U.N.M.S.M Facultad de Ing. Electrónica, Eléctrica y Telecomunicaciones
Apellidos y Nombres
Matricula
17190077 17190! 1719017" 171900"#
Carhuarica Aguilar Aguilar Carla B. Tello Ccarhuas Henry B. Guevara Castillo Jose A. Cristobal Ingaruca Scott
Curso
Tema
$is%ositivos &lectr'nicos
&( T)A*SIST+) BI,+(A) *,*. CA)ACT&)ISTICAS BASICAS
Informe
-inal
Nmero
Fechas Realizació Entrega n "1101!
Nota
7111!
7
!rupo
"rofesor
/ircoles %..#%.. 201!II3
Ing. (uis ,aretto 4.
I.
TEMA: EL TRANSISTOR BIPOLAR PNP.
CARACTERISTICAS BASICAS II.
OBJETIVOS:
Verifcar las condiciones de un transistor bipolar PNP Comprobar las caracteríscas de uncionamiento de un transistor bipolar PNP
III.
INTRODUCCION TEORICA
Qué son los Transistores: Disposivo semiconductor acvo que ene tres o más electrodos. Los tres electrodos principales son emisor, colector base. La conducci!n entre estos electrodos se reali"a por medio de electrones #uecos. $l %ermanio el silicio son los materiales más recuentemente uli"ados para la abricaci!n de los elementos semiconductores. Los transistores pueden eectuar práccamente todas las unciones de los an%uos tubos electr!nicos, incluendo la ampliaci!n la recfcaci!n, con muc#ísimas venta&as.
Elementos de un transistor o transistores: $l transistor es un disposivo semiconductor de tres capas que consiste de dos capas de material po n una capa po p, o bien, de dos capas de material po p un po n. al primero se le llama transistor NPN, en tanto que al se%undo transistor PNP. EMISOR, que emite los portadores de corriente, '#uecos o electrones(. )u labor es la equivalente al C*+D en los tubos de vacío o -lámparas- electr!nicas. BASE, que controla el u&o de los portadores de corriente. )u labor es la equivalente a la /$01LL* cátodo en los tubos de vacío o -lámparas- electr!nicas. COLECTOR , que capta los portadores de corriente emidos por el emisor. )u labor es la equivalente a la PL*C* en los tubos de vacío o -lámparas- electr!nicas.
Ventaas de los transistores electrónicos $l consumo de ener%ía es sensiblemente ba&o. $l tama2o peso de los transistores es bastante menor que los tubos de vacío. 3na vida lar%a 4l 'muc#as #oras de servicio(. No necesita empo de calentamiento. /esistencia mecánica elevada. Los transistores pueden reproducir otros en!menos, como la oto sensibilidad.
Ti!os de Transistores Transistores Bipolares de unión, BJT. (PNP o NPN) 560+, de transistor bipolar de uni!n 'del in%l7s, 6ipolar 0uncon +ransistor(.
$l t7rmino bipolar ree&a el #ec#o de que los #uecos los electrones parcipan en el proceso de inecci!n #acia el material polari"ado de orma opuesta. Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado N entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNP son com4nmente operados con el colector a masa el emisor conectado al terminal posivo de la uente de alimentaci!n a trav7s de una car%a el7ctrica e8terna. 3na peque2a corriente circulando desde la base permite que una corriente muc#o maor circule desde el emisor #acia el colector. La ec#a en el transistor PNP está en el terminal del emisor apunta en la direcci!n en la que la corriente convencional circula cuando el disposivo está en uncionamiento acvo.
"om!ro#ación de transistores. La base de un transistor se encuentra limitada por las dos uniones PN, por lo cual, debe de comportarse como un diodo con el emisor, i%ualmente que con el colector. )abiendo esto, es ácil comprobar el estado de un transistor saber cuál es la base, el colector el emisor. Para saber si un transistor es PNP o NPN cuáles son sus pallas de 6ase, Colector $misor, actuaremos de la si%uiente orma, usaremos un medidor de resistencia, colocaremos la sonda ro&a en una de las pallas la ne%ra en otra, si la resistencia es %rande, puede que estemos midiendo entre Colector5$misor o que estemos midiendo 6ase5$misor9Colector en Polari"aci!n 1nversa, a#ora bien, si la resistencia es peque2a, estamos midiendo se%uro entre 6ase5Colector o 6ase5$misor en polari"aci!n directa, con lo que a sabemos que una de las dos pallas es la base. Cambiamos una de las sondas a la otra palla, si la resistencia es %rande, la palla que a#ora no está siendo medida es la base, si la resistencia es ba&a, sabemos que la palla con la que #emos reali"ado las dos mediciones es la base mirando el color de la sonda sabremos si es P ! N, con lo que a sabemos si el transistor es PNP o NPN. Para dierenciar el Colector del $misor, el procedimiento es el si%uiente, medimos resistencia entre la base, a dierenciada, las otras dos pallas, la resistencia BaseColector es sie%re
enor 5ue la resistencia Base&isor.
PNP
NPN
/ce: *lta 'ambos sendos(
/ce: *lta 'ambos sendos(
/be: Como diodo
/be: Como diodo
/bc: Como diodo
/bc: Como diodo
$egiones o!erati%as del transistor Los transistores de uni!n bipolar enen dierentes re%iones operavas, defnidas principalmente por la orma en que son polari"ados:
Región actva: Cuando un transistor no está ni en su re%i!n de saturaci!n ni en la re%i!n de corte entonces está en una re%i!n intermedia, la re%i!n acva. $n esta re%i!n la corriente de colector '1c( depende principalmente de la corriente de base '1b(, de ; '%anancia de corriente, es un dato del abricante( de las resistencias que se encuentren conectadas en el colector emisor. $sta re%i!n es la más importante si lo que se desea es uli"ar el transistor como un amplifcador de se2al.
Región inversa: *l inverr las condiciones de polaridad del uncionamiento en modo acvo, el transistor bipolar entra en uncionamiento en modo inverso. $n este modo, las re%iones del colector emisor intercambian roles. Debido a que la maoría de los 60+ son dise2ados para ma8imi"ar la %anancia de corriente en modo acvo, el parámetro beta en modo inverso es dráscamente menor al presente en modo acvo.
Región de core: 3n transistor está en corte cuando: Corriente de colector < corriente de emisor <
=,'Ic < Ie < =(
$n este caso el volta&e entre el colector el emisor del transistor es el volta&e de alimentaci!n del circuito. 'Como no #a corriente circulando, no #a caída de volta&e, ver Le de #m(. $ste caso normalmente se presenta cuando la corriente de base < = '1b <=(
Región de sauración: 3n transistor está saturado cuando: Corriente de Colector < corriente de emisor < corriente máxima
'Ic < Ie < 1máx ( $n este caso la ma%nitud de la corriente depende del volta&e de alimentaci!n del circuito de las resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver le de #m. $ste caso normalmente se presenta cuando la corriente de base es lo sufcientemente %rande como para inducir una corriente de colector ; veces más %rande. '/ecordar que 1c < ; > 1b(.
IV.
MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO.
6na -uente e Corriente Continua 8ariable.
6n /ultetro igital. Marca: Flu&e N' de serie: ()(*+)*
6n /ilia%eretro y un /icro a%eretro. Marca: -o&ogaa Modelo: /0+1 Sensi#ilidad: +.0 2 3V Marca: -o&ogaa Modelo: /++1 Sensi#ilidad: 4030/5 2 3V
6n 8oltetro e c.c. Marca: -o&ogaa Modelo: +00 N' de serie: *)6607) Sensi#ilidad: 0+++ 2 3V
6n Transistor *"90: 6n oscilosco%io
)esistores; $e899+ 2, $c80& 2, $08 /( 2, $8 2
Conensaores; "#8 +.0 µ F, "c8 +.0 µ F, "e8 9.9 µ F
6n %otenci'etro e 1/ < Cables y conectores. 2cocorilo=banano3 6na %laca con >ocalo e " terinales.
V.
PROCEDIMIENTO y DATOS OBTENIDOS.
?.5 Verifcar el estado operavo del transistor, usando el o#mímetro. Llenar la tabla ?. Resisencia
Direca ( Ω )
Inversa ( Ω )
Base – emisor Base – colecor Colecor - emisor
??@A Ω ??A Ω BA= Ω +abla ?
B A= Ω BA= Ω BA= Ω
*l reali"ar esta operaci!n al #acer la medici!n correspondiente, es undamental para así verifcar el estado del transistor.
A.5 *rmar el si%uiente circuito: '$l transistor a e8perimentar ue el ANEF=G( Maerial: Germanio (i) Ganancia de corriene ( ;( Hpico < A= Daos del circuio:
!acemos el e"uivalene de #evenin del circuio:
a. edir las corrientes que circulan por el colector '1c( la base '1b(. btener el ; 'P? < =I(. b. edir los volta&es entre colector J emisor 'Vce(, entre base J emisor 'Vbe(, entre emisor J erra 'Ve(. c. Colocar los datos obtenidos en la +abla A.
$alores (R% & 'Ω) Medidos
Ic (m*) G. .=E
+abla A 'K?( I+ (u*) , E?.AM A= AF.E? A=
$ce (v) E.AA A.E
$+e (v) =.=? =.G
$e (v) A.?@A ?.FM
eóricos
$stos datos a mostrar por el o#mímetro nos audan para ver si los cálculos obtenidos en la teoría son parecidos o para ver cuanto #a sido el error al reali"ar los cálculos.
d. Cambiar /? a GMI, reper los pasos 'a( 'b(, anotar los datos en la +abla E 'P? < ?==I(.
$alores (R% & .Ω)
Ic (m*)
@.E '/.1
Medidos eóricos
+abla E 'KA( I+ (u*) , AG.A 2/''
$ce (v)
$+e (v)
$e (v)
.F 3/3
=.GFE 4/
%/0.0 %/.
A= 234
e. *umentar la resistencia de P? a ?==I, A@=I, @==I ?I. bservar lo que sucede con las corrientes 1c e 1b con el volta&e Vce 'usar /e < =I(. Llenar la +abla @.
Tabla ? 5%
%44 Ω
2'4 Ω
'44 Ω
% MΩ
Ic (m*) I+ (u*) $ce ( v )
?.F@ G.?E 1/3 'KE(
=.M ?.=E %%/31
= = %2/4%
4 4 %2/42
E. *&ustar el %enerados de se2ales a @= mv.pp, ? O", onda senoidal. bservas la salida Vo con el osciloscopio. *notar en la tabla . +abla a+la $i(mv/66) $o( v/66) */v $o( sin Ce) *v (sin Ce) 2 (7%) 8 (72)
VI.
GM= GM=
?.A
[email protected]
E.G
@.AF
CUESTIONARIO:
1. 96licar el com6oramieno del ransisor al #acer su veri;cación o6eratva con el o#m
$n la tabla ? se observa que las resistencias base5emisor, base5colector colector5emisor en polari"aci!n directa son ba&as, a que en polari"aci!n directa el transistor conduce corriente. $n polari"aci!n inversa se observa que las resistencias son mu altas lo cual esta bien a que en polari"aci!n inversa el transistor no conduce corriente.
Oaciendo las mediciones respecvas se determin! los si%uientes datos de la tabla de resistencia entre la base, el colector el emisor verifca que se cumple con las especifcaciones del transistor dado. +ambi7n se puede notar en polari"aci!n directa, la resistencia entre colector5emisor es demasiada %rande. en polari"aci!n inversa, en cualquiera de las combinaciones, la resistencia es alta. 2/- Re6resenar la reca de carga en un gr>;co Ic/ vs $ce/ del circuio del e6erimeno/ ?+icar los 6unos corres6ondienes a la a+la 2@8 A '/
oa: En la tabla 5 para P1=500kΩ, 1MΩ los transistores no trabajan en consecuencia no se debe graficar la recta de carga”
8- 9n "ue regiones de ra+ao se encuenran los 6unos de las a+las 2 A 8
Q1 de la tabla 2 !allados e"peri#ental#ente cada resistencia $1= 5%&1'( $2= 21&))'( $e= 0&*0'( $c= 0&+'( -.E= 0& %/ P1= 0'(
=
Voltaje de Te!e"#":
Re$ de Te!e"#":
I% &
' IB
c = 203*1&20 4 ICQ = 7.541 mA
-E6 = 12/ 7 30&*' 8 0&+ k 3)&51#4 VECQ = 2.348v
Entonces el punto donde el transstor tra!a"a es#
Q()*.+,-!/.0,(1A2 Para 9allacar c #a" 6orriente de saturaci:n -6E = 0/
Q2 de la tabla * ;atos $1= %)&'( $2= 21&))'( $e= 0&*0'( $c= 0&+'( -.E= 0& %/ P1= 0'(
=
Voltaje de Te!e"#" :
Re$ de Te!e"#" :
I% & ' IB c = 2032&55% 4
ICQ = 5.8$% mA -E6 = 12/ 7 30&*' 8 0&+ k 35&+%#4 VECQ = 4.453v
Entonces el punto donde el transstor tra!a"a es# Q1&4.453v'5.8$%mA(
Para 9allacar c #a" 6orriente de saturaci:n -6E = 0/
5or lo ano@ se encuenra en la región actva de ra+ao Aa "ue el colecor esa 6olariEado inversamene A el emisor direcamene/
3- 7ue suceder
)i cambiamos el valor de /? el punto de traba&o se despla"ará como cuando se varía el valor de P?. )i tomamos el valor /?
#alores $R%&%'()*+ Teóricos
Ic$m A+ /0(1 2
I,$-A+
.
#CE$# +
%304/ %
35(
102('
#,E $#+
#E$# + %03' (06 2
'/- Indicar las di=erencias m>s im6oranes enre el circuio de ese e6erimeno (ransisor 5) con res6eco al anerior (ransisor 55)/
La maor dierencia radica en el po de transistor.
$n el anterior e8perimento el transistor usado ue uno de po PNP, por ello el colector era polari"ado ne%avamente. Para este caso el transistor era de po NPN el colector se polari"o posivamente.
* pesar de que el resto del circuito era el mismo para ambos e8perimentos, los puntos de traba&o son disntos debido a la %ran dierencia que #a entre las %anancias.
/- 96one sus conclusiones acerca del e6erimeno:
$n el e8perimento notamos que si aumentamos el valor de /? el punto de operaci!n se despla"a #acia la re%i!n de corte a que la corriente de colector la corriente de base empe"! a disminuir el volta&e de colector5emisor a aumentar
cuando aumentamos /?. +ambi7n notamos lo mismo en el caso de la /e a que cuando #icimos el /e< = el punto de operaci!n se despla"! #acia la re%i!n de saturaci!n
VII.3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES )e aprendi! el m7todo estáco para reconocer los pines de un transistor 'colector, emisor, base(, la base es el pin que marca ba&a resistencia cuando se le polari"a con los otros A pines, además de acuerdo a la polari"aci!n de la base se reconoce si es PNP o NPN, si la base al polari"ar ne%avo ene una resistencia ba&a al medir la resistencia entra 6ase5$misor 6ase Colector, entonces si%nifca que es un componente PNP si sucede lo mismo, pero al polari"ar Posivo entonces es NPN. )e observ! el uncionamiento del +ransistor como amplifcador en C* de c!mo aecta el poner o no un condensador en paralelo a la resistencia de $misor, en %eneral cuando el circuito cuenta con este condensador la amplifcaci!n es muc#o maor en la e8periencia observo una %anancia E.@ veces maor que cuando se quita el condensador.
* medida que aumen>+amos el 6oenciómero la corriene colecor disminuAe/ * medida que aumen>+amos el 6oenciómero la corriene +ase disminuAe/ * medida que aumen>+amos el 6oenciómero la $ce (v) aumena/
VIII.3 BIBLIO4RA5IA
#Rp:99es.SiTipedia.or%9SiTi9+ransistorUdeUuni!nUbipolar #Rp:99SSS.unicrom.com9+utUtransistorUbipolar.asp #Rp:99es.SiTipedia.or%9SiTi9+ransistor
