Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD UNAD
Curso de Física Electrónica
Fundamentos de Semiconductores
WILMER HERNAN GUTIERREZ Tutor
JOHAN SEBASTIAN ESQUIVEL CODIGO 1087492115 WILSON LOZANO MILLAN CODIGO 80068419 MARIA ALEJANDRA OCAMPO CODIGO
GRUPO 100414_80
Abril de 2015
INTRODUCCION
El siguiente trabajo está basado en los temas contenidos en la unidad dos del curso de física electrónica, donde se encuentran una serie de ejercicios que permiten adquirir la capacidad de identificar temas relacionados con la materia de semiconductores, con el fin de adquirir las destrezas y habilidades necesarias para desarrollar habilidades que se deben poner en práctica durante la ejecución del curso. Inicialmente se ve el análisis de un ejercicio sobre diodo como rectificador – recortador recortador de voltaje. Luego se presenta el tema de rectificador- regulador de voltaje y por último se analiza un caso sobre transistor como interruptor. En todos los casos se estudia el comportamiento del voltaje en los sistemas propuestos, y se especifica la función que cumple cada uno de los semiconductores empleados Se espera que este trabajo satisfaga las expectativas propuestas y sirva como herramienta y guía para todo aquel que desee realizar estudios en el área física electrónica.
JOHAN SEBASTIAN ESQUIVEL WILSON LOZANO MILLAN MARIA ALEJANDRA OCAMPO
OBJETIVO GENERAL
Poner en practica los conceptos aprendidos en el estudio de la unidad 2 (semi conductores) del curso de fisica electronica, a traves del desarrollo de los tres ejercicios planteados, ya que en cada uno de estos se requiere hacer simulacion de los circuitos y explicar el funcionamiento de todos los componentes que intervienen.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Realizar el montaje de los circuitos de cada punto (diodo como rectificador-recortador de corriente, rectificador-regulador de voltaje, transistor como interruptor)
Identificar el papel que desempeñan los diodos en cada circuito.
Explicar el funcionamiento de los componentes de cada circuitoa traves de las simulaciones y verificar el flujo de corriente.
Verificar el voltaje en difirentes puntos del circuito
1. DIODO COMO RECTIFICADOR – RECORTADOR DE VOLTAJE
Realice el montaje del siguiente circuito. Tenga en cuenta que V3 es una fuente de voltaje AC de 10Vp con una frecuencia de 60Hz.
a) ¿Qué papel está desempeñando el diodo D1? El diodo 1 evita el paso del voltaje proveniente de la resistencia, y hace que el voltaje de que parte de la fuente V2 pase de negativo a positivo.
En el simulador podemos observar la diferencia de tensión de barrera que existe entre la señal de salida del voltaje con respecto a la del diodo. Esto se debe a que el diodo necesita 0.7 voltaje para poder trabajar y funcionar correctamente, en este caso un diodo de silicio. 2. RECTIFICADOR – REGULADOR DE VOLTAJE
a) ¿Qué papel están desempeñando los diodos D1, D2, D3 y D4?
Los diodos D1 y D3 anulan el voltaje en el cable que los une, y hacen que el voltaje hasta el polo a tierra sea igual a cero.
Cuando se midió el voltaje del punto C quedaron fuera del sistema los puntos B, A y D5 debido a que quedaron conectados solo por un punto en el cual el voltaje es cero. En cambio cuando se mide el punto B, este recibe el voltaje proveniente de los diodos, pero no tiene conexión con la resistencia que es la encargada de determinar la corriente que fluye en el circuito, por tanto el capacitor se encarga de enderezar la onda.
d) Con todos los cables conectados mida el voltaje en el nodo A con el osciloscopio. ¿Qué señal se observa?, ¿Qué función está desempeñando el diodo D5?
Se observa una curva que asciende desde cero hasta 9.725 y en 3.611u se vuelve una recta continua.
El diodo D5 funciona como regulador de voltaje, no permitiendo que pase el voltaje hacia el polo a tierra.
e) Realice una breve descripción del papel de cada uno de los elementos que conforman el circuito.
Es la fuente de poder que proporciona corriente AC al sistema.
Es el diodo que no permite el paso de la carga positiva generada por la fuente de poder.
Es el diodo que permite el paso de la carga positiva, pero no deja que se devuelva. Es el diodo que no permite el paso la carga negativa generada por la fuente de poder. Es el diodo que permite el paso de la carga negativa, pero no deja que se devuelva. Este diodo (zener) mantiene un voltaje constante. La resistencia es la encargada de reducir el paso de corriente eléctrica en
el sistema.
El capacitor polarizado se encarga de guardar energía en caso de necesitarla por cualquier falla, además sirve para estabilizar el circuito.
a) Teniendo en cuenta el tipo de circuito, explique su funcionamiento. El transistor está siendo usado como un interruptor que c orta voltaje, cuando no está recibiendo voltaje por la base, cuando el voltaje se manda a tierra este deja de pasar corriente, así se puede poner a funcionar el dispositivo que se desee, eso sí teniendo presente el voltaje que necesita para que funcione, por medio de las resistencias que impiden el paso de una cantidad determinada de corriente.
b) ¿Qué papel está desempeñando el diodo? Este diodo está evitando una falla en el circuito como un corto circuito ya que este esta polarizado en forma inversa evitando el flujo de corriente a una dirección determinada.
c) ¿Qué implica el uso de un transistor PNP? Un transistor es un dispositivo electrónico simple que conmuta y amplifica las corrientes eléctricas. Aunque los científicos han inventado mucho s tipos de transistores, el transistor
de unión fue desarrollado primero, y el PNP es uno de ellos. Un transistor PNP es uno que controla el flujo de corriente principal, alterando el número de agujeros en lugar del número de electrones en la base. El bajo costo, fiabilidad y el tamaño pequeño de los transistores los ha convertido en uno de los grandes inventos del siglo 20.
d) ¿Qué sentido tiene usar un transistor si podríamos simplemente colocar una fuente de alimentación con una resistencia y un elemento de control (el switch que permite abrir y cerrar el circuito), como se muestra en la siguiente imagen? No todos los circuitos son aptos para plantear la situación anteriormente mencionada, hay dispositivos que generalmente usan corrientes pequeñas que serían mucho mejor manejadas por un transistor, en este caso con un led es obviamente mejor manejarlo con el circuito mencionado, pero no siempre es así.
e) ¿Nombre tres aplicaciones prácticas en las que puede ser usado este circuito?
Cargadores de teléfonos. Motores pequeños. Pantallas pequeñas.
Imagen del circuito conectado mostrando voltaje
Imagen del circuito desconectado mostrando voltaje (cantidad más pequeña)
CONCLUSION
Se puede observar la importancia que tienen los diodos, los transistores, capacitadores ya que son semiconductores que ayudan en rectificar, regular y recortar el voltaje, a la hora de conformar un circuito, logrando identificar el papel fundamental que cada uno de ellos cumple. El desarrollo del análisis de estas actividades ha permitido crear destrezas que brindan la oportunidad de entregar excelentes resultados en las labores que tengan que ver con las actividades que lo requieran. .
REFERENCIAS
wikipedia. (11 de 03 de 2015). wikipedia. Obtenido de wikipedia: http://es.wikipedia.org Zener, D. C. (s.f.). Electronica de potencia curso superior. Reverte S.A, 248.
Modulo física electrónica, material del curso.
