Reporte de Prácticas, Guías, Proyectos, Investigaciones de Electrónica de Alta Velocidad y Optoelectrónica

¡Descarga Reporte de Prácticas y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Electrónica de Alta Velocidad y Optoelectrónica solo en Docsity! INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA “José María Morelos y Pavón” Especialidad: Electrónica Grado: 8 semestre Equipo: 4A Grupo: A8X3 Equipo de laboratorio: A8XC-A1 7 PRACTICA #7 Optoaislador 2: Optocacopladores en C.I. 4n25 y 4n29. Mate r ia: Optoelectrónica Alum n os: Edgar Rico Calderón N.C. 13121095 Omar Pimentel Dorado N.C. 13121129 José David Trejo Figueroa N.C. 13121135 Fecha de realización: 04/04/17 Fecha de entrega: 25/04/17 Ciclo escolar: 2016-2017 Contenido 1.-OBJETIVO:....................................................................................................................................................................................................................... 3 2.-INTRODUCCIÓN............................................................................................................................................................................................................ 3 Optoacopladores...................................................................................................................................................................................................... 3 Fototransistor........................................................................................................................................................................................................... 4 Fotodarlington.......................................................................................................................................................................................................... 4 MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO.............................................................................................................................................................................. 5 METODOLOGÍA............................................................................................................................................................................................................. 5 a) EXPERIMENTO 1 “Caracterización del optoacoplador 4n25”:......................................................................................................... 5 b) EXPERIMENTO 2 “Caracterizar el C.I. 4N29”.......................................................................................................................................... 5 c) EXPERIMENTO 3. “Aplicaciones con los C.I. 4N25 y 4N29”............................................................................................................... 6 DATOS EXPERIMENTALES....................................................................................................................................................................................... 6 3.3.1.-EXPERIMENTO 1 “Caracterización del interruptor óptico de ranura”:.................................................................................6 3.3.2.-EXPERIMENTO 2. “Caracterización del interruptor óptico de reflexión”:...........................................................................7 3.3.3.-EXPERIMENTO 3 “Aplicaciones”:......................................................................................................................................................... 7 3.4 CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES................................................................................................................................................................. 8 Edgar Rico Calderón N°. 13121095..................................................................................................................................................................... 8 Omar Pimentel Dorado N° 13121129.................................................................................................................................................................. 8 José David Trejo Figueroa N° 13121135............................................................................................................................................................ 9 2 MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO. MATERIAL Y COMPONENTES EQUIPO 2 Optoacoplador en C.I. 4n25 y 4n29 o sus equivalentes o similares. 1 fuente de voltaje variable de 0 a 24V. 3 Fuentes de voltaje fijas: 5V y +/-12V Resistencias varias de 1/2W 2 Multímetro digital con cables. 1 Transistor NPN 2N2222 o similar. 1 Osciloscopio Digital con puerto USB. 1 Relevador Miniatura de 12V. 1 Generador de funciones. 1 Foco de 6.3V con portafocos. 2 Juegos de cables de conexiones. 1 Tablilla de conexiones (protoboard). 1 Jgo. De cables de señal. METODOLOGÍA. Se realizarán en esta práctica una serie de experimentos que permitan caracterizar y corroborar el funcionamiento de los optoacopladores en C.I. con fototransistor y fotodarlington, asi como realizar algunas aplicaciones prácticas que permitan conocer y ejemplificar como estos dispositivos optoelectronicos son de utilidad en la electrónica, dejando como sugerencia didáctica para el alumno el desarrollar otras aplicaciones de estos dispositivos, las cuales por cierto, pueden ser muchísimas, dado su versatilidad y utilidad como acopladores aislados entre circuitos electrónicos. a) EXPERIMENTO 1 “Caracterización del optoacoplador 4n25”: PASO 1. Armar el siguiente circuito usando el C.I. 4n25. **FIG. 1. Circuito 1 del experimento 1**** PASO 2. Con el generador en 8Vpp de señal cuadrada hacer un barrido de frecuencia de 100, 500, 1K, 5K, 10K, 50K y 100KHz, en el osciloscopio observar la señal de entrada (Canal 1) y salida (Canal 2) y compararlas. Capturar con el osciloscopio digital las formas de onda de entrada y salida en cada frecuencia. PASO 3. Para cada frecuencia medir y anotar la corriente de entrada (fotoemisor, IF) y la de salida (del colector del fototransistor, IC), hacer una tabla con éstas lecturas para graficar IF vs IC, Observar y comentar en su reporte estos resultados. PASO 4. Para una frecuencia fija de 1KHz colocar la amplitud del generador a los valores de 4, 6 y 10Vpp, observar y capturar con el osciloscopio digital las señales de entrada y de salida de cada valor de la amplitud de la señal de entrada. Observar y comentar en su reporte lo que sucede. b) EXPERIMENTO 2 “Caracterizar el C.I. 4N29”. PASO 1. Armar el circuito en la figura 2 usando el C.I. 4n29: PASO 2. Con el generador en 8Vpp de señal cuadrada hacer un barrido de frecuencia de 100, 500, 1K, 5K, 10K y 50KHz, en el osciloscopio observar la señal de entrada (Canal 1) y salida (Canal 2) y compararlas. Capturar con el osciloscopio digital las formas de onda de entrada y salida en cada frecuencia. Reportar las formas de onda 5 capturadas para cada paso de frecuencia. Con estas determinar y mostrar, de manera aproximada, el ancho de banda del optoacoplador 4N29. ****FIG2. Circuito 2 del experimento 2******* PASO 3. Para cada frecuencia medir y anotar la corriente de entrada (fotoemisor, IF) y la de salida (del colector del fototransistor, IC), hacer una tabla con éstas lecturas para graficar IF vs IC, Observar y comentar en su reporte estos resultados. PASO 4. Para una frecuencia fija de 60Hz colocar la amplitud del generador a los valores de 4, 6 y 10Vpp, observar y capturar con el osciloscopio digital las señales de entrada y de salida de cada valor de la amplitud de la señal de entrada. Observar y comentar en su reporte lo que sucede. c) EXPERIMENTO 3. “Aplicaciones con los C.I. 4N25 y 4N29” En ocasiones el Opto acoplador no se capaz de entregar la suficiente corriente para activar una carga (como un relevador por ejemplo), entonces se hace necesario utilizar un transistor para hacerlo. El siguiente circuito es un ejemplo de este caso, se trata de activar el relevador para que éste a su vez alimente una carga (el foco de 6.3V). PASO 1. Armar el circuito de la figura 3 usando el C.I. 4n25. PASO 2. Poner el generador a 1Hz de señal cuadrada y amplitud de 8Vpp. PASO 3. Observar que pasa con el relevador (se activa o no?) y el foco (se prende o no?), aumentar la frecuencia del generador; comentar, anotar y reportar lo que sucede. Capturar las imagenes de los canales CH1 (Generador) y CH2(salida del optoacoplador) del osciloscopio para varias frecuencias de prueva. *****FIG.3 Circuito 3 del experimento 3. aplicaciones con el C.I. 4n25** PASO 4. Aumentar la frecuencia del generador hasta determinar la frecuencia aproximada a la cual ya no responde el relevador y reportarla. PASO 5. Repetir los pasos 2 al 4 pero sustituyendo el C.I. 4N25 por el C.I. 4N29. Analizar las observaciones realizadas con los experimentos anteriores y comparar el comportamiento del C.I. 4N25 y del C.I. 4N29, reportando dichas observaciones. DATOS EXPERIMENTALES 3.3.1.-EXPERIMENTO 1 “Caracterización del interruptor óptico de ranura”: PASO 2: PASO 3: PASO 4: 6 PASO 5: 3.3.2.-EXPERIMENTO 2. “Caracterización del interruptor óptico de reflexión”: PASO 2: PASO 3: PASO 4: 3.3.3.-EXPERIMENTO 3 “Aplicaciones”: PASO 2. PASO 3. PASO 4. PASO 5. 7