Electronica analoga

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA – SEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE MINAS
DEPARTAMENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA Y AUTOMÁTICA
LABORATORIO DE ELECTRÓNICA ANÁLOGA II
PRACTICA 3 – EL TRANSISTOR BIPOLAR EN DC– REGULADOR DE VOLTAJE
INTRODUCCIÓN:
La región activa de un transistor es la región de operación intermedia entre corte y saturación y por lo tanto
dependiendo de las polarizaciones el transistor secomportará como un amplificador. En el desarrollo de esta
sesión de laboratorio, se observará el comportamiento del transistor en dicha región a partir de la implementación
de un circuito regulador de voltaje serie discreto para el cual se evaluaran sus parámetros de regulación de carga y
de línea. Además se darán pautas básicas para el diseño de fuentes DC lineales de voltaje variable reguladoa partir
de un circuito integrado.
OBJETIVOS



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Observar experimentalmente el comportamiento del transistor bipolar en región activa y operación DC
del mismo.
Realizar el análisis teórico y experimental de los reguladores de voltaje discreto serie y sus parámetros.
Observar el funcionamiento de los reguladores de voltaje y sus características básicas.
Establecer criterios básicospara el diseño de fuentes lineales DC reguladas de voltaje variable.

ANTECEDENTES
Un regulador de voltaje es un circuito cuya función principal es mantener la tensión en su salida a un valor
constante definido tolerando variaciones en su voltaje de entrada y en su carga.
Voltaje de entrada sin regular
Vi

Voltaje de salida Regulado
Vs

Elemento de Control

Elemento de MuetreoVoltaje de Referencia

Comparador

Figura 1 Estructura Básica Regulador de Voltaje

La figura 1 muestra la estructura básica del comportamiento de un regulador de voltaje serie, el cual consiste en
un sistema de control realimentado, donde el elemento de control se encuentra en serie entre la fuente y la carga
(de ahí su nombre). El voltaje en la salida es muestreado por un elemento que formala realimentación del circuito
cuya salida es comparada con un valor de voltaje de referencia mediante un comparador valga la redundancia que
provee una señal de control en los siguientes casos:



Si el voltaje en la salida se incrementa siendo mayor que el de referencias, la señal de control hace que el
elemento de control decrezca el voltaje.
Si por el contrario la salida de voltajedisminuye la señal del comparador hará que el controlador
aumente el voltaje.

Los reguladores de voltaje están compuestos generalmente por la estructura observada en la Figura 1 donde:

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DEPARTAMENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA Y AUTOMÁTICA
LABORATORIO DE ELECTRÓNICA ANÁLOGA II
PRACTICA 3 – EL TRANSISTOR BIPOLAR EN DC– REGULADORDE VOLTAJE
El voltaje de referencia: Es un elemento que da una tensión de referencia lo más estable posible, está conformado
generalmente por usar un diodo en región de ruptura (un diodo zener y su resistencia de polarización que
garantice región de ruptura dentro de los rangos de voltaje de la fuente no regulada).
Elemento de Muestreo: Permite obtener una señal proporcional al voltaje desalida, es comúnmente constituido
por un divisor de tensión y en algunos casos permite definir el voltaje de salida. En algunos sistemas más
complejos pueden ser constituidos por sensores de voltaje o convertidores análogos digitales.
Comparador: Permite establecer el error entre el voltaje medido y el valor de referencia, por lo general se puede
hacer con un transistor, un amplificadoroperacional o un amplificador diferencial.
Elemento de control: lo constituye un transistor de paso o transistor serie que regula el paso de la corriente y el
voltaje de colector-emisor a partir de la corriente en su base. Es por lo general el elemento que más consume
potencia dentro del circuito.
La figura 2 muestra el diseño de un regulador de voltaje serie básico, éste utiliza como elemento de...