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Practica 3 (Elec) Rogelio Gutierrez IEC-163-00723

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ESTUDIO DEL

TRANSISTOR.
POLARIZACION
Fecha: Mayo 2021

Ing. Rosa M. Leal R


INTRODUCCION
En esta práctica se abordará el montaje y medida de circuitos con transistores BJT. En el primer apartado, se
abordara la identificación de los pines del transistor, el estudio de las zonas de trabajo: saturación, corte y activa;
así como su función en modo switch. Su dependencia de la temperatura.
En el segundo apartado se analizarán dos de los circuitos de polarización más utilizados en amplificadores
(circuito autopolarizado y circuito polarizado con tensión de base), evaluando las distintas zonas de
funcionamiento de los transistores en función de las tensiones y resistencias del circuito de polarización.
Antes de empezar la práctica, el alumno debe leerse la hoja de características del transistor que se va a utilizar en
la misma (2N2222), especialmente la asignación de pines del transistor.
COMPETENCIAS:
Reconoce los terminales del transistor bipolar en función de la impedancia de las uniones
Identifica las zonas de trabajo del transistor
Determina por medio de mediciones la relación de corrientes en el transistor
Se da cuenta de la importancia del punto de funcionamiento en la polarización
Emplea diferentes configuraciones de polarización del transistor Bipolar
MATERIALES
- Tabla de Prueba (Protoboard).
- Resistencias: 47Ω (2); 180Ω; 150Ω; 330Ω; 820Ω (2); 1kΩ; 2k2Ω; 5k6Ω.
- Potenciómetro de 500KΩ
- Transistor BJT: NPN P2N2222 o equivalente
EQUIPOS
Multímetro Digital
Generador De señales
Osciloscopio
1. Reconocimiento de los pines de un transistor NPN
Tome el transistor 2N2222 y utilice el data sheet para identificar los pines. Dibújelo
Coloque el multímetro en la escala más baja de ohmios. Mida la resistencia en la unión base-emisor, base-
colector, en los dos sentidos de polarización. Compare los valores con los de la tabla siguiente:

RBC RBE RCE

T1(NPN) BAJA ∞ BAJA ∞ ∞ ∞


T2(PNP) ∞ BAJA ∞ BAJA ∞ ∞
Determine el tipo de transistor en base a los valores de resistencia obtenidos. Analice los resultados

Resistencia Rbc Rcb


Tabla 1 Valor 561Ω ∞
resistencia Rbe Reb
valor 565Ω ∞
Tabla 2

Resistencia Rce Rec


valor ∞ ∞
Tabla 3
2. Relación entre corrientes (β) y zonas de trabajo del transistor
Monte el circuito que se presenta a continuación
Ajuste la fuente de alimentación a 12V
Mueva el potenciómetro hasta obtener en la base cada uno de los
valores de corriente IB que se muestran en la tabla, mida la corriente
IC y el voltaje VCE por cada valor de la corriente de base y llene la
tabla.

IB (µA) 10 20 30 40 50 70 80 90
IC (mA)
VCE (V)

Ajustando el potenciómetro hasta obtener 10µA en la base

Imagen 2.2 Ib = 10µA


Imagen 2.3 Ic = 1.76mA

Imagen 2.4 Vce = 10.26V

De este modo el beta para una corriente de base Ib = 10µA es igual a:

𝑖𝑐 1.76𝑚𝐴
𝛽= = = 176
𝑖𝑏 10µ𝐴
Ajustando el potenciometro hasta obtener 20µA en la base

Imagen 2.5 Ib = 20µA

Imagen 2.6 Ic = 3.96mA

Imagen 2.7 Vce = 7.85V


De este modo el beta para una corriente de base Ib = 20µA es igual a:

𝑖𝑐 3.96𝑚𝐴
𝛽= = = 19
𝑖𝑏 20µ𝐴
Ajustando el potenciometro hasta obtener 40µA en la base

Imagen 2.8 Ib = 40µA

Imagen 2.9 Ic = 7.81mA

Imagen 2.10 Vce = 3.63V

𝑖𝑐 7.81𝑚𝐴
𝛽 = 𝑖𝑏 = = 195
40µ𝐴
Ajustando el potenciometro hasta obtener 60µA en la base

Imagen 2.11 Ib = 60µA

Imagen 2.12 Ic = 10.74mA

Imagen 2.13 Vce = 0.472V

𝑖𝑐 10.74𝑚𝐴
𝛽 = 𝑖𝑏 = = 179
60µ𝐴
Ajustando el potenciometro hasta obtener 80µA en la base

Imagen 2.14 Ib = 80µA

Imagen 2.15 Ic = 10.81mA

Imagen 2.16 Vce = 0.191V

𝑖𝑐 10.81𝑚𝐴
𝛽 = 𝑖𝑏 = = 135
80µ𝐴
Ajustando el potenciometro hasta obtener 90µA en la base

Imagen 2.17 Ib = 90µA

Imagen 2.18 Ic = 10.99mA

Imagen 2.19 Vce = 0.170V

𝐼𝑐 10.99𝑚𝐴
β= = = 121
𝐼𝑏 90µ

IB (µA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90
IC (mA) 1.76 3.96 6.01 7.81 9.46 10.74 10.97 10.81 10.99
VCE (V) 10.26 7.85 5.65 3.63 1.88 0.472 0.239 0.191 0.170
hFE (β) 176 198 200 195 189 179 156 135 121
Tabla 4

Basándose en los valores de corriente de base y de colector obtenga la ganancia estática de corriente h FE dada
por:
∆𝐼𝐵
ℎ𝐹𝐸 = ⁄∆𝐼
𝐶

a. Trazar la curva IC = f(IB), observe que presenta un trecho lineal.


b. Calcule la ganancia para cada par de valores en la tabla anterior.
𝑖𝑐 3.96mA
𝐴20 = = = 198
𝑖𝑏 20µA
𝑖𝑐 7.81mA
𝐴40 = = = 195
𝑖𝑏 40µA
𝑖𝑐 10.74mA
𝐴60 = = = 179
𝑖𝑏 60µA
𝑖𝑐 10.81mA
𝐴80 = = = 135
𝑖𝑏 80µA

c. Trazar la curva característica del transistor VCE = f(IC) e identifique la zona de corte, activa y de saturación,
anote sus observaciones. Basándose en los valores de la tabla
d. Fije el valor de IB, en 50μA, mida la corriente Ic. Empleando una fuente de calor acérquela al cuerpo del
transistor, mida nuevamente ambos valores de corriente. Anote y analice los resultados
e. Elimine del circuito anterior el potenciómetro y coloque un switch (NA), conecte el pin de base entre el
switch y la resistencia de 1KΩ, con el switch abierto, energice el circuito. Anote el valor del VCE, IB e IC.
Repita para el switch cerrado. En qué modo está trabajando el transistor.

Img 2.20
Eliminando el potenciómetro para el circuito anterior y colocando un switch, se
obtuvieron los siguientes parámetros. Para el switch cerrado, se tiene:

Imagen 2.21 Vce = 12.15V

Imagen 2.22 Ib = 0

Imagen 2.23 Ic = 0
Para el switch cerrado, se tiene:

Imagen 2.24 Vce = 0.05V

Imagen 2.25 Ib = 34.7mA

Imagen 2.26 Ic = 0.88mA

Con respecto al transistor al sustituir el potenciómetro con un switche, en transistor


presentarios dos funciones , cuando el switche se encuentra cerrado y abierto, en el
caso de cuando esta cerrado el transistor se encuentra en la región de corte y cuando
se presiona el stwiche es pasa a la zona de saturación
3. El transistor BJT en continua. Polarización
3.1. Circuito autopolarizado

Monte en el board el circuito autopolarizado de la figura. Antes de


conectar la alimentación del circuito asegúrese de que el transistor esté
bien montado, es decir compruebe la asignación de los pines.

a. Con la ayuda de los amperímetros y los voltímetros de que


dispone en su puesto de trabajo rellene la siguiente tabla.
Recuerde que la tensión se mide en paralelo y la corriente en
serie.

Imagen 3.1 equivalente en fisico de la figura 3


Imagen 3.2 Ib = 1.89mA

Imagen 3.3 Ie = 4.41mA


Imagen 3.4 Ic = 4.47mA

Imagen 3.5 Vbe = 0.69mV


IB IC IE VCE VBE VBC β Reg. Oper.

1.89mA 4.47mA 4.41mA 7.53V 0,69V −7.02V 422 Activa

Imagen 3.6 Vce = 7.53V


b. Cambie la resistencia R2 del circuito por los valores que se detallan en la siguiente tabla y mida el resto
de parámetros que le piden en la misma. Justifique los resultados obtenidos.

Para la resistencia de 330 se obtuvienron los siguientes resultados

Imagen 3.7 circuito con resistencia 330


Imagen 3.8 Vbe = 0.76V

Imagen 3.9 Vce =0.05V


Imagen 3.10 Ib = 1.60mA

Imagen 3.11 Ic = 11.86mA


Para la resistencia de 2k2 se obtuvieron los siguientes resultados

Imagen 3.12 circuito con resistencia 2k2

Imagen 3.11 Vbe = 0.10V


Imagen 3.12 Vce =0.74V

Imagen 3.13 Ib = 1.63mA


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Imagen 3.14 Ic = 11.97mA

IB IC VBE VCE β Reg. Oper.


1.60mA 11.86mA 0.76V 0.05V 134.94 Saturacion
1.63mA 11,97mA 0.74V 0.10V 136.17 Saturación
25

3.2. Circuito de polarización con tensión de base


Monte en el protoboard el circuito de polarización de transistor con fuente de tensión en la
base que se muestra en la figura siguiente

a. Rellene la siguiente tabla, midiendo los distintos parámetros del transistor para cada
uno de los valores de tensión VB que se indican. Cambie la fuente de continua VB
por una tensión senoidal de 1V de amplitud, frecuencia 1kHz y valor medio no nulo
de 0.7V (ajustar el offset del generador de funciones). Compruebe en vacío
(conectando directamente el generador de funciones al osciloscopio) que la salida del
generador es la correcta.

b. Conecte la señal senoidal al circuito y mida con el osciloscopio la tensión de entrada


(mídala de nuevo, pues será distinta a la obtenida en vacío) y la tensión de salida
(tensión en el colector). Represente ambas señales en una gráfica tensión vs tiempo.
Justifique las formas de onda obtenidas
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Conclusiones
los transistores es unos de los inventos mas grande de la historia de la humanidad gracias a
su gran utilidad y versatilidad de usar, los transistores presentan diferentes zonas de trabajo
las cuales son : zona de corte , saturación y trabajo, el transistor se encuentra en la región de
corte cuando IC=0. Para dejar en cero la corriente de colector, se requiere tener en cero la
corriente de base IB. Esta sera cero cuando VBB=0. El transistor se encuentra en saturación
cuando el voltaje colector emisor sea de cero VCE=0, uno de los usos del transistor cuando
se encuentra en estas regiones es como stwitches aparte del funcionamiento de este el
transistor puede ser P.N.P o N.P.N el cual nos indica como debe ser alimentado el
componente, entre otros usos el transistor es también utilizado como amplificador de voltaje
o corriente y también puede amplificar señales.

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