Instituto de educación superior tecnologico público “nueva esperanza” U. D. Electrónica Analógica






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fecha de publicación22.09.2015
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INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLOGICO PÚBLICO “NUEVA ESPERANZA” U.D. Electrónica Analógica

GUIA DE LABORATORIO Nro. 09

I.- TITULO: EL BJT COMO CONMUTADOR

II.- CAPACIDAD TERMINAL:

III.- Medios y Materiales:

  • Multitester analógico o digital.

  • Protoboard

  • Transistor 2N2222, 2N3904(2)

  • 01 Diodo Led

  • 1 relay de 12 voltios.

  • 1 diodo de 1Amp.

  • 1 LDR

  • La resistencias que aparecen en los circuitos.

  • Cables de conexión.

IV.- Procedimiento:

4.1.- RECUERDE que: Un transistor funciona como un interruptor para el circuito conectado al colector (Rc) si se hace pasar rápidamente de corte a saturación y viceversa. En corte es un interruptor abierto y en saturación es un interruptor cerrado. Los datos para calcular un circuito de transistor como interruptor son: el voltaje del circuito que se va a encender y la corriente que requiere con ese voltaje. El voltaje Vcc se hace igual al voltaje nominal del circuito, y la corriente corresponde a la corriente Icsat. Se calcula la corriente de saturación mínima, luego la resistencia de base mínima:

IBSAT min = Icsat / β RBMax = Von/IBsat min

Donde Von es el voltaje en la resistencia de base para encender el circuito, el circuito debe usar una RB por lo menos 4 veces menor que RBmax.

Adicionalmente se debe asegurar un voltaje en RB de apagado Voff que haga que el circuito entre en corte.

4.2.- El siguiente circuito corresponde a un transistor como conmutador. Arme el circuito de la figura Nro. 1 en el prothoboard y en el simulador. Β= 150

Cierre J2A observe que sucede con el diodo led. Mida el VCE=………………………… VB=……………………………………………….

Abra J2A y cierre J1A, observe que sucede con el diodo LED. Mida el VCE=………………………………y el VB=…………………………..

Figura Nro. 01

4.3.- El siguiente circuito es un transistor como conmutador para activar un Relay de 12 voltios.

¿Qué función cumple el diodo volante D1? ¿Por qué? Protege y evita la degradación del transistor, limitando la tensión en el transistor durante el paso de saturación a corte, proporcionando a través del diodo un camino para la circulación de la intensidad inductiva de la carga.

¿Por qué se producen picos de voltaje en la salida del VCE? Porque las cargas inductivas someten a los transistores a las condiciones de trabajo más desfavorables dentro de la zona activa. En el caso de pasar de la zona de saturación a la zona de corte podría sobrepasar el límite de avalancha secundaria, con un valor VCE muy superior al de la fuente

Coloque el voltímetro entre colector y emisor cubra la parte fotosensible del LDR Vea que sucede con el VCE, Anote el valor:

VCE =

Luego descubra la parte fotosensensible del LDR y vuelva a medir el VCE, diga que sucede con este voltaje. Anote el valor.

VCE=

Explique por qué se produce este efecto en el voltaje VCE, en cada paso diga que sucede con el Relay, puede colocar un lámpara de 220VAC en los contactos NC del relay y explicar que sucede, para esta parte pida el asesoramiento del docente.

V.- CONCLUSIONES

Indique ahora en forma detallada que es lo que aprendió luego de haber realizado la presente práctica. Debe estar en función a cada paso que realizado en la presente práctica y sustentado con la información bibliográfica que puede consultar.

VI.- TRANSFERENCIA

Construya el siguiente circuito en un prothoboard y preséntelo en la siguiente semana, explicando el funcionamiento



VII.- Bibliografía consultada

TRANSISTOR BJT COMO CONMUTADOR

Aplicar los transistores no se limita únicamente a la amplificación de señales. A través de un diseño adecuado pueden utilizarse como un interruptor para computadora y para aplicaciones de control. Puede emplearse como un inversor en los circuitos lógicos de las computadoras.

Observe la figura 4.24 donde el voltaje de salida Vc es opuesto al que se aplicó sobre la base o a la terminal de entrada. También obsérvese la ausencia de una fuente de dc conectada al circuito de la base. La única fuente de dc está conectada al colector o lado de la salida, y para las aplicaciones de computadoras normalmente es igual a la magnitud del nivel "alto" de la señal aplicada, en este caso 5 V.

imagen60

Figura 4.24. Transistor inversor.

El diseño ideal para el proceso de inversión requiere que el punto de operación conmute de corte a la saturación, pero a lo largo de la recta de carga descrita en la figura 4.52. para estos propósitos se asumirá que Ic = Iceo = 0 mA cuando IB = 0 µA (una excelente aproximación de acuerdo con las mejoras de las técnicas de fabricación).

Cuando Vi = 5 V, el transistor se encontrará "encendido" y el diseño debe asegurar que la red está saturada totalmente por un nivel de IB mayor asociado con la curva IB, que aparece cerca del nivel de saturación. El nivel de saturación para la corriente del colector y para el circuito está definido por: ICsat = Vcc/ Rc

TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR

Un transistor funciona como un interruptor para el circuito conectado al colector (Rc) si se hace pasar rápidamente de corte a saturación y viceversa. En corte es un interruptor abierto y en saturación es un interruptor cerrado. Los datos para calcular un circuito de transistor como interruptor son: el voltaje del circuito que se va a encender y la corriente que requiere con ese voltaje. El voltaje Vcc se hace igual al voltaje nominal del circuito, y la corriente corresponde a la corriente Icsat. Se calcula la corriente de saturación mínima, luego la resistencia de base mínima:

IBSAT min = Icsat / 

RBMax = Von/IBsat min

Donde Von es el voltaje en la resistencia de base para encender el circuito, el circuito debe usar una RB por lo menos 4 veces menor que RBmax.

Adicionalmente se debe asegurar un voltaje en RB de apagado Voff que haga que el circuito entre en corte.

http://www.itescam.edu.mx/../../../../../my%20web%20sites/electronica%20basica/www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001771/images/cap4_lec5_01.gif


La principal aplicación de transistor como interruptor es en los circuitos e integrados lógicos, allí se mantienen trabajando los transistores entre corte o en saturación, en otro campo se aplican para activar y desactivar relés, en este caso como la carga es inductiva (bobina del relé) al pasar el transistor de saturación a corte se presenta la "patada inductiva" que al ser repetitiva quema el transistor se debe hacer una protección con un diodo en una aplicación llamada diodo volante.


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