El transistor como interruptor

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Diseño de circuitos con componentes básicos.
Descripción de la práctica: -Con esta práctica, se pretende realizar circuitos visualmente útiles con componentes más simples. Se afianzarán conocimientos sobre ciertos componentes comentados en clase como puede ser una LDR, o un relé, con aplicaciones que podrían ser casos reales. Recursos comunes empleados: -Protoboard: Soporte físico del montaje.-Fuente de alimentación: Suministra tensión al circuito. -Placa de simulación: Con ella se han generado los bits enviados, a las funciones de entrada, y se han visualizado las salidas pertinentes. -Circuitos Integrados: Únicamente se ha empleado un circuito integrado, compuesto por cuatro puertas Trigger Schmitt, denominado 4093, que se encuentra descrito en el Anexo I. -LED: Diodo Emisor de Luz,este componente emite una determinada longitud de onda, en el espectro visible. -Transistor BC547: Transistor NPN, cuyas características están descritas en el Anexo I. -LDR: Resistencia Dependiente de la Luz, esta resistencia disminuye su valor cuanto mayor es la intensidad de la luz que incide sobre ella. Este componente está descrito en el Anexo I. Desarrollo de ejercicios: 1º) El sentido de girode un motor de CC, alimentado con 5V, debe ser controlado por una determinada señal X. Mediante el empleo de un relé y un transistor que active el mismo, alimentados igualmente a 5V, diseña, monta y comprueba el circuito que cumpla la siguiente especificación: X = 0  Giro a derechas. X = 1  Giro a izquierdas. Este ejercicio se basará en el circuito que haga al transistor trabajar en corte osaturación dependiendo de Ib, que será generada por la línea X, de modo que un primer acercamiento al esquema es este: En este circuito, la señal X, hará que se sature el transistor, y este, como consecuencia, cerrará el circuito entre la alimentación, el relé y la masa, de modo que al saturarse el transistor, el relé se excitará, provocando la conmutación de sus patillas. Antes de comenzar loscálculos pertinentes, se procederá a explicar el patillaje del relé, así como la conexión del motor al mismo, para que se genere el cambio de sentido. Ángel Hernández Mejías (angeldpe@hotmail.com) www.tupperbot.es 1º Desarrollo de Productos Electrónicos, Electrónica Digital C.F. Padre Piquer

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El relé empleado en la práctica es un modelo G6A de OMRON, cuyo patillaje se corresponde con lasiguiente imagen: ·A1 y A2: Conexiones de la bobina. ·Com1 y Com2: Comunes de los conmutadores. ·S1a y S2a: Conexiones NC del relé los conmutadores. ·S1b y S2b: Conexiones NA del relé los conmutadores.

Para hacer que el motor gire, se debe conectar Com1 y Com2 al motor, S1a y S2b a +Vcc, y S1b junto a S2a a GND, de este modo, en estado de reposo del relé, el motor girará en el sentido que genereCom1=+Vcc y Com2=GND, mientras que en estado de excitación, el relé conmutará los contactos y hará que gire en sentido Com1=GND y Com2 =+V. El esquema de conexionado del motor será el siguiente:

Una vez explicado el conexionado del relé y el motor, sabemos que en el esquema eléctrico se conectarán únicamente las patillas 1 y 16 del relé, las correspondientes a las conexiones A1 y A2 de la bobina.Para continuar, vamos a mostrar los cálculos correspondientes la Resistencia de base que se ha de colocar en el transistor BC547. · Suponemos que el relé tiene una resistencia de 300Ω, por lo tanto, Rc = 300Ω Vcc 5V · Ic( sat )  ; Ic( sat )  ; Ic(sat) = 16mA Rl 300 Ic( sat ) 16mA · Ib( sat )  ; Ib( sat )  ; Ib(sat) = 1,6mA  ( sat ) 10 Vi  Vbe 5V  0,7V · Rb  ; Rb  ; Rb = 2,6KΩ Ib(sat ) 1,6mAÁngel Hernández Mejías (angeldpe@hotmail.com) www.tupperbot.es 1º Desarrollo de Productos Electrónicos, Electrónica Digital C.F. Padre Piquer

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Ahora ya estamos en condiciones de presentar el circuito completo:

Breve explicación gráfica: En este primer ejemplo, se ha generado X = 0, y se vé como el relé está en reposo, y el motor gira hacia la derecha.

En el siguiente dibujo,...
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