conectar la pila de 9 volts
5. - Verifique nuevamente la polaridad de los leds
6. - Conecte al circuito la pila de 9 volts con él porta pila
7. - Observe cómo funciona el circuito y anote sus observaciones.
8. - Desconecte la pila del circuito.
DIAGRAMA
FUNCIONAMIENTO
Este circuito puede ser utilizado como un adorno en gorras, cinturones, autos, mochilas, cuadros, etc. Los leds iniciarán destellos alternados de acuerdo a la descarga y carga de los condensadores.
OBSERVACIONES
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO:
1. - ¿Cuál es el nombre que se le da a cada una de las terminales del transistor?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. - Describe como identificas las terminales del transistor para su conexionado
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. - En el transistor ¿Qué nos indica la Terminal con la flecha?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. - Coloca el nombre a cada una de las terminales del siguiente símbolo:
5.- ¿Cuáles son los tipos de transistores bipolares existentes?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CONCLUSIÓN
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.
Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
PRÁCTICA NO. 9 “TRANSISTORES PNP”
DATOS GENERALES
Año:
|
1RO. DE SECUNDARIA
|
Laboratorio:
|
ELECTRÓNICA, COMUNICACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL 1
|
Capacidad:
|
35 ALUMNOS
|
OBJETIVO:
Determinar cómo trabajan los transistores PNP como amplificadores de corriente, controlando una corriente grande (corriente de colector) con una pequeña corriente de base.
TIPO DE PRÁCTICA
Los alumnos se encuentran ubicados por mesa, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS TEÓRICOS
Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado N entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNP son comúnmente operados con el colector a masa y el emisor conectado al terminal positivo de la fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector.
La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo
Un transistor PNP está correctamente polarizado, cuando su colector es negativo, su emisor positivo y su base ligeramente negativa. Cuando esto ocurre, fluyen dos corrientes por el transistor. La corriente de colecto ( Ic), que es grande y la corriente de base ( Ib) que es pequeña. La corriente de base controla la corriente del colector. A más corriente en la base, mayor corriente de colector y viceversa. Este importante proceso de tener una pequeña corriente controlando una gran corriente se llama AMPLIFICACIÓN. Los transistores están hechos de materiales semiconductores, tales como el silicio o germanio. Dependiendo de cómo este construido el transistor, puede ser de tipo NPN o PNP.
SÍMBOLO
LA COMPROBACIÓN DE UN TRANSISTOR SE REALIZA DE LA SIGUIENTE MANERA.
La base de un transistor se encuentra limitada por las dos uniones PN, por lo cual, debe de comportarse como un diodo con el emisor, igualmente que con el colector. Sabiendo esto, es fácil comprobar el estado de un transistor y saber cuál es la base, el colector y el emisor.
Para saber si un transistor es PNP o NPN y cuáles son sus terminales de Base, Colector y Emisor, realizaremos lo siguiente:
Usaremos un medidor de resistencia (multímetro), colocaremos la punta roja en uno de los terminales y la negra en otra, si la resistencia es grande, puede que estemos midiendo entre Colector−Emisor o que estemos midiendo Base−Emisor/Colector en Polarización Inversa, ahora bien, si la resistencia es pequeña, estamos midiendo seguro entre Base−Colector o Base−Emisor en polarización directa, con lo que ya sabemos que una de las dos terminales es la base.
Cambiamos una de las puntas a la otra terminal, si la resistencia es grande, la terminal que ahora no está siendo medida es la base, si la resistencia es baja, sabemos que la terminal con la que hemos realizado las dos mediciones es la base y mirando el color de la punta sabremos si es P o N, con lo que ya sabemos si el transistor es PNP o NPN.
Para diferenciar el Colector del Emisor, el procedimiento es el siguiente, medimos resistencia entre la base, ya diferenciada, y las otras dos terminales, el resistencia Base−Colector es siempre menor que la resistencia Base−Emisor.
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Institución
|
Alumno
|
5
|
Multímetros digitales, con las siguientes características:
Prueba de diodos, retención de datos,
prueba de continuidad audible
• Botón de luz en la pantalla
• Pantalla LCD de 3 1/2 dígitos
• Botón de congelamiento de lectura
• Voltaje cc: 200 mV - 600 V
• Voltaje ca: 200 V~ - 600 V~
• Corriente cc: 200 µA - 10 A
• Resistencia: 200 §Ù - 2 M§Ù
• Cubierta de protección de hule
|
X
|
|
2
|
Fuentes de alimentación de voltaje variables, FUENTE DE VOLTAJE
TEKTRONIX CPS250, la cual cuenta con 1 salida de 5V@2A y 2 salidas, 0-20V@0.5A. La fuente puede configurarse para poner internamente las fuentes en serie, paralelo, e independientes. Con puntas de conexión.
|
X
|
|
5
|
PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG
|
X
|
|
5
|
pinzas de punta y corte truper
* forjadas en acero al cromo vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315
MODELO DEL FABRICANTE: T203-7
|
X
|
|
1
|
Software Electronic Workbench (multisin 9) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
Materiales
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costo
|
|
|
Institución
|
Alumno
|
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$ 80.00
|
1 mt.*
|
Alambre para protoboard del No. 22
|
|
X
|
$ 3.00
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1*
|
Porta pila
|
|
X
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$ 4.00
|
2*
|
Resistencias de 220 ohms
|
|
X
|
$ 2.00
|
8*
|
Led´s
|
|
X
|
$ 12.00
|
1*
|
Resistencia de 6.8 kilohms
|
|
X
|
$ 1.00
|
1
|
Push botón NA
|
|
X
|
$ 2.00
|
3
|
Transistores 2N3906
|
|
X
|
$ 12.00
|
1*
|
Pila de 9 volts
|
|
X
|
$ 10.00
|
2
|
Resistencias de 100 kilohms
|
|
X
|
$ 2.00
|
2
|
Capacitores de 100 microfaradios
|
|
X
|
$ 6.00
|
Costo total d la práctica: $ 22.00
*El material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1.- Armar en el protoboard el circuito del diagrama 1, teniendo cuidado con la polaridad de los leds,
2.- Observa las terminales del transistor y relaciónalas con el símbolo del diagrama.
3.- Una vez armado el circuito, verificar conexiones y polaridades.
4.- Conecte la pila de 9 volts al porta pila y después al circuito, observe que sucede.
5.- Con el multímetro medir la cantidad de voltaje que circula de base a colector y de emisor a colector.
6.- Anotar los datos obtenidos en el cuadro de abajo.
7.- Desconecta la pila del circuito.
DIAGRAMA 1
FUNCIONAMIENTO
En el diagrama 1 se verifica que el colector del transistor recibe un voltaje negativo de la fuente a través de la resistencia de 220 ohms y el led. El emisor está directamente conectado al positivo de la batería y la base recibe un voltaje negativo a través de la resistencia de 6.8 ohms, el interruptor y el led. El brillo del led es proporcional a la corriente de base ( Ib) y el brillo del otro led es proporcional a la corriente de colector ( Ic).
CUADRO No.1
VOLTAJE DE BASE A COLECTOR
|
VOLTAJE DE EMISOR BASE
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|
|
|
|
8.- Armar en el protoboard el circuito del diagrama 2, teniendo cuidado con la polaridad de los leds,
9.- Observa las terminales del transistor y relaciónalas con el símbolo del diagrama.
10.- Una vez armado el circuito, verificar conexiones y polaridades.
11.- Conecte la pila de 9 volts al porta pila y después al circuito, observe que sucede.
12.- Anota tus observaciones
13.- Cierra el interruptor key-space y observa que sucede, anota tus observaciones.
14.- Desconecte la pila de 9 volts y desarma el circuito
DIAGRAMA 2
OBSERVACIONES
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO:
1.- ¿Cómo se llaman las terminales del transistor que utilizaste?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- ¿En el transistor PNP a que parte del circuito conectaste el emisor?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- ¿En el diagrama 2, que función tenía el interruptor (key.space)?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- ¿Describe el funcionamiento del diagrama 2?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.- ¿Porque se le llama transistor PNP?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CONCLUSIÓN
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.
Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
PRÁCTICA NO. 10 “TRANSISTORES NPN”
DATOS GENERALES
Año:
|
1RO. DE SECUNDARIA
|
Laboratorio:
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ELECTRÓNICA, COMUNICACIÓN Y SISTEMAS DE CONTROL 1
|
Capacidad:
|
35 ALUMNOS
|
OBJETIVO:
Determinar cómo trabajan los transistores NPN como amplificador de corriente; controlando una gran corriente de colector, con una pequeña corriente de base. Así como su aplicación en circuitos electrónicos.
TIPO DE PRÁCTICA
Los alumnos se encuentran ubicados por equipo, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS TEÓRICOS
Cuando el colector de un NPN es positivo, el emisor negativo y la base levemente positiva, el transistor está correctamente polarizado y hay dos corrientes fluyendo: La corriente de colector (Ic) que es una corriente grande, y la corriente de base (Ib) que es una corriente pequeña. Lo interesante de los transistores, es que la corriente de base, que es pequeña, controla la corriente de colector que es grande. A más corriente de base, mayor corriente de colector y viceversa.
NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales las letras "N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor. La mayoría de los transistores bipolares usados hoy en día son NPN, debido a que la movilidad del electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores, permitiendo mayores corrientes y velocidades de operación.
Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopado P (la "base") entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente ingresando a la base en configuración emisor-común es amplificada en la salida del colector.
La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo.
SÍMBOLO
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
Cantidad
|
Descripción
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Proporcionado por:
|
Institución
|
Alumno
|
5
|
Multímetros digitales, con las siguientes características:
Prueba de diodos, retención de datos,
prueba de continuidad audible
• Botón de luz en la pantalla
• Pantalla LCD de 3 1/2 dígitos
• Botón de congelamiento de lectura
• Voltaje cc: 200 mV - 600 V
• Voltaje ca: 200 V~ - 600 V~
• Corriente cc: 200 µA - 10 A
• Resistencia: 200 §Ù - 2 M§Ù
• Cubierta de protección de hule
|
X
|
|
2
|
Fuentes de alimentación de voltaje variables, FUENTE DE VOLTAJE
TEKTRONIX CPS250, la cual cuenta con 1 salida de 5V@2A y 2 salidas, 0-20V@0.5A. La fuente puede configurarse para poner internamente las fuentes en serie, paralelo, e independientes. Con puntas de conexión.
|
X
|
|
5
|
PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG
|
X
|
|
5
|
pinzas de punta y corte truper
* forjadas en acero al cromo vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315
MODELO DEL FABRICANTE: T203-7
|
X
|
|
1
|
Software Electronic Workbench (multisin 9) para Windows cualquier versión, software libre.
|
X
|
|
Materiales
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costo
|
Institución
|
Alumno
|
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$ 80.00
|
1*
|
Pila de 9 volts
|
|
X
|
$ 10.00
|
1*
|
Porta pila
|
|
X
|
$ 4.00
|
3*
|
Resistencias de 220 ohms a ¼ watt
|
|
X
|
$ 3.00
|
1
|
Resistencia de 6.8 kilohms a ¼ de watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
3*
|
Leds
|
|
X
|
$ 4.50
|
1
|
Push-boton NA
|
|
X
|
$ 2.00
|
1
|
Transistor 2N3904
|
|
X
|
$ 4.00
|
2
|
Resistencias de 330 ohms a ¼ de watt
|
|
X
|
$ 2.00
|
1*
|
Resistencia de 1 kilohms a ¼ de watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1*
|
Resistencia de 10 kilohms a ¼ de watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1*
|
Resistencia de 33 kilohms a ¼ de watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
1*
|
Condensador electrolítico de 1000 microfaradios
|
|
X
|
$ 4.00
|
1*
|
Resistencia de 22 kilohms a ¼ de watt
|
|
X
|
$ 2.00
|
2*
|
Condensadores electrolíticos de 100 microfaradios
|
|
X
|
$ 6.00
|
Costo total de la práctica: $ 9.00
*El material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1.- Armar en el protoboard el circuito del diagrama 1, teniendo cuidado con la polaridad de los leds.
2.- Observa las terminales del transistor y relaciónalas con el símbolo del diagrama.
3.- Una vez armado el circuito, verificar conexiones y polaridades.
4.- Conecte la pila de 9 volts a la porta pila y después al circuito, observe que sucede.
5.- Anota tus observaciones
6.- Cierra el interruptor key-space y observa que sucede, anota tus observaciones.
7.- Desconecte la pila de 9 volts y desarma el circuito.
DIAGRAMA 1
FUNCIONAMIENTO.
El diagrama muestra al probador de transistores NPN, su colector recibe un voltaje positivo del positivo de la batería a través de la resistencia de 220 ohms y el led. El emisor está conectado directamente al negativo de la batería y la base recibe un voltaje positivo del positivo de la batería, a través de la resistencia de 6.8 ohms, el interruptor y el led. El brillo del led rojo es proporcional a la corriente de base y el brillo del led verde es proporcional a la corriente del colector. Si es observador verificará que el led del colector estará más brillante que el de la base, esto significa, que la corriente de colector es mayor que la corriente de base.
8. - Arma en el protoboard el circuito del diagrama 2, teniendo cuidado con la polaridad de los leds y de los capacitores electrolíticos.
9. - Observa cómo se conectan los transistores NPN, en especial su emisor. Anota tus Observaciones.
10.- Una vez armado el circuito, verificar conexiones y polaridades
11.- Conecta la pila de 9 volts al porta pila y después a las terminales del protoboard.
12.- Observar el funcionamiento del circuito y anótalo.
13.- Desconectar la pila de 9 volts del circuito y desármalo.
DIAGRAMA 2
FUNCIONAMIENTO:
Al ensamblar el circuito del diagrama 2, observará que los dos leds destellaran alternativamente y que uno de los leds se iluminara durante mayor tiempo. En este circuito los dos transistores funcionan en forma de switches electrónicos y conducen en forma alternada de tal manera que cuando uno de ellos no conduce corriente el otro si lo hace y viceversa.
14.- Arma en el protoboard el circuito del diagrama 3, teniendo cuidado con la polaridad del led y del capacitor electrolítico.
15.- Ten cuidado con la conexión del emisor de los transistores NPN, para que tu circuito funcione adecuadamente.
16.- Una vez armado el circuito verifica conexiones.
17.- Conecta la pila de 9 volts al porta pila y después a las terminales del protoboard
18.- Observa el funcionamiento del circuito y anótalo
19.- Observa cómo se comporta el led cuando aprietas el switch, anota tus observaciones.
20.- Desconecta la pila de 9 volts y desarma tu circuito.
DIAGRAMA 3
FUNCIONAMIENTO:
En este circuito, al conectar la batería si presionamos y soltamos el switch, se debe encender el led durante varios segundos y luego debe apagarse. El tiempo de encendido es diferente para cada valor del condensador, permaneciendo mayormente iluminado al utilizar el condensador de 1000 microfaradios.
OBSERVACIONES
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO:
1.- ¿Cómo se llaman las terminales del transistor que utilizaste?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- ¿En el transistor NPN a que parte del circuito conectaste el emisor?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- ¿En el diagrama 1, que función tenía el interruptor (key.space)?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- ¿En el diagrama 2, hacía que polaridad conectas el emisor del transistor?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.- ¿Porque se le llama transistor NPN?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.- En el circuito del diagrama 3 ¿Que sucede cuando oprimes el interruptor?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CONCLUSIÓN
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.
Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
