Laboratorio Nº 05: EL TRANSISTOR BIPOLAR – POLARIZACIÓN, CORTE Y SATURACI SATURACIÓN ÓN Tarazona Valverde Nahum Abel 20120372G Huarsocca Canteño Henry 2012210! "eza Gomez #lad$o %hon 20131312& Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad Nacional de Ingeniería Lima, Perú 2016-2
INFORME FINAL
I.
PROCEDIIENTO
A. Mida las resistencias y los potenciometros potenciometros con el multimetro y anote los valores
!
"etermine los t erminales del transis tor con el multímetro o use los manuales e imprima el "atas#eet o$tenida en Internet%Nota , si el multím multímetr etro o tiene tiene pro$ad pro$ador or de transi transistor stores es úselo&
$ase%I ! &, la puede medir indiderectamente con con la tension en la resistencia de /34 La tension de colector emisor %- 'E & la puede austar$ 'E con el potenciome potenciometro tro de 234, la corriente corriente de colector %I c & & la puede medir directamente con la tension en la resistencia de /34 si solo cuenta con un amperímetro 5 Para Para dete determ rmin inar ar las las curva curvass Ic vs - 'E , auste 'E , y mantenga I $ en 63u( y llene las siguiente ta$la )*+1(20uA
' (rme (rme el siguie siguiente nte circu circuito ito
"
)i usa un transistor e*uivalente $us*ue en el "ata s#eet sus caracteristicas y modi+i*ue el voltae de entrada si es necesario
E
-eri+i*ue -eri+i*ue las cone.iones con el multimetro, multimetro, auste la +uente a /0- "' y conectela al "' y circuito
F
La corriente de $ase%I ! &,1$tenida en el in+o in+orm rmee prec precio io,, la pued puedee aus austa tarr con con el potenciometro de 2334 '( '( La corriente de
VC#,V-. te/r$co 0 (2 0 ( 1 2 3 4 7 10
VC#. eal,v0(2 0(1 1(0 2(0 3(02 (03 4 7 7( (03 10(0
)C,mA(3 ( ( (0 (13 (2 (3 (44 (74 (2 10(02
0 0 40 70 0 0 100 110 120
IC Vs VCE 15 10 5
0(44 0(44 0(47 0(47 0(44 0(47 0(47 0(44 0(44
0 0
2
4
6
8
10
12
(uste y mantenga I ! en 73 u( y llene la sigueinte ta$la I!87/97u(
VC#,V-. te/r$co 0(2 0( 1 2 3 4 7 10
VC#. eal,v0(2 0(02 1(01 2(07 3(0 (03 4 7 (0 (0 (
)C,mA(3 ( ( (0 (13 (2 (3 (44 (74 (2 10(02
IB Vs VBE 150 100 50 0 0.64
: 1$tener las curvas I c vs I ! ; %<8I c =I ! & Mantenga -'E 82v y llene la siguiente ta$la;
)*,uA2 10 20 30 0 0 40 70 0 0 100
)C,mA... ... ... ... (13 4(7 (12 10( 12( 1(3 17(0 1(71
*eta ... ... ... ... 171 171(7 142( 17 13(7 14(43 1(7 17(1
I
1$tener las curvas I ! vs - !E
)* 10 20 30
V*# ... ... 0(4
IC Vs IB 20 15 10 5 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100110
TRANSISTORES BIPOLARES EN ZONA ACTI!A, CORTE Y SATURACIÓN. >
(rme el siguiente circuito;
0 /3v
L
906
20
A76
2AA
00/ @
063
( partir de esta ta$la gra+icar la curva de trans+erencia de entrada a la salida -c vs - ! si es necesario tomar medidas de puntos intermedios
VC Vs VB 10 5 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
M 5ra+icar la curva de trans+erencia de corrientes%Ic vs I ! & y el $eta de la misma%!EC( vs Ic&
BETA Vs IC 200 180 160 140 4
6
8
10
12
4 Polari?ar el dispositivo y medir -c y - ! para completar la siguiente ta$la; ( -pic o
-e+ica?
-c
-!
I'
I!
!et a
3@A mv /v
3332
333@ 303B
333 6 30/
39@
39/A
390
20 @ 0B0
0v
/AB7
37/6
370
070
0B/
Av
03A2
/ABB
/60
607
AA0
6v
09@7
0372
3/6 7 390 7 3BA 2 /6@ 3 /7A
0/A
@B
A3B
23/v
A26
09B@
@3/v
60/
9v
072
B0@
A37
AAA
0A/ 2 0@0
A60
0B9
6B9
ABA
0B0
630
730v
2@@
620
AA2
62B
7BBv
@AA
677
A@0
6B2
//2 A /A2 B /27 / /7A
0B2 0B3 093
(rmar el 'irucito de la +igura;
14
16
18
20
!
Medir las tensiones -c,- E ,- ! para tra?ar la recta de carga del circuito,variando Ds
Ds
2@4
694
004
/24
AA4
-s%v& -c%v&
@/7 @2
296 @BA
A73 772
079 B99
-E%v& Ic%m( & I!%u( & ona
226 22@
2/3 2/A
A/9 A/B
006 00@
392 //7 0 3/7 3/7
//3
/0/
/@9
/B3
063
)aturad o
activ o
activ o
activ o
'ort e
' 5ra+icar en un mismo plano las di+erenres rectas de carga, a colores , indicando las ?onas de operación (duntar las "atas#eet con los datos de de los transistores utili?ados Luego de recoger los datos del cuadro ! se procede a tra?ar las rectas de carga , se ve *ue son simlares las rectas, se resalta en un circulo los el punto de operación y la esistencia correspeondiente%ver cuadro de datos !&
" (rmar el circuito de la +igura 0 , conectar los diodos LE" en serie con las resistencias D/ y D0 , colocar en -A una +uente "' y reepla?ar D/ por un potenciometro E Para determinar la región activa varie el voltae de entrada -/ y realice las mediciones necesarias, de tal +orma *ue pueda determinar el intervalo de votae%-minv/-ma.& *ue mantiene el transistor operando en la región activa -ariando -A%-oltae de entrada& -min83@v -ma.8@3v F Para determinar cuando el transistor esta en corte o esta en satuacion, aumentar de / - en /v el -ma. "' de -/ #asta encontrar un cam$io en -3 Luego repetoir el procedimiento disminuyendo -min de -A desde el ultimo valor de - #asta cero
5 En la simulacion determianr la resistencias de D/ *ue +acilite el corte y saturacion de manera mas rapida y usar ese valor en la practica de la$oratorio GPara +acilitar la saturacion entonces #ay *ue aumentar el I$, para eso reducimos la resistencia de /734 a 23o#m o menos, siempre cuidando *ue no se *ueme La *ue +acilita el corte es una resistencia alta / Mo#m : Comar datos y completar la siguiente ta$la
1N( "E '1DCE
1N( ('CI-(
1N( "E )(CUD('I1N
-!E3602v
39 -!E /3v
-!E8/3v
I!8A66n(
A66n( I! 3/970 (
I!8/970(
I'82327u(
2327 I' 33/0
I'8@m(
IE86B9u(
6B9 IE /0m(
IE8@m(
-'E8//B@
@ -'E //B@
-'E8@
Nota5 hemos cons$derado 4V de volta6e de saturac$/n ya ue s$ sub$mos m8s el volta6e en V3 se uema el c$rcu$to9 en real$dad debemos lle:ar a VC#+ 0 v(
II. PRE"UNTAS DE IN#ORE #INAL (:aga una ta$la comparando los valores teoricos con los valores e.perimentalesH'ómo los e.plica
Pegar cuadro de datos simulados 'ID'UIC1 /
VC#,V0(20 0( 1(4 (01 4(0 (0 10(1
)C,mA3(2 7(3 7(41 7(3 (0 (24 (
VC#,V0(20 0( 2(01 3( (7 (12 10(
)C,mA3(1 11( 1(3 1(7 1(1 1( 14(0
)*,uA-
)C,mA-
22(2 0(3 (3 0( 102
(1 7( 11(3 1( 1(
β 203 17 11 1 10
Los valores pueden di+erir por;
Pérdidas en las cone.iones La no e.actitud de las resistencias Cipo de transistor usado 'antidad de prue$as reali?adas no son
su+icientes Cempreatura aumenta mientras mayor
sea el tiempo de +uncionamiento de los dispositivos usados y esto a+ecta las mediciones La presicion de los instrumentos de
medida no es la deseada
Dato$ t%&ri'o$:
)*,uA22(2 0(3 (3 0( 102 11
V*#,V0(70 0(71 0(72 0(73 0(7 0(7
'ID'UIC1 0
V3,V-
2(00
(00
4(00
(00
VC,VV*,V)C,mA )*,uA-
11( 1(10 0(2
10( 2(0 2(2
10(3 3(0 3(2
(0 (0 (
10(0 0 (4 (10 (37
3(20 2
(7 244
13( 2
1(2 232
2(4 21
β
'ID'UIC1 A
V*,VVC,VV#,V)C,mA )*,uA-
β
4; ( 4(0 (22 (20
7; (2 7(21 (1 (7
22; 3(4 (07 2( 2(3
1; 2(3 (7 2(1 2(13
3(3; 0(0 11( 0(1 0(1
22(7 22
20( 23
11(2 242
7(0 273
0( 310
)*,uA 2 10 20 30 0 0 40 70 0 0 100
Dato$ %()%ri*%+ta%$: 'ID'UIC1 /
VC#,V-. te/r$co 0(2 0( 1 2 3 4 7 10
VC#. eal,v0(2 0(1 1(0 2(0 3(02 (03 4 7 7( (03 10(0
)C,mA-
VC#,V-. te/r$co 0(2 0( 1 2 3 4 7 10
VC#. eal,v0(2 0(02 1(01 2(07 3(0 (03 4 7 (0 (0 (
)C,mA-
(3 ( ( (0 (13 (2 (3 (44 (74 (2 10(02
(3 ( ( (0 (13 (2 (3 (44 (74 (2 10(02
)C,mA-
*eta
... ... ... ... (13 4(7 (12 10( 12( 1(3 17(0 1(71
... ... ... ... 171 171(7 142( 17 13(7 14(43 1(7 17(1
No se #i?o en las partes 0J2J/3J03 ya *ue no pudimos llegar con las resistencias *ue teniamos , simulamos, para estar seguros y e+ectivamente se necesita una alta resistencia en la $aese para poder llegar a las corrientes I$ *ue piden %0,2,/3,03&
)* 10 20 30 0 0 40 70 0 0 100 110 120
V*# ... ... 0(4 0(44 0(44 0(47 0(47 0(44 0(47 0(47 0(44 0(44
'ID'UIC1 0
-pic o
-e+ica?
-c
-!
I'
I!
!et a
3@A mv /v
3332
333@ 303B
333 6 30/
39@
39/A
390
20 @ 0B0
0v
/AB7
37/6
370
070
0B/
Av
03A2
/ABB
/60
607
AA0
6v
09@7
0372
3/6 7 390 7 3BA 2 /6@ 3 /7A
0/A
@B
A3B
23/v
A26
09B@
072
B0@
A37
AAA
0A/ 2 0@0
@3/v
60/
A60
0B9
6B9
ABA
0B0
630
730v
2@@
620
AA2
62B
7BBv
@AA
677
A@0
6B2
/3v
906
20
A76
2AA
//2 A /A2 B /27 / /7A 0 00/ @
9v
BETA Vs IC
0B2
220
0B3
200
093
180
063
160 2
4
6
8 10 12 14 16 18 20
'ID'UIC1 A Ds
2@4
694
004
/24
AA4
-s%v& -c%v&
@/7 @2
296 @BA
A73 772
079 B99
-E%v& Ic%m( & I!%u( & ona
226 22@
2/3 2/A
A/9 A/B
006 00@
392 //7 0 3/7 3/7
//3
/0/
/@9
/B3
063
)aturad o
activ o
activ o
activ o
'ort e
!Para el circuito de la +ig / , o$tenga las gra+icas de las curvas I ' vs - 'E KI ' vs I !K!EC( vs I ' e I ! vs - !E
IB Vs VBE 150 100 50
Graficas de la simulación:
0 0.6
IC Vs VCE 15 10 5 0 0.64
0.7
0.8
0.9
1
Fotos del experimento:
"1$serve los limites para la ?ona activa y comparelos con los valores
Hué di+erencia o$serva entre las curvas teóricas y e.perimentales Las curvas o$tenidas en la$oratorio, son muy parecidas a las simuladasK por lo tanto podemos decir *ue se logró compro$ar la teoría en cuanto a transistores se re+iere En ellas tam$ien podemos resaltar algunos pe*ueos cam$ios los cuales se de$en a los di+erentes tipos de error *ue se podrían presentar a la #ora de reali?ar las mediciones 'Para los circuitos de las +iguras /,0,A Presente la +orma de onda de entrada%-m& y de la carga - L o$tenida en el la$oratorio ue relacion de +ases #ay entre ellas Para el segundo circuito la +orma de onda es senoidal como en la +oto de arri$a y su respuesta es uana seal de media onda con des+ase de /73 , la media onda se de$e a *ue el transistor no esta con carga de ma.ima e.cursion simetrica
OBSERVACIOES:
GPudimos notar durante el e.perimento *ue la seal ampli+icada por el transistor es recortada como si #u$iese un diodo G)e o$servó *ue luego de un tiempo de uso de las resistencias su valor varía, poco, pero varía G)e o$servó *ue la poca sensi$ilidad de los instrumentos, es perudicioso para la correcta toma de datos
GEl multimetro no puede medir corrientes po*ueas,para medir corrientes pe*ueas como la de $ase se improvisó un método *ue consiste medir el voltae en resistencia y luego aplicar ley de o#m, y tiene muc#a e.actitud COC!"SIOES:
GE+ectivamente, la seal ampli+icada sale recortada de$ido a la con+iguración interna del transistory a *ue no tiene la carga de ma.ima e.curcsion simetrica
Ds -s%v& -E%v& "i+erencia
2@4 @/7 226 3@6
694 296 2/3 3@6
004 A73 A/9 3@A
/24 079 006 3@A
GLa recta de carga salen parecidas al variar la resistencia del potenciometro y se puede ver cuando esta en saturacion y corte GLuego de un lapso de tiempo, en el cual circula corriente por los di+erentes dispositivos electronicos, éstos se calientan y cam$ian sus propiedades GEn el curdro de datos del circuito A letra ! se peude o$servar *ue la di+erencia entre -s y -E es de 3@2voltios , esto en teoria es correcto ya *ue es el voltae interno -$e del transistor
AA4 392 3/7 329
