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Fecha: 3 de junio de 2014.OBJETIVOS
Verificar el funcionamiento del BJT de acuerdo a su estado de operación (corte o saturación).
Analizar el comportamiento del BJT como conmutador, empleando diversos montajes.
JUSTIFICACIÓN
Aplicar los transistores de unión bipolar no se limita únicamente a la amplificación de señales, ya que a través de un diseño adecuado también se pueden utilizar comoun interruptor como es el caso de la guía a trabajar y para aplicaciones de control.
En esta oportunidad estudiaremos en buena proporción el comportamiento en conmutación del transistor, poniendo en práctica lo aprendido y recalcando temática que parezca inconclusa.
EQUIPOS Y MATERIALES REQUERIDOS
Instrumentos: Multímetro digital.
Materiales:
2 transistores 2N3904.
1 piloto axial de 12V.4 LED rojos.
Resistores RC1= 56Ω, RB1=1.2KΩ, RC2=390Ω y RB2=2.2KΩ de acuerdo al diseño.
5 cables caimán-caimán.
DESARROLLO ANALÍTICO: RESULTADOS TEÓRICOS (con valores medidos)
2. Transistor en conmutación controlando el piloto axial:
Modo de operación: En Saturación
Cálculo de RP:
RP=-Vc+VRcIc(sat)RP=2,60-0,15V50mA=49 ΩCálculo de IB:
IB= Vi-0.7RBIB= (7-0.7)v2,34 KΩ=2,69 mACálculo deICIC=VRCRC=2.6054,8 Ω=47.44 mACálculo de βForzado
βForzado=Ic(sat)IB(sat) IBEOS=Ic(sat)βmin=50mA210=0.23 mA=230 µAPara un factor de saturación de 10:
IB(sat)=K*IBEOSIB(sat)=10*0.23 mAIB(sat)=2,3 mAβForzado=50 mA2.3 mA=21,73. Transistor en Conmutación controlando Diodos LED.
Modo de operación: En corte
Vi= 0V
IB=0IC=0IE=0Modo de operación:En Saturación
Cálculo de RDRD=Vcc-VRc-VcIc(sat)RD=(15-10,56-0,38)V30 mA=135,3 ΩCálculo de IBIB= Vi-0.7RBIB= 7-0.7v3,23 KΩ=1,95 mACálculo de ICIC=VRCRC=10,56 V323 Ω=32.6 mACálculo de βForzado
βForzado=Ic(sat)IB(sat)IBEOS=Ic(sat)βmin=30 mA215=139 μAPara un factor de saturación de 10:
IB(sat)=K*IBEOSIB(sat)=10*139 μAIB(sat)=1390 μAβForzado=30 mA1,39 mA=21,58PROCEDIMIENTO:
1. Pruebas detransistores:
Iniciando la práctica de laboratorio, como es sabido, se debe realizar las respectivas medidas de los elementos electrónicos a trabajar (resistencias y β del transistor).
De igual manera realizamos las mediciones con las uniones base-emisor y base-colector con diversas polarizaciones (directas e inversas).
Las siguientes mediciones se consignan en las siguientes tablas:
PruebaQ1Q2Unión B-E polarizada en directo 671 mv 670 mVUnión B-E polarizada en inverso -OL- -OL-
Unión B-C polarizada en directo 652 mv 652 mv
Unión B.C polarizada en inverso -OL- -OL-
β (beta) 210 215
2. Transistor en conmutación controlando el piloto axial:
Empezando el laboratorio; como primera parte realizamos el montaje de la siguiente figura:
22225155575
Teniendo en cuenta que las fuentes dealimentación son reguladores de tensión diseñadas con zener, previamente calculadas y diseñadas (cada uno de los diseños presentado en el pre informe). Y las resistencias correspondientes a RB1 y RC1 previamente calculadas.
Seguidamente trabajamos con el transistor en modo de corte; logramos esto mandando la fuente de alimentación Vi a tierra (0V). Realizando las medidas pertinentes, presentadas acontinuación:
Q1 RB1 RC1 RP VB VRC1 VCE VCB VP
Medidos 2,34 kΩ54,8Ω 26 Ω 0 V 0v 15.09 V 15.07 V 0 V
Finalizado dicha punto, pasamos a dejar al transistor en modo de saturación al aplicarle en Vi una cantidad de 7V. Dándonos cuenta de que el piloto axial enciende. Por otra parte se realizan las medidas del caso y consignamos dicha información.
Q1 VB VRC1 VCE VCB VP
Medidos 0,98 V 2.60 V 0.15 V -0.64 V 11,80 V
3. Transistor en conmutación controlando diodos LED
Realizamos el montaje:
12700-292735
Tal como procedimos con el montaje pasado, pasamos a colocar el transistor en saturación y corte. Sabiendo que cuando el transistor se encuentra en saturación se observa encender el puente de diodos LED.
Q2 RB2 RC2 RD VB VRC2 VCE VCB VD
Medidos 3,23 kΩ323 Ω 135, 3 Ω 0 V 0V 12,11 V 12,11...