UNIVERSIDAD DE ORIENTENCLEO DE ANZOTEGUIESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADASDEPARTAMENTO DE TECNOLOGAREA DE ELECTRNICA

INFORME DE LABORATORIO DE ELECTRONICAPRACTICA N 6FAMILIARIZACION CON LOS TRANSISTORES

GRUPO:LUIS QUEREIGUA24948819ARNALDO CUAREZ 16718451 EVELYN D. DIAZ VELIZARIO20737682

FECHA DE ENTREGA: _______________

PUERTO LA CRUZ, 03-06-2014

INDICE

Pg.

INTRODUCCIN.3

OBJETIVOS..4

MATERIALES Y EQUIPOS.MARCO TEORICO.DESARROLLO..ASIGNACIONES..OBSERVACIONES56151819

RECOMENDACIONES..20

CONCLUSIONES 21BIBLIOGRAFIA.. 22ANEXOS. 23

INTRODUCCION

El transistor, inventado en 1951, es el componente electrnico estrella, pues inici una autntica revolucin en la electrnica que ha superado cualquier previsin inicial. Tambin se llama Transistor Bipolar o Transistor Electrnico.

El Transistor es un componente electrnico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automviles, ordenadores, etc.

Vienen a sustituir a las antiguas vlvulas termoinicas de hace unas dcadas. Gracias a ellos fue posible la construccin de receptores de radio porttiles llamados comnmente "transistores", televisores que se encendan en un par de segundos, televisores en color, etc. Antes de aparecer los transistores, los aparatos a vlvulas tenan que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban ms de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningn caso podan funcionar a pilas, debido al gran consumo que tenan.

Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseo de circuitos electrnicos de reducido tamao, gran versatilidad y facilidad de control.

OBJETIVOS

1.1 Determinar las especificaciones tcnicas de os transistores, el estado de funcionamiento, tipo de transistor e identificacin de sus terminales.

1.2 determinar experimentalmente la caracterstica de entrada del transistor en configuracin de emisor comun.

1.3 determinar experimentalmente la caracterstica de salida del transistor en configuracin emisor comn.

MATERIALES Y EQUIPOS

2 fuentes de tensin variables de 0v a 30v Multmetro Analogico. Miliamperimetro. Microamperimetro Transistor tipo 2N39042 Resistencia de 10kohm / W Resistencia 3.3Kohm, W

MARCO TEORICO

Un transistor es un componente que tiene, bsicamente, dos funciones:

- Deja pasar o corta seales elctricas a partir de una PEQUEA seal de mando. Como Interruptor.

- Funciona como un elemento AMPLIFICADOR de seales.

Pero el Transistor tambin puede cumplir funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

Veamos como funciona un transistor.

Funcionamiento del Transistor

Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:

- En activa : deja pasar mas o menos corriente.

- En corte: no deja pasar la corriente.

- En saturacin: deja pasar toda la corriente.

Para comprender estos 3 estados lo vamos hacer mediante un smil hidrulico que es ms fcil de entender.

Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua como la de la figura. Hablaremos de agua para entender el funcionamiento, pero solo tienes que cambiar el agua por corriente elctrica, y la llave de agua por el transistor y ya estara entendido (luego lo haremos). Empecemos.

Transistor

En la figura vemos la llave de agua en 3 estados diferentes. Para que la llave suba y pueda pasar agua desde la tubera E hacia la tubera C, es necesario que entre algo de agua por la tubera B y empuje la llave hacia arriba (que el cuadrado de lneas suba).

- Funcionamiento en corte: si no hay presin de agua en B (no pasa agua por su tubera), la vlvula esta cerrada, no se abre la vlvula y no se produce un paso de fluido desde E (emisor) hacia C (colector).

- Funcionamiento en activa: si llega algo de presin de agua a la base B, se abrir la vlvula en funcin de la presin que llegue, comenzando a pasar agua desde E hacia C.

- Funcionamiento en saturacin: si llega suficiente presin por B se abrir totalmente la vlvula y todo el agua podr pasar desde el emisor E hasta el colector C (la mxima cantidad posible). Por mucho que metamos ms presin de agua por B la cantidad de agua que pasa de E hacia C es siempre la misma, la mxima posible que permita la tubera.

Como ves una pequea cantidad de agua por B permite el paso de mucho ms agua entre E y C (amplificador).

Entendido? Pues ahora el funcionamiento del transistor es igual, pero el agua lo cambiamos por corriente elctrica y la llave de agua ser el transistor.

En un transistor cuando no le llega nada de corriente a la base, no hay paso de corriente entre el emisor y el colector (en corte), funciona como un interruptor abierto entre el emisor y el colector, y cuando tiene la corriente de la base mxima (en saturacin) su funcionamiento es como un interruptor cerrado, entre el emisor y el colector hay paso de corriente y adems pasa la mxima corriente permitida por el transistor entre E y C.

El tercer caso es que a la base del transistor le llegue una corriente ms pequea de la corriente de base para que se abra el transistor, entonces entre Emisor y Colector pasar una corriente intermedia que no llegar a la mxima.

Como ves el funcionamiento del transistor se puede considerar como un interruptor que se acciona elctricamente, por medio de corriente en B, en lugar de manualmente como son los normales. Pero tambin se puede considerar un amplificador de corriente por que con una pequea corriente en la base conseguimos una corriente mayor entre emisor y colector. Acurdate del smbolo y mira la siguiente figura:

Transistor como amplificador

Las corrientes en un transistor son 3, corriente de base Ib, corriente de emisor Ie y corriente del colector Ic. En la imagen vemos las corrientes de un transistor tipo NPN.

Corrientes del transistor

Los transistores estn formados por la unin de tres cristales semiconductores, dos del tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores NPN).

Hay una gama muy amplia de transistores por lo que antes de conectar deberemos identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN. En los transistores NPN se deba conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo negativo.

Tipos de transistores Diferencias entre el transistor PNP y el NPN

Fjate en los 2 tipos, la principal diferencia es que en el PNP la corriente de salida (entre el emisor y colector) entra por el emisor y sale por el colector. Fjate que la flecha en el smbolo "pincha a la base". Una regla para acordarse es que el PNP pincha (la p del principio).

En el NPN la corriente entra por el colector y sale por el emisor, al revs. Si te fijas en la flecha la flecha "no pincha a la base". Segn la regla NPN = no pincha (la N del NPN). Con esta regla te acordars mu fcilmente si el smbolo es de un PNP o NPN. Recuerda pincha PNP, no pincha NPN.

Otra cosa muy importante a tener en cuenta es la direccin de las corrientes y las tensiones de un transistor, sea NPN o PNP. Fjate en la siguiente imagen. En este caso hemos puesto el emisor abajo y el colector arriba, no pasa nada es lo mismo, pero en algunos esquemas te los encontrars de esta forma y es bueno verlos as tambin.

Transistor corrientes y tensiones

Es fcil si te fijas averiguarlas por intuicin con la flecha del smbolo. Si es PNP lgicamente la IE tendr la direccin del emisor, por que entra por l. Por donde entran las corrientes estar el positivo de las tensiones. Si la corriente del emisor entra por el emisor (PNP), la tensin emisor colector tendr el positivo por donde entre, es decir en el emisor, y se llamar Tensin emisor-colector. Si la corriente entra por el colector, o lo que es lo mismo sale por el emisor se llamara Tensin colector-emisor y la corriente saldr por el emisor. No te les que es muy fcil, solo tienes que fijarte un poco, y no hace falta aprenderlas de memoria.

Formulas del Transistor

Si te fijas en un PNP la corriente que entra es la del emisor, y salen la del colector + la de la base, pero al ser la de base tan pequea comparada con las otras dos se puede aproximar diciendo que IE = IC. En realidad las intensidades en un transistor seran:

IE = IC + IB; para los 2 tipos de transistores. Fijate en la flecha del smbolo y las deducirs.

Si nos dan 2 intensidades y queremos calcular la tercera solo tendremos que despejar.

Cmo seran las intensidades en corte? Pues todas cero.

Otro dato importante en un transistor es la ganancia, que nos da la relacin que hay entre la corriente de salida IC y la necesaria para activarlo IB (corriente de entrada). Se representa por el smbolo beta .

= IC / IB

La ganancia es realmente lo que se amplifca la corriente en el transistor. Por ejemplo una ganancia de 100 significa que la corriente que metamos por la base se amplifica, en el colector, 100 veces, es decir ser 100 veces mayor la de colector que la de la base. Como la de colector es muy parecida a la del emisor, podemos aproximar diciendo que la corriente del emisor tambin es 100 veces mayor que la de la base.

En un transistor que tenga una ganancia de 10 si metemos 1 amperio por la base, por el colector obtendremos 10 amperios. Como ves es el transistor tambin es un amplificador. Pero OJO imagina que el transistor que tienes solo permite como mximo 5 amperios de salido, qu pasara si metemos 1 amperio en la base? Se quemara!! por que no soportara esa corriente en el colector.

Tambin es muy importante que sepas que la corriente del colector depende del receptor que tengamos conectado a la salida, entre el colector y el emisor. La corriente del colector ser la que "chupe" ese receptor, nunca mayor. Si en el caso anterior el receptor fuera un lmpara que solo consumiera 3 amperios no pasara nada, ya que entre el emisor y el colector solo circularan los 3 amperios que demanda la lmpara. Fjate en el siguiente circuito:

Transistor con bombilla

La lmpara "chupa" 3 amperios, pues la corriente mxima que pasar entre emisor y colector, o lo que es lo mismo la corriente que circular por el circuito de salida ser 3A, nunca ms de 3 Amperios, que es la que demanda lmpara.

En ese circuito para que la lmpara luzca necesitamos meter una pequea corriente por la base para activar el transistor. Si no hay corriente de base la lmpara no lucir, por que el transistor acta como un interruptor abierto entre el colector y el emisor.

De todas formas hay que fijarse muy bien en las corrientes mximas que aguanta el transistor que estemos usando para no quemarlo.

Otro dato importante es la potencia mxima que puede disipar el transistor. Segn la frmula de la potencia: P = V x I, en el transistor sera:

P = Vc-e x Ic tensin colector-emisor por intensidad del colector.

Tenemos que saber la potencia que tiene el receptor o los receptores que pongamos en el circuito de salida para elegir un transistor que sea capaz de disipar esa misma potencia o superior, de lo contrario se quemara.

En el caso del circuito anterior P = 3A x 6V = 18w, con lo cual el transistor para el circuito deber ser de esa misma potencia, mejor un poco mayor.

Po ltimo hablemos de las tensiones. Todos los transistores cumplen que Vcb + Vbe = Vce, es decir las tensiones de la base son iguales a la tensin de salida.

El circuito bsico de un transistor es el que ves a continuacin:

Circuito transistor

La resistencia de base sera la de 20Kohmios y la resistencia de 1Kohmios sera el receptor de salida. Muchas veces se usa la misma pila para todo el circuito, como vers ms adelante.

DESARROLLO2.1 Objetivo: especificaciones y estado de funcionamiento. 2.1.1 Usando el manual de semiconductores tome nota de las especificaciones tcnicas para el transistor que usted va a usar. 2.1.2 Mida la resistencia directa e inversa entre los trminos base-emisor, base-colector y colector-emisorempleando el multmetro analgico en la escala mas conveniente.

2.2. Obtencin de la curva caracterstica de entrada.2.2.1 Implemente el circuito en la figura 1.

2.2.2 Asigne diferentes valores de tensin Vbb y para cada uno de ellos mida los valores de Vbe, Ib, Vce e Ic.

2.3 Obtencion de la curva caracterstica de salida.2.3.1 Implemente el circuito en la figura numero 2.2.3.2 Asigne diferentes valores de tensin Vcc y para cada uno de ellos mida los valores de Vbe, Ib Vce e Ic.

RESULTADOS DEL DESARROLLO:

Caracteristicas del transistor: tipo 2N3904Base- emisor: resistencia directa 1Kohm Base- emisor: inversa: InfinitoBase- colector: resistencia directa 1KohmBase- colector: inversa: infinitaColector- emisor: directa: infinito.Colector- emisor: inversa: infinito.

2n3904: reemplazo: 123APPolaridad y material: NPN de silicio.Descripcin y aplicacin: amplificador de audio VHF frecuencia Driver (compt to NTE159)Case style: T092Maximo colector de corriente (amp): 0,6 De colector a base (voltios):75vDe colector a emisor(voltios): 40vDe emisor a base (voltios): 6vTipic forward corrent gain: 200Mximo colector poder de sisipacion: 0,625

Caractersticas de montaje transistor:VBB Y VBC VARIAX DE 0 A 5V: 10 VECES.

VBB0O.511.522.533,544.55

VBE00,380,650,680,690,70,70,70,70,70,7

IB003980132175200245290340380

VCE25240,150,10,090,080,070,070,060,060,05

IC00,01666,56,56,56,5777

SEGUNDA TABLA:

VCC02468101214161820222426

VBE0,60,60,60,60,650,650,650,650,650,690,690,700,700,70

IB380380380380380380380380380380380380380380

VCE00,010,010,010,010,020,030,030,030,040,040,050,050,06

IC00,561,11,62,12,83,43,94,555,55,866,2

ASIGANCIONES

3.1 Reporte las seales obtenidas en el paso 2.1.3 indicando las diferentes amplitudes y frecuencias.

3.2 Construya una tabla donde se comparen los diferentes factores de rizo.

3.3 Si el circuito de la figura 1 se surituye a RL por 100 Ohm que sucedera? Explique?.

3.4 Emita sus conclusiones y reporte la bibliografa consultada.

SOLUCION DE LAS ASIGNACIONES:

3.1 SOLUCION:FR con Rl: 560 Vt: 15,12v VDC/VM= pto grafico.15,12v/16,3v = 0,92FR= 0,2PARA VL CON RL: 56011,93/16,3= 0,73 pto graficoFR= 0,3FR CON RL 1K:VT=18,5V18,5/16,3=1,13 pto graficoFR= 0,15PARA VL CON RL 1K12,93/16,3=0,73 pto graficoFR= 0,3

3.2 SOLUCION: Factor de rizoCON RL 560CON RL 1K

VT0,20,15

VL0,30,3

3.3 SOLUCION: EL VOLTAJE VT DISMINUYE PUESTO QUE EN NIVEL DE RECTIFICACION ES MENOR AL

OBSERVACIONES

La principal ventaja de un transistor es que es capaz de controlar corrientes elevadas a la salida con corrientes muy muy pequeas a la entrada. Las fuentes de poder no siempre son precisas. Siempre asegurarse de que la perilla se encuentre en 0 porque podemos daar el circuito formado. El variac se usa regularmente con los colores negro y rojo en su forma, pero se puede conectar de cualquier manera. Hay que tomar en cuenta que lo primero que se debe hacer al llegar al laboratorio es prender el osciloscopio y calibrarlo ya que este tarda en estar en correcto funcionamiento. Todos los semiconductores a mayor temperatura son ms resistivos. El uso adecuando del manual de operaciones nos lleva a realizar la practica de manera ms efectiva. En esta oportunidad usamos un microamperimetro para tener resultados mas especficos de la practica realizada.

RECOMENDACIONES Verificar siempre que el circuito que hemos desarrollado este en su forma adecuada. Tratar los materiales de laboratorio con cuidado ya que estos pueden deteriorase con la mala manipulacin. Recordar siempre regresar los materiales al almacen y dejar el laboratorio limpio y ordenado. Evitar las cadas o golpes fuertes. Antes de transportar los materiales debe proporcionarse el selector de alcance en TRANSIT. Esto evitara que la aguja oscile violentamente con peligro de daarse el mecanismo giratorio En caso del variac. Antes de conectarlo: Asegurarse que se ha seleccionado la funcin apropiada: vatmetro. Asegurarse que se ha seleccionado el alcance apropiado. En caso contrario, es muy probable que se dae la bobina giratoria del galvanmetro y la aguja. Tomar en cuenta la polaridad del circuito. De no ser as la aguja girara al sentido contrario del que se supone. Pudiendo daarse. Implementar conocimientos tericos de manera adecuada para poder ejecutar de manera ms rpida el desarrollo de la prctica.

CONCLUSION

El transistor es un dispositivo electrnico semiconductor (Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo del campo elctrico en el que se encuentre), que cumple funciones de amplificador.(De forma general, un amplificador es un dispositivo que, mediante la utilizacin de energa externa, magnifica la amplitud o intensidad de un fenmeno fsico), oscilador, conmutador o rectificador. El trmino "transistor" es la contraccin en ingls de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prcticamente en todos los enseres domsticos de uso diario: radios, televisores, grabadores, reproductores de audio y vdeo, hornos de microondas, lavarropas automticos, automviles, equipos de refrigeracin, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lmparas fluorecentes, equipos de rayos X, tomgrafos, ecgrafos, reproductores mp3(ipod), moviles, infinidad de ellos ms.

BIBLIOGRAFIA.

Simpson electrice Co, Manual del VOM; Canad. CEAC. Manual de Instrumentos Elctricos de Medida. Espaa 1987. Paul B. Zbar. Prcticas de Medicin con Instrumentos Electrnicos. Marcombo, S.A. Espaa 1989.

ANEXOS

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