LABORATORIO N 04

ELECTRONICA

EL TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR Y AMPLIFICADOR

ALUMNOS:Isla Araujo, RahajLvano Ramrez. Piero

FECHA DE REALIZACIN DEL LABORATORIO: 30 de setiembre

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 14 de octubre

1. OBJETIVOS: Identificar los tipos de transistores NPN y PNP, utilizando el probador de diodos del multmetro. Identificar los elementos que conforman un transistor, emisor, base y colector, usando el manual ECG u hojas tcnicas del fabricante y el probador de diodos del multmetro. Calcular y medir los voltajes de operacin de VDC que se encuentran en un circuito con transistores. Comprobar el funcionamiento del transistor como interruptor. Aplicar una carga inductiva a la salida del transistor Aplicar el transistor como interfase de potencia. Mostrar como funciona un amplificador de emisor comn tpico y medir la ganancia de voltaje con carga. Determinar el corrimiento de fase entre las seales de entrada y salida de un amplificador de emisor comn. Medir la ganancia de un amplificador de emisor comn con condensador de desacoplo en el emisor.

2. INTRODUCCIN TERICA:El transistor es un dispositivo electrnico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El trmino "transistor" es la contraccin en ingls de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se encuentran prcticamente en todos los aparatos domsticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automviles, equipos de refrigeracin, alarmas, relojes de cuarzo, ordenadores, calculadoras, impresoras, lmparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomgrafos, ecgrafos, reproductores mp3, telfonos mviles, etc.Una de las aplicaciones ms importantes que se da al transistor, es la de interruptor, ya que permite controlar circuitos y dispositivos, puede servir como elemento de proteccin y de control.El transistor conectado con un rel permite controlar cargas de gran corriente; son amplificadores ideales, cuando se aplica una seal de C.A. en los terminales de entrada, en los terminales de salida aparece una reproduccin amplificada de la misma seal.En el circuito de emisor comn que se muestra en la figura, se transmite la seal del circuito de base emisor y sale del circuito colector emisor. De esta manera el elemento emisor del transistor es comn tanto al circuito de entrada como al de salida.

OJO!: Cuando el transistor se utiliza como amplificador, el punto de operacin de ste se ubica sobre una de las lneas de las funciones de transferencia que estn en la zona activa. ( las lneas estn casi horizontales). Cuando un transistor se utiliza como interruptor o switch, la corriente de base debe tener un valor para lograr que el transistor entre en corte y otro para que entre en saturacinLos elementos del transistor son: BASE COLECTOR EMISOR, pueden ser del tipo PNP o NPN.

3. MATERIALES Y EQUIPOS:

Osciloscopio Generador de funciones. Fuente de alimentacin de 12 V. Protoboard Resistencias. Transistores 2N3904, 2N3055. Rel, diodos. Lmpara de 220 VAC, Transformador 220/110 VAC - 5 A. Cables y conectores.

4. PROCEDIMIENTO:

PARTE I: Caractersticas de los Transistores Identificar las principales caractersticas de los transistores mostrados en la tabla 1usando el manual del ECG NTE o usando el Internet y antelos en la tabla 1

TransistorTIPONPN o PNPMATERIALSi o GeGANANCIAhfe ( )CORRIENTE Ic max.POTENCIAMax.

2N3904NPNSi30 - 300300mA350mW

2N3055NPNSi20 - 7015A115W

Identifique el tipo de encapsulado que corresponde a cada uno de los transistores mostrados en la tabla 1

Figura 1 Compruebe el estado del transistor 2N3904 y 2N 3055 , siguiendo el siguiente procedimiento mostrado en la figura 2

Figura 2

Con el multmetro digital en prueba de diodos, elija uno de los pines del transistor como base y conecte el terminal positivo.

TRANSISTORDIRECTAINVERSAEstado del transistorMalo: ( X ) Bueno: ( )

B-EB-CE-BC-B

2N39040.660.680 L0 L

2N30550.610.600 L0 L

Tabla 2Si se arrojan 4 mediciones realizadas con un resultado de OL (fuera de rango), quiere decir que el transistor est en buen estado.PARTE II: EL TRANSISTOR COMO INTERRUPTORComprobar el funcionamiento de un transistor como interruptor Implementar el circuito de la figura 3

Figura 3 Mida la tensin y la corriente que pasa por el colector del transistor y anote en la tabla 3.

Posicin del InterruptorTensin Colector Emisor VCE (voltios)Corriente de ColectorIc ( mA)Zona de Trabajo del Transistor

Posicin 1553.4 mV736,1 mAsaturacin B-C

Posicin 212V0 Acorte C-E

Tabla 3 El transistor se comporta como un interruptor? Por qu? Cuando el interruptor S1 est abierto no circula intensidad por la Base del transistor por lo que la lmpara no se encender, ya que, toda la tensin se encuentra entre Colector y Emisor. Cuando se cierra el interruptor S1, una intensidad muy pequea circular por la Base. As el transistor disminuir su resistencia entre Colector y Emisor por lo que pasar una intensidad muy grande, haciendo que se encienda la lmpara.

PARTE III: INTERFACE TRANSISTOR REL EL TRANSISTOR CON CARGA INDUCTIVAComprobar el funcionamiento del transistor con carga inductiva Implemente el circuito de la figura 3 (P1 al transformador de 110V AC)

Cmo se comporta el Rel en la posicin 1?, Qu se observa en la lmpara?En la posicin uno el rel cierra el circuito y la lmpara enciende. Cmo se comporta el rel en la posicin 2?, Qu observa en la lmpara?El rel abre el circuito e impide el paso de corriente; por lo tanto la lmpara no enciende. Obtenga del generador de funciones una seal cuadrada TTL de 5 VDC. A una frecuencia de 1 Hz. y conecte corno se indica en la figura 4.

Figura 4 Qu observa en la lmpara?, Explique porqueLa lmpara enciende y apaga debido que se genera picos de tensin altos y bajos, porque el rele se abre y se cierra cada corto intervalo de tiempo. Retire la lmpara del circuito y aumente la frecuencia del generador a 1 Khz. Conecte el osciloscopio entre el Colector y el Emisor del transistor, Graficar la forma de onda obtenida.

Tensin Colector - Emisor

Grfico 1

Implemente el circuito de la figura 5 y grafique la forma de onda entre el colector y el Emisor.

Figura 5Tensin colector_ Emisor

Grafico 2

Por qu se producen picos de voltaje en la salida del VCE?Porque no hay un diodo que este en paralelo con la inductancia. Conecte en paralelo a la inductancia el diodo D1. Qu observa en el osciloscopio?, por qu?Se observa una reduccin significativa en los picos, casi desaparecen. Qu funcin cumple el diodo volante D1? Por qu?Protege al replay y al transistor.

PARTE IV: EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR

Comprobar el comportamiento de un transistor como amplificador en Emisor Comn Implemente el circuito mostrado en la figura 6.

Figura 6 Variar los potencimetros, hasta obtener Vce = 6 v (zona activa del transistor)

VceIcIbGanancia de Corriente :hfe ()

6.093 V3.22 mA32.16 A100.19

Medir las corrientes de base, de colector y calcular la ganancia del transistor, completar la tabla 4.

Implemente el circuito mostrado en la figura 7

Conectar el Ch1 del osciloscopio en los extremos del Generador de Funciones y el canal CH2 del osciloscopio en la resistencia R6 y tierra. Observe y grafique las formas de onda obtenidas en forma simultnea, indique claramente las amplitudes Vpp, el periodo y la fase de las seales.

Tensin de Entrada (Vi) en el generador y Tensin de salida (Vo) en la resistencia R6

Grfico 3 Calcule la ganancia de voltaje Av a partir de la ecuacin, y indique el ngulo de fase Av =Vo/Vi = 7.37 ; =144 Qu sucede con la tensin de salida Vo, si aumenta la seal de entrada Vi a 1 Vpp?La tensin de salida aumenta.

Qu sucede con la ganancia si desconecta el condensador C2 del emisor?La ganancia de voltaje disminuye bastante.

5. CONCLUSIONES Se pudo comprobar en la primera experiencia que Ic = Ib * En la regin de corte las uniones base-emisor y colector-base se polarizan en inversa. En la region de saturacin, las uniones base-emisor y colector-base se polarizan en directa. A medida que la corriente en el emisor aumenta por enciam de cero. La corriebnte del colector aumenta a una magnitud igual en esencia de la corriente del emisor.

TEST DE LABORATORIO EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR E INTERRUPTOR(las respuestas estn en negrita)

1. En un transistor PNP la base se polarizaa) Positivamenteb) Negativamentec) Cualquier polaridadd) No se polariza2.En la zona de corte el transistor presenta:a)Corriente de base mximab)Tensin mxima entre colector y emisor.c)Potencia mxima.d) Tensin entre base y emisor de 0.6 v.3.En un Amplificador en Emisor Comn, la seal de salida de CA. se toma entre:a)EI emisor y el colectorb)La base y tierrac) Emisor y tierra.4.En un Amplificador en Emisor comn La seal de salida de CA.a)Est en fase con la seal de entrada.b)Est desfasada con respecto a la seal en el colectorc)Est desfasada 180 con respecto a la seal de entrada.d)Est en fase con la seal en el emisor.5. En la zona de corte el transistor se comporta como:a)Amplificador de potenciab)Interruptor cerradoc)Interruptor abiertod)N.A.6.En la zona de saturacin, el transistor se comporta como:a)Amplificador de potenciab)Interruptor cerradoc)Interruptor abiertod)N.A.7. El Relay es actuar como:a)Interruptor electromagnticob)Amplificador de potenciac)interruptor de corrientes pequeas,d)N.A.8 El Diodo D1 protege de los picos de tensin ala)Relayb)Transistorc)El relay y el transistord)N.A.9.Para que el diodo D1 sirva de proteccin al transistor debe polarizarse a)Directamenteb)Inversamentec)ambosd)tipo puente

TECNOLOGIA DE LA PRODUCCION

Rbrica

g.Identifican, analizan y resuelven problemas tcnicos en sistemas electromecnicos.

Curso:ELECTRONICACiclo:III

Actividad:Laboratorio 04: El transistor como interruptor y amplificadorSemana:

Nombre y apellido del alumno:Seccin:Docente:

ObservacionesPeriodo:Fecha:

Documentos de Evaluacin

Hoja de TrabajoXArchivo informtico

Informe TcnicoPlanos

CasoOtros:

CRITERIOS A EVALUACINExcelenteBuenoRequiere MejoraNo aceptablePuntaje Logrado

Identifica y prueba el estado de un transistor4320

Implementa una circuitos bsicos con Transistores320

Analiza el comportamiento del transistor con el osciloscopio320

Puntualidad, Limpieza y Seguridad.320

Test de Laboratorio320

Informe: Caratula, Redaccin, Ortografa, Conclusiones, Aplicacin4320

Puntaje Total

Comentarios al alumno:(De llenado obligatorio)