T E R C E R A R Á C T I C A D E L A B O R A T O R I O

NOMBRE : TRANSISTOR Y USOS

N O M B R E D E L O S I N T E G R A N T E S :

COILA PANCA JUAN JOSÉ CORNEJO VALENCIA JESÚS

HUANCO ANCO JESÚS MAMANI QUISPE ANDRÉS JOSÉ JANAMPA OZAITA JOEL RAMIRO RICALDE FARFÁN JHAN CARLOS

RIVEROS RAMOS ERNESTO ALEXANDER SALAS CABRERA ALEX

N O M B R E D E L P R O F E S O R :

….

M A T E R I A :F U N D A M E N T O S D E E L E C T R Ó N I C A

PRÁCTICA N° 3

Objetivos: L U N E S , 1 8 D E M A Y O D E L 2 0 1 5

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D ES A N A G U S T Í N D E A R E Q U I P A

Identificar el transistor como un dispositivo semiconductor, cuyo funcionamiento depende del tipo de polarización en que se conecte.

Objetivos particulares:

Identificar las terminales del transistor bipolar (Emisor, coletor, base)

Analizar el funcionamiento del transistor en configuración base común.

Trabajar el transistor NPN en circuitos, para el encendido de un LED y como circuitos crepusculares

Introducción:

Un transistor bipolar está formado por dos uniones pn en contraposición. Físicamente, el transistor está constituido por tres regiones semiconductoras denominadas emisor, base y colector. Existen 2 tipos de transistores bipolares, los denominados NPN y PNP:

A partir de este punto nos centramos en el estudio de los transistores bipolares NPN, siendo el comportamiento de los transistores PNP totalmente análgolo.

El emisor en un transistor NPN es la zona semiconductora más fuertemente dopada con donadores de electrones, siendo su ancho intermedio entre el de la base y el colector. Su función es la de emitir electrones a la base. La base es la zona más estrecha y se encuentra débilmente dopada con aceptores de electrones. El colector es la zona más ancha, y se encuentra dopado con donadores de electrones en cantidad intermedia entre el emisor y la base.

Condiciones de funcionamiento:

Las condiciones normales de funcionamiento de un transistor NPN se dan cuando el diodo B-E se encuentra polarizado en directa y el diodo B-C se encuentra polarizado en inversa. En esta situación gran parte de los electrones que fluyen del emisor a la base consiguen atravesar ésta, debido a su poco grosor y débil dopado, y llegar al colector.

El transistor posee tres zonas de funcionamiento:

1. Zona de saturación: El diodo colector está polarizado directamente y es transistor se comporta como una pequeña resistencia. En esta zona un aumento adicionar de la corriente de base no provoca un aumento de la corriente de colector, ésta depende exclusivamente de la tensión entre emisor y colector. El transistor se asemeja en su circuito emisor-colector a un interruptor cerrado.

2. Zona activa: En este intervalo el transistor se comporta como una fuente de corriente , determinada por la corriente de base. A pequeños aumentos de la corriente de base corresponden grandes aumentos de la corriente de colector, de forma casi independiente de la tensión entre emisor y colector. Para trabajar en esta zona el diodo B-E ha de estar polarizado en directa, mientra que el diodo B-C, ha de estar polarizado en inversa.

3. Zona de corte: El hecho de hacer nula la corriente de base, es equivalente a mantener el circuito base emisor abierto, en estas circunstancias la corriente de colector es prácticamente nula y por ello se puede considerar el transistor en su circuito C-E como un interruptor abierto.

Los transistores se usan en su zona activa cuando se emplean como amplificadores de señales. Las zonas de corte y saturación son útiles en circuitos digitales.

LISTA DE LOS MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS

1.- Resistenciasde : 1k Ω ;2k2Ω;10k Ω;100kΩ;220Ω

Se denomina resistencia eléctrica de un conductor a la medida de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su seno, o sea la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica. El valor de la resistencia depende del tipo de material, de la longitud del conductor, de su sección y de la temperatura. 

La unidad de resistencia eléctrica es el ohmio (Ω), definido como la resistencia de un conductor en el cual la corriente es de un amperio cuando la diferencia de potencial entre sus extremos es de un voltio.

2.-TRANSISTOR BC 547

 Es un transistor bipolar, compuesto por silicio

Partes que lo componen

Es un transistor amplificador de audio y VHF Freq. Driver con una corriente máxima de colector de 0.6 ampere, en su composición posee una placa de semiconductor con tres regiones consecutivas de diferente conductibilidad eléctrica los cuales forman dos uniones n-p-n, las dos regiones extremas tienen un mismo tipo de conductibilidad, la intermedia, conductibilidad de otro tipo, estas son llamadas emisor, colector y base.

Características

Polaridad (N-P-N)

Amplificador, audio to VHF Freq. Driver

Corriente máxima de colector (Ic) 0.6 Ampere

De colector a base (CBO) 75 Voltios

De colector a emisor (CEO) 40 Voltios

De emisor a base (EBO) 6 Voltios

Ganancia típica de la corriente directa (hfe) 200 Min

Máxima disipación de potencia en colector (Pd) 0.625 (Watts)

Frecuencia en (MHz) 300 Min

3.- FOTORESISTOR

Un foto resistor o LDR (por sus siglas en inglés "light-dependent resistor") es

un componente electrónico cuya resistencia varía en función de la luz.

El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él

(puede descender hasta 50 ohm) y muy alto cuando está a oscuras (varios mega

ohmios).

Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un foto

resistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como

el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es

de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades

del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía

para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y

su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que

disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o

más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.

Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar

su resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanta más luz

incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar

a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible,

y ultravioleta (UV).

4.- Diodos LED

El LED (Light-Emitting Diode: Diodo Emisor de Luz), es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN en la cual circula por él una corriente eléctrica . Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el LED es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Este dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un LED es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razón por la cual el patrón

de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.

5.-MULTIMETRO DIGITAL

El multímetro digital es un instrumento electrónico de medición que generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multímetro puede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura. Gracias al multímetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos electrónicos.

Leyendo el instructivo: Es importante leer el instructivo del fabricante para asegurar el buen funcionamiento del instrumento y evitar accidentes en el operario.

Ventajas sobre el multímetro analógico: Una palabra lo dice todo, exactitud.

PARTES Y FUNCIONES DE UN MULTÍMETRO DIGITAL.A continuación describiremos las partes y funciones de un multímetro, recuerda que generalmente los multímetros son semejantes, aunque dependiendo de modelos, pueden cambiar la posición de sus partes y la cantidad de funciones, es por eso que cada parte tiene un símbolo estándar que identifica su función.I.- Power: Botón de apagado-encendido.

II.- Display: Pantalla de cristal líquido en donde se muestran los resultados de las mediciones.

II.- Llave selectora del tipo y rango de medición: Esta llave nos sirve para seleccionar el tipo de magnitud a medir y el rango de la medición.

IV.- Rangos y tipos de medición: Los números y símbolos que rodean la llave selectora indican el tipo y rango que se puede escoger. En la imagen anterior podemos apreciar los diferentes tipos de posibles mediciones de magnitudes como el voltaje directo y alterno, la corriente directa y alterna, la resistencia, la capacitancia, la frecuencia, prueba de diodos y continuidad.

V.- Cables rojo y negro con punta: El cable negro siempre se conecta al borne o jack negro, mientras que el cable rojo se conecta al jack adecuado según la

magnitud que se quiera medir. A continuación vemos la forma en que se conectan estos cables al multímetro.

VI.- Borne de conexión o jack negativo: Aquí siempre se conecta el cable negro con punta.

VII.- Borne de conexión o jack para el cable rojo con punta para mediciones de voltaje (V), resistencia (Ω) y frecuencia (Hz). Su símbolo es el siguiente.

VIII.- Borne de conexión o jack para el cable rojo con punta para medición de miliamperes (mA).

IX.- Borne de conexión o jack para el cable rojo con punta para medición de amperes (A).

X.- Zócalo de conexión para medir capacitares o condensadores.

XI.- Zócalo de conexión para medir temperatura.

6.-El protoboard o breadbord

Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.

Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres

regiones:

A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.

B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se conecta aquí.

C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.

7.-LA BATERIA

Se denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, al dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en electricidad. Cada celda consta de un electrodo positivo, o cátodo y un electrodo negativo, o ánodo y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, facilitando que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su función.

Las baterías vienen en muchas formas y tamaños, desde las celdas en miniatura que se utilizan en audífonos y relojes de pulsera, a los bancos de baterías del tamaño de las habitaciones que proporcionan energía de reserva a las centrales telefónicas y ordenadores de centros de datos.

Desarrollo

2.- Llenado de datos del circuito

3.- Hallado de los valores de Vb, Vce, Ic, Vd, Beta 

9V=IC (220 )+V D+V CE

IB1=9−V B10K

IB 2=V B

100K

IB=I B1−IB2 IB=ICβ

DATOS:

4.- Circuito crepuscular.

IDENTIFICACION DE LOS PINES DEL TRANCISTOR

TRANSISTOR

E B C

COLECTOR

BASE

EMISOR

V B=0.71V

V CE=38.7mV

V D=2.07V

V 10K=6.9V

DATOS DEL CIRCUITO A

LUZ ETERNA SIN LUZ

DATOS DEL CIRCUITO B

LUZ ETERNA SIN LUZ

V B=0V

V CE=6.57V

V D=0V

V 100K=8.00V

V 220=0V

V B=0.64V

V CE=3.40V

V D=2.00V

V 100K=7.25V

V 220=2.25V

V B=7.14V

V CE=0.03V

V D=2.07V

V 2K 2=0.71V

V 220=5.68V

V B=7.93V

V CE=6.58V

V D=0V

V 2K 2=0.4V

V 220=0V

V fuente RB V BE V CE V R

IC = 6.60−V CE100

IB = 6.60−V CE100

Estado

6.60 1k 0.83 0.11 6.45 0.0649 2.575*10−4 Saturado

6.40 2k2 0.8 0.13 5.8 0.0627 2.488*10−4 Saturado6 10k 0.65 0.65 5.04 0.0535 2.123*10−4 Saturado

7.06 100k 0.67 5.83 1.69 0.0177 70.238*10−4 Corte

DATOS REGISTRADOS

INTERPRETACION DE DATOS

En la región activa la unión base-emisor se polariza en directa, en tanto que la unión colector- base se polariza en inversa

En la región de corte las uniones base-emisor y colector-base de un transistor se polarizan en inversa.

En la región de saturación las uniones base-emisor y colector-base se polarizan en directa.

CONCLUSIONES

Se logró identificar los transistores PNP , NPN y respectivamente los terminales de la base , emisor y colector

Se logró entender que la corriente directa en el emisor siempre es la corriente más grande de un transistor, en tanto que la corriente de la base es la más pequeña. La corriente en el emisor siempre es la suma de las otras dos.

Se logró medir el factor B beta que es el factor de amplificación de corriente.

Se comprobó si el transistor se encuentra en zona de saturación , activa o corte

Se comprendió el funcionamiento de LDR como circuito de control al aumentar su resistencia cuando disminuye la cantidad de luz ambiente .