Circuito para LEDS

Circuito para focos LED

Para ésta práctica se necesitaron:

1. Un protoboard
2. Una luz LED
3. 5 resistencias de 100k
4. 5 resistencias de 10k
5. Caimanes
6. Fuente
7. Generador
8. Multímetro

¿Qué es un amplificador operacional LM741?

• Dispositivo amplificador de corriente continua.
• Tiene dos entradas y una salida
• La salida aumenta muchas veces mayor a las entradas, es decir, el circuito va a multiplicar x10 el voltaje.

Para utilizarlo es importante guiarse de las posiciones de las "patitas".

Donde está el punto (•) es el punto de partida, ya que para cada pata, hay un pin o un número co-relacionado. 

También hay que tomar en cuenta que, no se puede tener una ganancia mayor a la cantidad con la que se está alimentando. 

♦Puntear el protoboard.
♦Armar el circuito indicado.

♦Prender la fuente (primero verificar que ningún botón esté oprimido).

♦Subir voltaje de Pantalla izquierda (perillas Coarse y fine) --> 35 V

♦Oprimir botón "Track".

♦Mover perilla Coarse del lado derecho, así, los 2 voltajes se modifican (voltaje simétrico).

♦Conectar con los dispositivos electrónicos correspondientes (fuente y verificar con el multímetro).

¡La luz LED está encendida!

Demostración de la Ley de OHM

¿Qué es la LEY DE OHM?

La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. 

I= Intensidad de corriente

V= Voltaje

R= Resistencia

¿Qué es Intensidad de Corriente?

Es la circulación de electrones que va de un punto a otro. Su unidad de medición son los Amperios.

¿Qué es Voltaje?

Es la fuerza que deja a los electrones que puedan tener movimiento a través del material conductor. 

¿Qué es Resistencia?

Es la obstrucción que se le presenta a los electrones dentro de un conducto. Su unidad de medición son los ohmios.

V= cte

I= V/R  ← It= I1+I2+I3+...+In
                  It= V/ Req

                  I1=V/R1; I2=V/R2; I3=V/R3;

                  V/Req= (V/R1)+(V/R2)+(V/R3)

                  V/Req= V{(1/R1)+(1/R2)+ 1/R3)} → (1/Req)´-1= {(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)}´-1

                  Req= {(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)}´-1

FUENTE DE PODER

¿Que es una fuente de poder?

Una fuente de poder es circuito eléctrico que convierte la electricidad de un voltaje de corriente alterna (Vca o Vac en inglés) a un voltaje de corriente directa.

Características:

CV (tensión constante) / CC operación del 
modo (corriente constante) 


Monitoreo constante del voltaje y corriente
de salida en dos pantallas LED de 4 dígitos 


Controles de voltaje grueso y fino 


Seguimiento de la serie, y funcionamiento en 

modo de seguimiento paralelo para doblar voltaje 

o corriente de salida


Protección contra sobrecarga y polaridad inversa 


Excelente regulación 


Muy baja ondulación 

TUTORIALES

A continuación se presenta los tutoriales de tres diferentes aparatos utilizados durante el curso de Medición e Instrumentación, estos son:

• Osciloscopio

Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. 

*Tutorial: https://youtu.be/YEU5o_U0Yls

• Fuente de alimentación

Una fuente de alimentación es circuito eléctrico que convierte la electricidad de un voltaje de corriente alterna (Vca o Vac en inglés) a un voltaje de corriente directa.

* Tutorial: https://www.youtube.com/watch?v=Hwkro9egbNU

• Generador de señales

Un generador de señales, de funciones o de formas de onda es un dispositivo electrónico de laboratorio que genera patrones de señales periódicas o no periódicas tanto analógicas como digitales.

*Tutorial:https://www.youtube.com/watch?v=kGZLvtFX6sM

AMPLIFICADOR DE 10 A 100

AMPLIFICADOR DE 10 A 100
Objetivo: Hacer un amplificador con un Protoboard y 2 resistencias.

¿Qué es un Amplificador Operacional?

El objeto de un amplificador electrónico, es elevar el valor de la tensión, corriente o potencia de una señal variable en el tiempo, procurando mantenerla lo más fiel posible.

Los parámetros que caracterizan a un amplificador son los siguientes:

Materiales:

• -Multimetro
• -Generador de corriente
• -Caimanes
• -Resistencias
• -Jumpers
• -Osciloscopio
• -Fuente de alimentación

¿Qué hicimos?
Como se observa en la imagen anterior, para que la señal se amplificara se conectan los elementos al protoboard de la siguiente manera:
Pata 1: No hay elementos.
Pata 2:  Se conecto la resistencia de 10, es decir, la señal a amplificar. Ademas de que a la resistencia se conecta al output del generador, también se pone la punta del canal 1 del Osciloscopio.
Pata 3: Se conectan las tierras: de la fuente, del generador y de los 2 canales del Osciloscopio.
Pata 4: Voltaje negativo de la fuente.
Pata 5: No hay elementos.
Pata 6: De la pata 2 a la 6 se pone la resistencia de 100, es decir la señal que va a salir, ademas de que también en la pata 6 se conecta la punta del canal 2 del Osciloscopio.
Pata 7: Voltaje positivo de la fuente.
Pata 8: No hay elementos.

La foto muestra todos los elementos utilizados en esta práctica

La fuente de alimentación tenía que estar en 5K para transmitir de 1 a 2 K

Nuestro voltaje debía de estar a 14 de ambos lados.

*NOTA: No se ampliaba la señal debido a que el amplificador no estaba funcionando

En esta imagen se puede observar como la onda de arriba es la que se ha amplificado de 10 a 100 Ohms dando una ganancia de 10.

GENERADOR DE SEÑALES

Generador de señales

• De señales, de funciones o de formas de onda.
• Es una dispositivo de laboratorio que genera señales que son utilizadas para realizar pruebas, diseños, etc. 
• Tres tipos de onda; senoidales, cuadradas, triangulares.

Antes eran mucho más rústicos e imprácticos, pero con los avances tecnológicos, se han podido obtener resultados increíbles. 

De acuerdo a la práctica correspondiente, podemos resumir lo siguiente:

Para medir señales

• En osciloscopio, oprimir botón Measure, y oprimir los botones del lado de la pantalla para seleccionar las diversas opciones que brinda.
• Colocar la punta del generador en la rendija que dice Output.
• Encender generador. 
• Conectar punta de osciloscopio con caimán rojo del osciloscopio con caimán rojo del generador, lo mismo con los caimanes negros correspondientes.
• Oprimir botón con forma senoidal en generador y oprimir botón que dice 5k.
• Al mover la perilla de Coarse en generador, se podrá ver lo máximo que se puede tener de frecuencia, la cual se puede calibrar.
• Para crecer o decrecer la señal del voltaje, se puede controlar con la perilla del generador que dice Output.
• Para atenuar o disminuir la señal, se utiliza el botón del generador -20DB.

Osciloscopio

Osciloscopio

Objetivo: Aprender a usar el Osciloscopio

¿Qué es un Osciloscopio?

Un osciloscopio es un tipo de instrumento de pruebas electrónico, y sirve para mostrar y analizar el tipo de onda de señales electrónicas. Además, este dispositivo dibuja una gráfica que representa señales eléctricas, las cuales varían con el tiempo.

Materiales

-Osciloscopio
-Cables conectores
-Caimanes

¿Qué hicimos?

1. Poner a tierra: Una buena conexión a tierra es muy importante para realizar medidas con un osciloscopio. Por seguridad es obligatorio colocar a tierra el osciloscopio.

2. Ponerse a tierra uno mismo: Si se trabaja en circuitos integrados (ICs), es necesario colocarse a tierra uno mismo. Esto es debido a que ciertas partes de estos circuitos integrados son susceptibles de estropearse con la tensión estática que almacena nuestro propio cuerpo.

3. Ajuste inicial de los controles: Después de conectar el osciloscopio a la toma de red y de alimentarlo pulsando en el interruptor de encendido:

3.1 Ajustar el osciloscopio para visualizar el canal I. (Al mismo tiempo se colocará como canal de disparo el I).

3.2 Ajustar a una posición intermedia la escala voltios/división del canal I (por ejemplo 1v/cm).

3.3 Colocar en posición calibrada el mando variable de voltios/división (potenciómetro central).

3.4 Desactivar cualquier tipo de multiplicadores verticales.

3.5 Colocar el conmutador de entrada para el canal I en acoplamiento DC.

3.6 Colocar el modo de disparo en automático.

3.7 Desactivar el disparo retardado al mínimo ó desactivado.

3.8 Situar el control de intensidad al mínimo que permita apreciar el trazo en la pantalla, y el trazo de focus ajustado para una visualización lo más nítida posible. 

4. Con los pasos detallados anteriormente, ya estamos en condiciones de conectar la sonda de medida al conector de entrada del canal I.

Fuente de corriente y osciloscopio conectado para que el osciloscopio pueda mostrar la onda que recibe.

Calibración de nuestro osciloscopio

Se muestra la corriente que recibe nuestro osciloscopio 

Cantidad de energía transmitida hacia nuestro osciloscopio

Existen tres tipos de ondas que puede generar el osciloscopio:

1. Onda senoidal

 2. Onda cuadrada o rectangular. 

Las ondas cuadradas son básicamente ondas que pasan de un estado a otro de tensión, a intervalos regulares, en un tiempo muy reducido. 

3. Onda triangular 

Se producen en circuitos diseñados para controlar voltajes linealmente.

Parámetros que influyen en la calidad de un osciloscopio

Ancho de Banda: Especifica el rango de frecuencias en las que el osciloscopio puede medir con precisión.

Tiempo de subida: La máxima frecuencia de utilización del osciloscopio. 

Sensibilidad vertical: Indica la facilidad del osciloscopio para amplificar señales débiles.

Exactitud en la ganancia: Indica la precisión con la cual el sistema vertical del osciloscopio amplifica o atenúa la señal.

PRÁCTICA 1

Objetivo: Comprobar la Ley de OHM.
Introducción:

Dónde:
I= Intensidad/ Corriente= Flujo de electrones por unidad de tiempo (aceleración).
V= Voltaje= Diferencia de potencial.
R= Resistencia= Posición al paso de la corriente.

Según la ley de OHM, la corriente y el voltaje son proporcionales cuando la resistencia es constante.

¿CUÁNDO NO SE CUMPLE?

Hicimos la prueba: Conectamos los electrodos a la toma de corriente del laboratorio y pudimos comprobar que no se cumplía la ley de OHM, porque la capacidad de los electrodos era inferior a la toma de corriente, no había intensidad,   ya que la resistencia es demasiado grande, nuestra máquina de medición no puede aguantar tales magnitudes, y por lo tanto, hay corto circuito y la pastilla eléctrica se bota, entonces se puede decir que 0= 1/∞ (la resistencia se va hacia infinito).

Materiales

• Motor de corriente directa, continuo.
• Caimanes.
• Multímetro.
• Fuente de alimentación.

¿Qué hicimos?

1.- Colocamos los electrodos del multímetro en los puertos de la fuente, en la cual se había establecido un voltaje específico, y observamos nuestro primer aparato.

2.- Electrodo rojo con puerto rojo, electrodo negro con puerto negro.

3.- Voilá.

PERO...

Al conectar los electrodos al revés, notamos que el voltaje era el mismo, pero con signo diferente.

   

¿Y AQUÍ...?

Conectamos los caimanes a nuestro motor de corriente directa y a la fuente, la cual ya habíamos modificado a los 5 Volts y el motor arrancó, ¿y qué hicimos después? subimos el voltaje a 7 Volts e intentamos frenar el motor lo que ocasionó que el motor se quemara, con esto observamos que si se presentaba una resistencia la intensidad se acercaba cada vez más a 0.