U.N.M.S.M.
FACULTAD DE ING. ELECTRÓNICA, ELÉCTRICA Y TELECOMUNICACIONES APELLIDOS Y NOMBRES
MATRÍCULA
Arroyo Angeles, Alfredo Oscar Iparraguirre Tamariz, Joel Mauricio Romero, Jonnatan Edwar Peña Reyes, Karen
15190100 15190147 15190118 14190019
CURSO
TEMA
Circuitos Electrónicos II
Configuración Darlington
INFORME Final
FECHAS
NOTA
REALIZACIÓN
ENTREGA
14-05-2018
21-05-2018
NÚMERO
2 MÓDULO
PROFESOR ING. PAREDES PEÑAFIEL, RENATO
I.
OBJETIVOS
Determinar las características de operación de un amplificador de corriente transistorizado
II.
MARCO TEÓRICO
Transistor Darlington El transistor Darlington es un dispositivo semiconductor que combina dos transistores bipolares en un tándem en un único dispositivo y así requerir menos espacio. Es un tipo especial de transistor que tiene una alta ganancia de corriente. El transistor T1 entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2. La ecuación de ganancia de un transistor típico es: IE= ß x IB (Corriente de colector es igual a beta por la corriente de base). Entonces analizando el gráfico:
Reemplazando en la ecuación anterior el valor de IE1 (ver ecuación (1)) se obtiene la ecuación final de ganancia del transistor Darlington.
Como se puede deducir, este amplificador tiene una ganancia mucho mayor que la de un transistor corriente, pues aprovecha la ganancia de los dos transistores (la ganancias se multiplican). Si se tuvieran dos transistores con ganancia 100 (ß = 100) conectados como un transistor Darlington y se utilizara la fórmula anterior, la ganancia sería, en teoría: ß2 x ß1 = 100 x 100 = 10000. Como se ve es una ganancia muy grande. En la realidad la ganancia es menor. Se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeñas. Muy importante: La caída de tensión entre la base y el emisor del transistor Darlington es 1.4 voltios que resulta de la suma de las caídas de tensión de base a emisor del primer transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo transistor B2 y E2 (0.7 voltios).
Un inconveniente de esta configuración es que tiene un mayor desplazamiento de fase en altas frecuencias, lo cual haría que se vuelva fácilmente inestable. Otro problema sería la reducción de la velocidad de conmutación, ya que el primer transistor no puede inhibir activamente la corriente de base de la segunda, haciendo al dispositivo l ento para apagarse
III.
MATERIALES Y EQUIPOS
Generador de señales
Protoboard
Multímetro digital
Microamperímetro
Osciloscopio digital
Fuente DC
Transistores : (2) 2N2222
Resistores
Condensadores
Conectores
Multisim 14.0 para la simulación
IV.
CUESTIONARIO FINAL 1. Compare sus datos teóricos con los obtenidos en la experiencia.
Sin señal: Q1→VCEQ1 =6.08V Q2→VCEQ2 =6.68V
Ganancias: Av=
Ai=
=0.0945
=10
Impedancia de entrada: Zi= 1.3kΩ
Impedancia de salida: Zo= 2.1Ω
2. Dibuje algunos esquemas prácticos en donde se encuentre la aplicación Darlington. Las aplicaciones pueden ser muy variadas y entre ellas están preamplificadores de señales muy bajas como audio, video, señales provenientes de sensores como termopares, sensores de presión. El arreglo Darlington es también usado para controlar cargas pequeñas a partir de circuitos de lógica combinacional, es decir un TTL algunas veces no da la potencia suficiente a la salida para excitar un transistor BJT por lo que se usa un par Darlington. Algunos ejemplos del uso del amplificador Darlington.
Circuito indicador de contaminación de agua: Por medio de una bombilla bajo el agua, se ilumina el LDR, si el agua está contaminada, las partículas dispersaran la luz lo que hace que el LDR tenga una resistencia de alto valor, la función del Darlington es hacer funcionar la bombilla cuando ocurra este caso.
Sistema sensor Hall: son sensibles a campos magnéticos como por ejemplo los producidos por el pasaje de un imán. Tales sensores pueden usarse en sistemas de ignición para provocar el disparo de un SCR, tiene aplicaciones en electrónica industrial como en el control de velocidad de máquinas, en los sistemas de alarma de parada o posición de mecanismos, y hasta incluso como sensor de vibraciones. En este circuito, el pasaje de un imán por las proximidades del sensor genera la señal que hace al 555 entrar en oscilación. La serial de audio es entonces amplificada por un Darlington de potencia y aplicado al parlante.
3. Que modificaciones realizaría al circuito experimentado ¿Por qué? Disminuiría la alta capacidad de entrada para que ya no presente una respuesta en frecuencia pobre.
4.
De acuerdo al experimento. Cuáles son las conclusiones
Una conexión Darlington de transistores proporciona un transistor que tiene una ganancia de corriente muy elevada, se reconoce a la red como emisor-seguidor. El v oltaje de salida siempre es ligeramente menor que la señal de entrada, debido a la caída de la base al emisor, pero la aproximación por lo general es buena. A diferencia del voltaje del colector, el voltaje está en fase con la señal. Esto es, tanto como mantendrán sus valores pico positivo y negativo al mismo tiempo. El transistor bipolar como amplificador y el circuito amplificador en emisor común. Podemos fijar el punto de trabajo del transistor, dejando accesible el terminal de base para poder introducir la señal de entrada, y el del colector para poder extraer la de salida, y trabajar así, en pequeña señal, en la configuración de emisor
Referencias 1. 2. 3. 4. 5.
Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos R. Boylestad http://ieee.udistrital.edu.co/concurso/electronica2/darlington.htm http://roble.cnice.mecd.es/~jsaa0039/cucabot/darlington-intro.html http://www.dialelec.com/112.html http://www.pwrx.com/pages/poductos/diamond.html
