Informe Práctica 4 (transistores - zonas) – Electrónica Analógica.

Estudiantes:

Luis Felipe Zapata Vásquez

Gabriel Diaz Villadiego.

Docente:

Johnny Aguirre.

UDEM

Medellín

2018

OBJETIVOS.

Conocer las regiones de funcionamiento del transistor. Diseñar aplicaciones simples en corte y saturación. Observar el funcionamiento del transistor como amplificador. ACTIVIDADES PREVIAS AL LABORATORIO • ¿Qué regiones de operación tiene el transistor BJT?, ¿en qué consiste cada una de ellas?

La región activa directa.Esta región es la que corresponde a una polarización directa de la juntura emisor-base. Es la región de operación normal del transistor para amplificación.En esta región la corriente de colector es proporcional a la corriente de base.Se cumple que IC = β IB β es conocido como la ganancia del transistor

Región activa inversa.Corresponde a una polarización inversa de la unión emisor-base y a una polarización directa de la unión colector-base. Esta región es de uso muy poco frecuente.

Región de corteAquí se trata de polarización inversa de ambas junturas. La operación en esta región corresponde a aplicaciones de conmutación en el modo de apagado. El transistor actúa como un interruptor abierto (IC=0)En este caso las dos uniones están polarizadas en inversa, las uniones BE y BC. De esta forma no hay portadores de carga móviles, no puede establecerse ninguna corriente de mayoritarios. Los portadores minoritarios si pueden atravesar las uniones polarizadas en inversa, pero dan lugar a corrientes muy bajas. Entonces, un transistor en corte equivale prácticamente, a un circuito abierto.

Región de saturación Implica polarización directa de ambas uniones. La operación en esta región corresponde a aplicaciones de conmutación en el modo encendido. El transistor actúa como un interruptor cerrado. (VCE=0)

• ¿A qué se refiere la frase “pequeña señal” en amplificadores?

Se refiere a volver un transitor no lineal en lineal a través de la linealización de la función que se genera con IcQ y Vbe, esto se hace con procesos matemáticos, ya que originalmente la relación que existe entre las dos variables es exponenciales, al final matemáticamente se prende hacer el Vbe<<Vt y la ecuación exponencial(Ic=Is* e^(VBE/VT)) quede de forma líneas ,asi: Ic=I(CQ/VT)Vbe

• Consulte en que consiste el “efecto Early” en un transistor BJT, descríbalo brevemente. ¿Qué impacto tiene en el modelo AC del transistor?

1) Un voltaje alto de colector hace que éste gane unos electrones más, lo cual reduce la corriente de base, aunque la diferencia en las gráficas es tan mínima que no se tiene en cuenta en los análisis. Este fenómeno, llamado efecto Early, proviene de la retroalimentación interna del transistor del diodo colector al diodo emisor.

2) Es la variación en el grosor de la capa agotamiento (depletion regions), base colector, en un transistor BJT debido a la variación del voltaje de base a colector. Mientras exista una mayor polarización inversa a través de la unión colector-base la capa de agotamiento incrementará de tamaño. Disminuyendo la cantidad de los portadores de carga en la base.

TRABAJO DE LABORATORIO Simulación Realice la simulación del circuito de la figura 2 para los siguientes valores en el potenciómetro (paramétricamente) con Rv de 5K, 8K, 11K, 14K, 17K y 20KΩ hallando el valor del VCE. Llene la Tabla 1 para los diferentes valores del potenciómetro (Rvar). Analice que pasa al cambiar el valor del potenciómetro y concluya.

Rv(Ω) VCE Región 5k 8k

11k 14k 17k 20k

Figura 1: Circuito para simular Montajes Monte el circuito de la figura 2, aplique a la entrada una señal sinusoidal con el valor de voltaje pico-pico mínimo que le permita el generador a una frecuencia de 1 kHz y conectando una resistencia de carga de 1kΩ Mida y observe en el osciloscopio las gráficas de Vi y Vo ¿Cuál es el cociente Vo/Vi? Repita el experimento retirando del circuito el condensador C3. Y repita el procedimiento

Figura 1: Transistor en pequeña señal Informe: Muestre los circuitos y las medidas realizadas al docente y responda las preguntas que este le formule. Igualmente muestre el resultado de la simulación.

Rv(Ω) VCE Región 5k 0.10 Saturación8k 0.14 saturación

11k 1.64 Activa14k 3.54 Activa17k 5.045 Activa20k 6.3 V Activa

Sin C3Rv(Ω) VCE Región

5k 0.15V saturación 8k 0.37V saturación

11k 1.63V Activa14k 3.53V Activa17k 5.05V Activa20k 6.28V Activa

Escriba al menos tres conclusiones relevantes de la práctica.

Pudimos evidenciar, de forma practica que los condensadores si se comportan como un circuito abierto en DC y como un corto circuito en AC, cosa hasta el dia de hoy lo sabíamos pero solo de forma teórica.

Muchos factores del transistor dependen de las resistencias externa a el, por ejemplo en esta práctica veíamos que a medida que cambiamos el valor de RV el VCE también se veía afectado en gran manera.

Como siempre, la simulación es una herramienta increíble que nos ayuda a comprobar y verificar las cualidades de un circuito sin muchos problemas, haciendo así nuestro trabajo mucho más fácil; en conclusión, la tecnología es una herramienta fundamental para los ingenieros.

Bibliografía:

https://www.youtube.com/watch?v=hZ2Whhwtx5c

http://www.aula20.com/profiles/blogs/regiones-de-operaci-n-del-transistor-de-juntura-bipolar-bjt-3

http://alerce.pntic.mec.es/~hmartin/electr%F3nica/componentes/transistor.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Early