Dibujar el símbolo eléctrico de un Transistor BJT tipo NPN y PNP.
Determinar el estado de un Transistor BJT por medio de prueba estatíca.
Identificar los terminales terminales de un transistor transistor BJT (Transistor de unión bipolar) tipo NPN o PNP, por medio del manual de reemplazo y de la prueba estática.
Identificar las tres regiones de trabajo de un transistor.
Alambrar circuitos con transistores BJT.
2. Equipo y material:
1 Fuente de voltaje DC.
1 Manual NTE o ECG
1 Multitester.
1 Miliamperimetro DC.
1 Microamperimetro DC.
3 Transistores BJT ( NTE 123AP, NTE 152 o D313 y NTE 129).
1 Potenciometro de 100K.
Resistores de 820 , 100K, 3.3K.
3. Introducción teórica: El término transistor es la contracción de Transfer (resistor), es decir, de resistencia de transferencia. El Transistor BJT es un dispositivo electrónico semiconductor que se utiliza como amplificador o Interruptor electrónico. Es un componente clave en toda la electrónica moderna, el cual es ampliamente utilizado formando parte de conmutadores electrónicos, puertas lógicas, memorias de ordenadores y otros dispositivos. En el caso de circuitos analógicos los transistores son utilizados como amplificadores, osciladores y generadores de ondas. En definición un transistor es un componente electrónico formado a partir de un material semiconductor intrínseco (Silicio), al cual se le forman tres regiones dopadas (contaminadas con impurezas) en forma diferente, como se muestra en la figura 1. De cada una de estas regiones, sale un terminal que recibe nombres diferentes. Por ser un semiconductor, su uso es extremadamente importante en muchos circuitos.
Fig. 1
1
En la figura 2 se muestran los dos tipos de transistores BJT.
Transistor NPN
Estructura de un transistor NPN
Transistor PNP
Estructura de un transistor PNP
Fig. 2 La apariencia física de un BJT puede ser muy variada, en la figura 3, se muestran algunos ejemplos de ellos.
Fig. 3
4. Procedimiento: Parte 1: Prueba Estática de Transistores Bipolares. 4.1 Pruebe (en forma estática) el estado de los transistores y ordene sus datos utilizando la siguiente tabla.
TRANSISTOR CODIGO
TIPO
UNION BASE EMISOR
UNION BASE COLECTOR
TERMINALES COLECTOR - EMISOR
POLARIZACION
POLARIZACION
POLARIZACION
DIRECTA
INVERSA
DIRECTA
INVERSA
DIRECTA
ESTADO
INVERSA
Tabla 1
2
4.2 Dibuje la forma física e identifique los terminales. (utilice el manual ECG)
Parte 2: Cambios de la Resistencia entre Colector y Emisor. 4.3 Arme el circuito de la fig.1 utilizando el transistor D313 o un equivalente y solicite revisión.
Fig. 1 4.4 Desplace el terminal central del potenciómetro hacia el punto 1 y luego hacia el punto 2; observando el cambio en el valor de la resistencia que hay entre los terminales Colector – Emisor del BJT, anote los valores extremos. RCE = _______________ (con el terminal central en el punto 1) RCE = _______________ (con el terminal central en el punto 2)
3
4.5 Cuando el terminal central del potenciómetro se desplaza ¿cómo cambia el valor de la corriente de base “Ib”? Con el terminal central en el punto 1
Ib = _______________
Con el terminal central en el punto 2
Ib = _______________
4.6 Explique como cambia la resistencia entre los terminales Colector y Emisor en función del valor de la corriente de la base. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ 4.7 Arme el circuito de la fig. 2 utilizando el transistor 2N2222 o un equivalente y solicite revisión.
Fig. 2 4.8 Con el interruptor “S” abierto, mida el voltaje que hay entre colector - emisor y a través de la resistencia de colector Rc. VCE = __________________
VRC = ______________________________
4.9 ¿Cual es el valor de la corriente de colector? I C = _____________ 4.10 Subraye la región en la cual el BJT estaría operando. a) Región activa
b) Región de saturación
c) Región de corte
4.11 Dibuje sobre el esquema de la fig. 2, el recorrido de las corrientes que circularán en el circuito al cerrar el interruptor “S”. 4.12 Ajuste el valor de la resistencia variable a 100K. 4.13 Cierre el interruptor “S” y mida los voltajes VCE y VRC. VCE = ___________________ 4.14 Mida la corriente Ic.
VRC = __________________
Ic = _______________
4.15 Mida el valor de la corriente I B. IB= ___________ 4.16 Calcule el valor de la corriente de colector I C máxima. 4.17 Calcule la corriente de la base
Ic(max)= ______________
I B= ___________ 4
4.18 Explique la el porqué de la diferencia (si es que existe) entre los dos valores de Ib e Ic calculados y medidos. ______________________________________________________________________________ 4.19 Subraye la región en la cual el BJT estaría operando. a) Región activa
b) Región de saturación
c) Región de corte
4.20 Conecte el voltímetro entre los terminales colector – emisor y ajuste la resistencia variable hasta que el valor del voltaje V CE = 0.4 V 4.21 Subraye la región en la cual el BJT estaría operando. a) Región activa
b) Región de saturación
c) Región de corte
4.22 Midiendo el voltaje en las resistencias respectivas, calcule las corrientes IC e Ib en estas condiciones. IC = _________________ 4.23 Ajuste la resistencia variable a 0
I B = ______________
y calcule nuevamente:
IC = _________________
I B = ______________
4.24 Compare la corriente de colector calculada en el paso anterior con la Ic máxima calculada en el paso 4.16 y explique sus resultados. _____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________
4.25 ¿Por qué el valor de “I C”, cuando VCE 0V, ya no aumenta aunque se aumente la corriente de la base “Ib”? 4.26 Subraye la región en la cual el BJT estaría operando. a) Región activa
b) Región de saturación
c) Región de corte
5. Conclusiones: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
¿Cuál es el nombre de los tipos de transistores BJT? ¿Qué polaridad posee en el terminal de base un transistor NPN? ¿Cómo se determina cual es el terminal de base en un transistor por medio de prueba estática? ¿La mayor caída de tensión en un transistor BJT al realizar la prueba estática, se mide entre B-E o entre B-C? ¿Cuál es el valor de la resistencia colector emisor de un transistor en corte? ¿Cuál es el valor de la resistencia colector emisor de un transistor en saturación? ¿En que regiones de trabajo opera un transistor que se comporta como interruptor? ¿Cuáles son las características de un transistor que esta en la zona de corte? ¿Cuáles son las características de un transistor que esta en la zona de saturación? ¿Cuáles son las características de un transistor que esta en la zona de activa?
