Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez
Departamento de Ingeniería Eléctrica
LABORATORIO. INEL 4211 Examen Parcial 1
Tiempo Límite : 3 hrs
Nombre:
ID:
Sección:
Fecha
1. (24 puntos)Circule C si el enunciado es verdadero o F si es falso.
(a) (4 puntos) El circuito sujetador desplaza la señal de entrada a un nivel DC diferente
al original
(b) (4 puntos) El circuito limitador (o circuito recortador), duplica el voltaje rectificado
máximo de línea de energía de corriente alterna
(c) (4 puntos) El valor máximo de una señal también se llama valor pico a pico
C
F
C
F
C
F
(d) (4 puntos) El diodo zener es también llamado diodo de referencia de voltaje
C
F
(e) (4 puntos) Las regiones en las que opera un MOSFET tipo N son la región Activo
inverso, Triodo, Saturación
(f) (4 puntos) A mayor frecuencia en una señal periódica, mayor es su valor RMS y DC.
puntos
(g) (4
) El transistor consiste de dos uniones semiconductoras P-N, puede ser del
extras
tipo PNP o NPN, donde la diferencia primordial estriba en la polaridad
y dirección de los voltajes y corrientes.
C
F
C
F
C
F
2. (20 puntos) Seleccione la correcta respuesta:
(a) (4 puntos) El voltaje RMS de una señal sinusoidal completa,V
max
cos (2πft+φ)es:
A. 0
B.
𝑉𝑚𝑎𝑥
C.
𝑉𝑚𝑎𝑥
D.
𝑉𝑚𝑎𝑥
√2
𝜋
√3
(b) (4 puntos) La cadena elemental de conversión AC/DC en una fuente
de poder es:
3
A. Rectificación →Reducción
B. Regulación →Reducción
C. Reducción →Rectificación
D. Regulación →Filtrado
→Regulación
→Filtrado
→Rectificación
→Filtrado
→Filtrado
→Regulación
→Rectificación
→Reducción
R
(c) (4 puntos) El circuito de la figura 1 es un:
A. Sujetador
+
C. Doblador
+
Vin
−
B. Limitador
D. Rectificador
Vout
+
Vbais
−
−
Figura 1
(d) (4 puntos) Cual de los siguientes circuitos es el rectificador de completa, además identifique los
errores (si existen) circulando los nodos de cada circuito donde esta incorrectamente conectado.
A.
+
+
Vin
−
B.
Vout
Vout
−
+
+
Vin
−
−
+
+
Vin
−
C.
D.
Vout
−
+
+
Vin
−
Vout
−
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Examen Parcial 1 - Página 2 de 4
(e) (4 puntos) La funcionalidad del condensador en los circuitos rectificadores vistos en el laboratorio
es:
A. Rectificación
C. Reducción
B. Filtración
D. Regulación
3. (6 puntos) En el circuito de la figura 2 se sabe que el voltajeV D = 0.7Vy además se conoce que la carga
está consumiendo una potencia de100mW
R
+
12 V
+
−
VD
−
Carga
Figura 2
VD
ID
0.45V
0.50V
0.55V
0.60V
0.65V
0.70V
0.75V
24µA
65µA
198µA
0.92mA
2.8mA
9.7mA
29mA
(a) (3 puntos) ¿Cuánta potencia está disipando el diodo?
(b) (3 puntos) ¿Cuál el la funcionalidad de la resistenciaR?
(c) (4
puntos
) Calcule el valor de la resistenciaRque se utilizó.
extras
4. (8 puntos) Calcule el valor DC y RMS de la siguiente señal :
Vmax
v
t
T2T3T4T
5. (12 puntos) Para los siguientes ejercicios suponga los diodos utilizados en el laboratorio.
(a) (4 puntos) Grafique el voltaje de salidaV out como función del voltaje de entradaV in.(Suponga que
la caída de tensión en la resistencia es despreciable)
R
+
Vin
−
(b) (4
Vout
−
Voltaje
+
2.0
Vin
1.8
Vin
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
−0.2
−0.4
−0.6
−0.8
−1.0
−1.0−0.8−0.6−0.4−0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Voltaje
1.2
1.4
1.6
1.0
puntos
) Dibuje el circuito rectificador de onda completa con tap-central (2 diodos).
extras
1.8
2.0
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Examen Parcial 1 - Página 3 de 4
(c) (4 puntos) Grafique el voltaje de salidaV out como función del voltaje de entradaV in.(Suponga que
la caída de tensión en la resistencia es despreciable)
R
+
+
Vin
−
Voltaje
Vout
−
10
9
Vin
Vin
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
−3
−4
−5
−6
−7
−8
−9
−10
−10−9−8−7−6−5−4−3
1
0
1
2
Voltaje
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(d) (4 puntos) Grafique el voltaje de salidaV out como función del voltaje de entradaV in.(Suponga que
la caída de tensión en la resistenciaR 1 es despreciable)
10
R1
V
9
+
R2
Vout
−
Voltaje
+
Vin
−
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
−3
−4
−5
−6
−7
−8
−9
−10
0ms
in
0.2ms
0.4ms
0.6ms
0.8ms
1.0ms
tiempo
1.2ms
1.4ms
1.6ms
1.8ms
2.0ms
6. (4 puntos) Describa 2 dos diferenciastécnicasentre el rectificador de media onda con respecto al rectificador de onda completa con puente de diodos.
7. (10 puntos) En el circuito de la Figura 3 se sabe que el voltajeV
carga está consumiendo una potencia de100mW.
R
+
12 V
+
−
VZ
Carga
−
Figura 3
z
= 5.10Vy además se conoce que la
VZ
5.31V
5.124V
5.118V
5.10V
5.04V
5.00V
4.92V
4.65V
3.96V
IZ
21.68mA
4.05mA
3.58mA
2.73mA
1.41mA
0.98mA
0.588mA
174.11µA
19.82µA
(a) (3 puntos) ¿Cuánta potencia está disipando el diodo?
(b) (4 puntos) ¿Cuál el la funcionalidad de la resistenciaR, explique como se comporta el voltaje de la
resistencia a medida el voltaje fuente aumenta?
(c) (3 puntos) Si el voltaje zener (Vz) sin carga conectada es 5.31V. ¿Cuál es el porcentaje de regulación
de voltaje?
(d) (4
puntos
) Calcule el valor de la resistenciaRque se utilizó.
extras
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Examen Parcial 1 - Página 4 de 4
8. (16 puntos) El circuito de la Figura 4 fue montado en el laboratorio, posteriormente se realizaron mediciones y se obtuvo queV BE = 0.68 VyV CE = 7 V
(a) (8 puntos) Calcule el valor en de la ganancia de corriente del transistor (β).
1 kΩ
179 kΩ
B
C
E
Figura 4
(b) (8 puntos) Dibuje la línea de carga del transistor y añada el punto de operación.
(c) (2
puntos
) ¿Cuál es la potencia que está disipando el transistor?
extras
9. (0 puntos) Suponga queI D = k2(VGS −V t) es el modelo de la corriente del MOSFET Tipo N en
saturación.
puntos
(a) (3
) ¿Qué condición se debe cumplir en términos del voltaje, para que el MOSFET este en
extras
saturación?
2
(b) (4
puntos
) Calcule la fórmula de la transconductanciagm=
.
∂ID
∂VGS
extras
Pregunta
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Total
Puntos
24
20
6
8
12
4
10
16
0
100
Puntos extra
4
0
4
0
4
0
4
2
7
25
Puntos obtenidos
+
−
15 V