Fuente de corriente

Experiencia Nº 2
Fuente de Corriente

Objetivo:
* Conocer experimentalmente las características de una fuente de corriente constante.
Todo esto a temperatura ambiente.

Materiales:
* 1 Fuente de DC ajustable de 0 - 20V, 1A.
* Multímetro.
* 1 Transistor de potencia (1A / 2W), (KTD524 ó NTE54, NTE 95, NTE 198).
* Plantilla.
* Resistores de 1W, de 68,150, y 330,.
* Resistor variable ≥ 50 K y Resistor variable de precisión ≥ 200 Ω.
* 1 Resistor de 680, ¼ W.
* 1 Resistor de 100, 2W.
* 1 Diodo Zener de 8,2V.

Introducción:

Desarrollo
NOTA: Nunca exceda el valor de 20V en la tensión de la fuente.

I Parte:
Efectos de la variación de la tensión aplicada sobre la corriente de carga, “IL”, y sobre otras magnitudes.1. Armar el circuito de la figura No. 1

2. Utilice un voltímetro para medir la tensión aplicada V1, VL, VCE, un amperímetro para medir la corriente de carga IL, corriente del Zener IZ y la corriente de base IB.

Figura 1.
Nota: este circuito y el siguiente, fue trabajado con un transistor 2N2222A con su beta modificada a 30, debido a que no se encontró el modelo seleccionado por elprofesor.

3. Aumente gradualmente la tensión de la fuente V1, según lo indica la tabla No. 1 y anote, en la misma tabla, los valores de las magnitudes que allí aparecen. No exceda los 20V en la tensión V1.

Tabla 1.
V1(V) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
VL(V) | 0 | 334.216m | 1.096 | 1.669 | 2.233 | 2.794 | 3.355 | 3.915 | 4.474 | 5.034 |
VCE(V) | 0 | 429.195m | 108.731m |92.378m | 90.761m | 92.598m | 95.806m | 99.696m | 103.973m | 108.492m |
IL(A) | 0 | 3.342m | 10.964m | 16.693m | 22.329m | 27.943m | 33.547m | 39.146m | 44.743m | 50.338m |
IZ(A) | 0 | -39.645n | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
IB(A) | 0 | 137.088u | 725.642u | 1.517m | 2.322m | 3.133m | 3.946m | 4.76m | 5.576m | 6.393m |

V1(V) | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
VL(V) |5.593 | 6.152 | 6.712 | 7.271 | 7.83 | 8.389 | 8.948 | 9.538 | 9.997V | 10.113 |
VCE(V) | 113.175m | 117.979m | 122.879m | 127.86m | 132.914m | 138.039m | 143.235m | 155.09m | 629.647m | 1.496 |
IL(A) | 55.931m | 61.524m | 67.116m | 72.707m | 78.298m | 83.888m | 89.477m | 95.379m | 99.967m | 101.132m |
IZ(A) | 108.42p | 108.42p | 0 | 0 | 108.42p | 108.42p | 216.84p | 931.504u | 5.935m | 8.308m |IB(A) | 7.211m | 8.029m | 8.848m | 9.667m | 10.486m | 11.306m | 12.126m | 12.076m | 8.469m | 7.552n |

Si observamos los valores de VCE de la tabla 1 correspondientes a los diferentes valores de V1, notamos que los mismos caen debajo de 0.3 V para valores de V1 entre los 1 V y los 17 V, lo que significa que en este intervalo de V1 el transistor sale de la región activa y entra en la región desaturación, lo que ocasiona que la fuente de corriente no funcione correctamente. Se puede explicar el hecho de que en la tabla observemos que el transistor de satura a partir de V1 = 2 V, si tomamos en cuenta que los voltajes de la carga y de la resistencia del emisor son relativamente altos, es decir, que son tales que hacen que el transistor se sature. En la tabla también podemos observar quea partir de V1 = 18 V, el transistor vuelve a operar en la región activa, lo que se explica si tomamos en cuenta al diodo Zener, cuyo voltaje Zener es alcanzado (lo que queda en evidencia al observar que a partir V1 = 18 V, el mismo empieza conducir una corriente significativa), limitando así el voltaje de la resistencia del emisor y, por consiguiente, la corrientes en el lado la carga (elvoltaje en el emisor sería

VE= Vz-VBE= 8.2 V - 0.7 V = 7.5 V).

4. Grafique, la dependencia de cada una de esas magnitudes (VL, VCE, IL, IZ, IB) Vs la tensión de entrada. Marque en cada gráfica la región que puede ser considerada como de corriente constante en el lado de la carga.

II Parte:
Efectos de la variación de la resistencia de base sobre la corriente de carga, “IL”, (supuesta...