INFORME DE PRACTICA DE TRANSISTORES Andrade Carlos 1, Gomez Jorge 2, Llivisaca Carlos 3, Mendez Esteban 4 y Suin Kevin 5
Resumen
Abstract
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada.1 Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador según el diseño del circuito.
The transistor is a semiconductor electronic device used to deliver an output signal in response to a signal entrada.1 acts as amplifier, oscillator, switch or rectifier according to the circuit design.
In short, the transistors are solid state electronic En resumen, los transistores son dispositivos devices, when on a semiconductor two metal ends and electrónicos de estado sólido, cuando sobre un one was applied some tension became, the current in semiconductor se ponían dos puntas metálicas y a the other came influenced by the first; the first tip is una se le aplicaba una cierta tensión, la corriente en called issuer; the semiconductor base and the other la otra venia influenciada por la de la primera; a la end collector. primera punta se la denomina emisor; al semiconductor, base y a la otra punta, colector. Later it was found that the same phenomenon occurred if two semiconductors joined polarized inversely to Posteriormente se encontró que igual fenómeno one of a different type; well junction transistors, which ocurría si se unían dos semiconductores polarizados are the most used are built. According to the structure en sentido inverso a otro de distinto tipo; así se of their unions, the transistors may be PNP or NPN. construyen los transistores de unión, que son los más empleados. Según la estructura de sus uniones, los Keywords: transistors, HFE, current, base, collector, transistors, transistores pueden se p-n-p o n-p-n. emitter. Palabr as Clave Cl ave: : transistores, hfe, corriente, base,
colector, emisor.
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1. Introducción
4. Desarrollo.
Los transistores son unos dispositivos electrónicos semiconductor, fabricados de silicio o germanio, de estado sólido que permite amplificar la señales del voltaje, este es de gran uso tanto en la electrónica analógica (amplificador) como en la digital (conmutador).
4.1 Marco Teórico Transistores NPN
Materiales: Un transistor NPN consiste en un sándwich de tres capas de silicio especialmente tratado que se presionan juntas, con diminutos cables conectados a cada capa. Un recipiente interior de plástico rodea y protege al delicado silicio del daño y la contaminación. Un recipiente exterior, hecho de plástico o metal, sostiene el recipiente interior y tres conductores. Cada derivación se conecta a uno de los pequeños cables en el interior del transistor, sirviendo así como soportes resistentes para el dispositivo. (Barett, 2015)
El termino transistor es un acrónimo de transfer y resistor (resistencia de transferencia) y se compone de colector, base y emisor.
2. Materiales y Métodos
Protoboard. Cables. Computadora. Software Multisim. Transistores Resistencias Fuente Multímetro.
Polaridad: Las dos capas de silicio exteriores contienen trazas de impurezas llamadas dopantes que causan que el silicio prefiera cargas eléctricas negativas. La capa interna prefiere cargas positivas. El orden de las capas, negativo-positivonegativo, le da su nombre al transistor. El otro orden, positivo-negativo positivo, se obtiene en un transistor PNP. La polaridad de estos elementos dictamina cómo y donde funciona en un circuito. (Barett, 2015)
3. Objetivos General Comprobar el funcionamiento de los transistores de forma práctica mediante circuitos establecidos por el docente.
Específicos Calcular las variables que intervienen en los circuitos establecidos. Realizar la simulación de los diferentes circuitos Elaborar el armado del circuito en el protoboard Analizar los resultados
Usos: Los transistores tienen dos funciones básicas en circuitos electrónicos: conmutación y amplificación. Como un interruptor, un transistor puede convertir una gran cantidad de corriente dentro y fuera de
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un pequeña corriente que lo controla. Un interruptor mecánico también puede hacerlo, pero el transistor puede cambiar a velocidades de hasta varios miles de millones de veces por segundo y hacerlo de forma silenciosa y sin fricción o desgaste. La acción de amplificación de un transistor también controla grandes corrientes con otras pequeñas, en este caso, funciona en un rango de corrientes. Su capacidad para controlar de manera confiable es de fundamental importancia para el diseño electrónico. (Barett, 2015)
preferir las cargas eléctricas positivas. La capa interna prefiere cargas negativas. Las tres capas juntas forman un transistor positivo-negativo-positivo, o PNP, para abreviar. (Barett, 2015) Acción: Una pequeña corriente eléctrica que fluye a los conectores emisores y a la base del transistor controla una corriente más grande desde el emisor al colector. Un transistor PNP gira sobre la conexión de su emisor-colector si la tensión en la base es menor que en el emisor. Esta acción de tipo válvula permite que el transistor controle corrientes grandes y pequeñas, un efecto amplificador en las corrientes más pequeñas. (Barett, 2015) Usos:
Figura 1: Representación de un transistor NPN.
Un transistor PNP en un radio aumenta la señal relativamente pequeña de una antena, lo que te permite sintonizar emisoras a muchos kilómetros de distancia. Los transistores de los amplificadores de potencia transmiten a los altavoces que requieren grandes cantidades de corriente. En los circuitos de computación, rápidamente intercambian corrientes de encendido y apagado de manera completa. Los transistores también generan señales estables de alta frecuencia utilizadas en radio y televisión. (Barett, 2015)
Transistores PNP
Un transistor es un dispositivo electrónico simple que conmuta y amplifica las corrientes eléctricas. Aunque los científicos han inventado muchos 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. (Barett, 2015) Materiales: El transistor consta de tres cintas de silicio especialmente tratado, un elemento que conduce la electricidad cuando se mezcla con trazos de otros elementos. Las dos capas exteriores tienen un tratamiento que les hace
Figura 2 : Representación de un transistor PNP 3
Datos:
Transistores Darlington
12
6 2 2 1 2 3 3.6 Resolución:
Consiste en dos transistores conectados juntos de tal forma que la corriente amplificada por el primero es amplificada de nuevo por el segundo transistor. Esto da al par Darlington una ganancia de corriente muy alta, tanto como 10000. Los pares Darlington se venden en un encapsulado completo que contiene los dos transistores. Tienen tres terminales (B, C y E) los cuales son equivalentes a los terminales de un transistor individual estándar. (Häberle, 1979)
0.03 100 + 3 + 0.03 3.03 + + 12 3 + 6 + (3.03) 990.09 Ω + + (2 ) 3.6 + 0.7 + 3 3.65 + 3.65 + 0.03 3.68 + + + 12 (3.68) + 3.6 + 0.7 + 3 1277.17 Ω Simulación
Figura 3: Polarización Darlington Básico.
5. Cálculos realizados. 5.1 Circuito 1 VCC
RC R1
Figura 5: Simulación del circuito, fuente [Autores]
D1 3.3v Q1
RE R2
Figure 4: esquema de circuito 1
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Practica
44.55 − 4.5 − 44.55 4.46 12 ∗ + 6 + ∗ 342.42Ω 342.42 ∗ 4.5 1.54 1.4 + ∗ + ∗ 0 1.4 + 1.54 + 2000 ∗ 0 1.471 + 0.44 + 2.2 1.471
Figura 6: Amperaje Ic obtenido en la p ráctica, fuente [Autores]
R2=2KΩ
5.2 Circuito 2
12 ∗ + ∗ 12 1.471 ∗ + 2.941 R1=6.15kΩ ∗ 1 1.471 ∗ 6.15kΩ 9.047 ∗ 2 1.471 ∗ 2kΩ 2.42 ∗ 4.46 ∗ 1kΩ 4.46
VC C
RC R1
Q1 Q2
R2 RE
Simulación
Figure 7: esquema de circuito 2
Datos: Vcc=12V 6 2 4.5 1 Resolución 4.5 0.44 (ℎ + 1) 101 ∗ (ℎ + 1) 44.55
Figura 8: Simulación del circuito, fuente [Autores]
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Practica
= ′ ∗ + + + 12 ( + )+ + 0.7 12 ′ ∗ + 1.5+ 12 ( + ) + 1.5 ( + )+ + 0.7 ( + ) + 1.5 + 0.7 1.5 1.5 − 0.7 0.8 0.023 34.7Ω 12 ( + )+ + 0.7 12 − 0.7 2(1Ω + ) + 0.023(34.7Ω) 12 − 0.7 − 0.7981 2(1Ω + ) 10.50 ( 1Ω + ) 2 10.50 (1Ω + ) 2 5250.95Ω − 1Ω 4.25Ω
Figura 9: Amperaje Ie1 obtenido en la p ráctica, fuente [Autores]
5.3 Circuito 3 VCC
1Ω V CE
R
I E
1.5V
2mA
RB
CALCULO DE VOLTAJES Q3
∗ 1Ω 1.97 ∗ 1Ω 1.97
RE
∗ 34.7Ω 0.023 ∗ 34.7Ω 0.7981V
Figure 10: esquema de circuito 3
∗ 4.25Ω 1.993 ∗ 4.25Ω 8.47V
Resolución:
ℎ 84.44 ′ + + ∗ ℎ 2 0.023 84.44 − 1.97 ′ 6
Simulación
el circuito no son exactamente las mismas que las que se establecieron en el cálculo mediante fórmulas, ya que según su código de colores daban un resultado pero al momento de medirlas con el multímetro arrojaba valores aproximados no exactos, además de que existen pérdidas igual por malos contactos y por la eficiencia de los materiales usados.
8. Conclusiones Figura 11: Simulación del circuito, fuente [Autores]
En los cálculos obtenidos se tienen valores de resistencia aproximados a los que se encuentran de venta por lo que se tuvo variaciones de valores de resistencias calculados los cuales afectaron en la comparación y comprobación con las simulaciones, pero los cuales no deben exceder un rango aceptable de valores obtenidos.
Practica
Bibliografía
Figura 12: Amperaje Ie1 obtenido en la práctica, fuente [Autores]
Barett, J. (23 de 11 de 2015). eHow. Obtenido de eHow: http://www.ehowenespanol.com/tr ansistor-npn-info_270783/
7. Análisis de resultados
H. Häberle, Electrónica, Barcelona: Reverté S.A, 1979.
Como se pudo determinar, existe una variación evidente en cada uno de los datos, tanto en los calculados mediante fórmulas, en los simulados y en los datos medidos en el circuito. Dándose la mayor diferencia de valores entre los valores simulados y los tomados del circuito real.
A. C. Montero, Electrónica, Editex, 2009.
La principal razón para que estos datos nos varíen fue que las resistencias utilizadas en
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