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Practica 6 - Transistor Bipolar

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Instituto Politécnico Nacional

Escuela superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad


Culhuacán

Practica N° 6: Transistor Bipolar (BJT).

Asignatura: Dispositivos
Docente:

Integrantes:

Grupo: .
Índice
Objetivo.......................................................................................3

Introducción................................................................................3

Equipo empleado......................................................................4

Procedimiento y Desarrollo...................................................5

Conclusión................................................................................17
OBJETIVO

El alumno deberá:
1. Identificar las terminales del transistor bipolar.
2. Comprobar el efecto del transistor
3. Medir la corriente de fuga I cbo y su variación con la temperatura.
4. Obtener y medir el voltaje de ruptura de la unión base-emisor y de la unión colector.
Base de un transistor bipolar de silicio de tecnología planar.
5. Obtener las curvas características de entrada del transistor bipolar en configuración
de emisor común. Observar su variación con el voltaje de colector-emisor.
6. Obtener las curvas características de salida del transistor bipolar en configuración
de emisor común. Observar y reportar su variación con la temperatura. Identificar
las regiones de operación corte, saturación y activa directa.

INTRODUCCIÓN

El transistor de unión bipolar (del inglés bipolar junction transistor, o sus siglas BJT) es un
dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre
sí, que permite aumentar la corriente y disminuir el voltaje, además de controlar el paso de
la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe a que la
conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos
positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones;
pero tienen ciertos inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.

Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en
electrónica analógica, aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital, como
la tecnología TTL o BiCMOS.
Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal
semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas
tres regiones:

• Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada,
comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona
como emisor de portadores de carga.
• Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
• Colector, de extensión mucho mayor.

La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial. En su funcionamiento


normal, la unión base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector en
inversa. Los portadores de carga emitidos por el emisor atraviesan la base, porque es muy
angosta, hay poca recombinación de portadores, y la mayoría pasa al colector. El transistor
posee tres estados de operación: estado de corte, estado de saturación y estado de actividad.

EQUIPO EMPLEADO

Transistores:
• Un transistor de Germanio NPN AC127 o equivalente.
• 4 transistores de Silicio NPN BC547 o equivalente.

Resistores:
• 4 de 1kΩ.
• 1 de 100 KΩ a 0.5 Watts.
PROCEDIMIENTO Y DESARROLLO

6.1.-Identificar las terminales del BJT.


6.1.1.- Use el multímetro digital que nos permite medir la “beta” del transistor. Cuando el
dispositivo esta correctamente colocado la beta medida generalmente es grade (>50),
cuando no está bien colocada la beta que se mide es pequeña (<20) en algunos multímetros
en esta situación marco circuito abierto.
6.1.2.- Después de identificar las terminales de (o de sus) transistores bipolares, dibújelo (s)
en isométrico, indicando donde está el colector, el emisor y la base.

Fig. 1 Isométrico del BJT. Fig. 2 Símbolos del BJT NPN y PNP.

6.2.- Comprobar el efecto transistor.


6.2.1.- Armar el circuito de la figura 3 y comprobar el “efecto transistor”.

Ic≈ IE

I C =9.2 mA

Fig. 3.- Circuito propuesto para comprobar el efecto del transistor.


Simulación 1

6.3.- Medir la corriente de fuga ICBO y su variación con la temperatura.


Armar el circuito de la figura 4 y medir la corriente ICBO ≈ ICO (corriente de saturación
inversa colector-base con el emisor abierto) y observar cómo varia con la temperatura.

Fig. 4.- Circuito propuesto para medir la corriente ICBO y su variación con la temperatura.

A temperatura ambiente: I CBO=I CO =¿

A temperatura mayor que la ambiente: I CBO 1=I CO1=¿

No se realizo debido a la falta del Diodo de Germanio AC127


6.4.- Observar y medir el voltaje de ruptura en la unión base emisor y de la unión
colector-base de un transistor bipolar.
6.4.1.- Arme el circuito de la figura 5. y obtenga la curva del diodo emisor-base,
posteriormente desconecte el emisor, conecte el colector y obtenga la curva del diodo
colector-base, use señales senoidales con voltaje pico entre 10 y 12 V y frecuencia entre
60y 1kHz.

Voltaje al cual rompe la


unión Emisor-Base.
V EB=2.57 V

V CB =1.76 V

Fig. 5. Circuito propuesto para obtener la curva del diodo emisor-base y del diodo colector-
base de un BJT.

Simulación 2
6.5.- Obtener las curvas características de entrada del transistor (BJT) en
configuración de emisor común. Observar su variación con el voltaje de colector-
emisor.
6.5.1.- Armar el circuito propuesto en la figura 6 (observar que este circuito es semejante al
de la figura 5, solo haga los cambios necesarios), el cual permite obtener el comportamiento
de la unión emisor-base del transistor bipolar y observar su variación con el voltaje de
colector-emisor.

Fig. 6.- Circuito propuesto para obtener el comportamiento del diodo emisor-base en un
transistor bipolar y su variación con el voltaje colector-emisor.

Reportar en la tabla 6.1 los valores medidos de corriente en la base para los diferentes
voltajes de base-emisor.

Tabla 6.1:

V BE (v) medido V BE (v) medido V BE (v) medido


I B medida sobre la
sobre la curva del sobre la curva del sobre la curva del
curva del diodo
diodo emisor-base diodo emisor base diodo emisor-base
emisor-base
cuando V CE =0 V cuando V CE =0.5 V cuando V CE =5.0 V

20 µA 10 V 9.95 V ¿ 7.8 V

100 µA 10 V 9.95 V ¿ 7.8 V

150 µA 10 V 9.95 V ¿ 7.8 V


Simulación 3

6.- Obtener las curvas características de salida del BJT en configuración de emisor
común. Observar y reportar su variación con la temperatura.
6.1.- Armar el circuito de la figura 7 y obtener una a una las curvas características de salida
del transistor bipolar en emisor-común, para diferentes corrientes en la base.

Fig. 7.-Circuito propuesto para obtener las curvas características de salida del transistor
bipolar.
Simulación 4

Fig. 8.- Curva característica de salida del transistor bipolar.

Reporte los valores medidos de corriente de colector para los valores de voltaje colector-
emisor solicitados en la tabla 6.2, elija valores adecuados para la corriente de base, tal que
la I B 1 haya que el transistor bipolar trabaje en la región de corte, los valores I B 2 e I B 3 lo
hagan trabajar en la región activa directa (de amplificación) y la corriente I B 4 lo lleve a la
región de saturación.
Tabla 6.2:

Medir los valores de corriente de colector I C, para cada uno de los


valores de voltaje colector-emisor abajo indicados (use la curva que
se obtiene en el osciloscopio para cada uno de los diferentes valores
de la corriente de base).
Corriente en la
V CE =0 V V CE =2 V V CE =4 V V CE =6 V V CE =8 V V CE =10 VV CE =12 V
base (µA).

I B 1 Corte 0 0 0 0 0 0 0

I B 2 Activa 7.8 V 7.7 V 7.8 V 7.6 V 7.8 V 7.7 V 7.8 V

I B 3 Activa 7.9 V 7.8 V 7.8 V 7.9 V 7.8 V 7.9 V 7.8 V

I B 4 Saturación 12 V 12 V 12 V 12 V 12 V 12 V 12 V
DOCUMENTACION
CONCLUSIÓN

Entender el funcionamiento y poder identificar las partes de un transistor bipolar BJT es de


suma importancia puesto que los transistores son los componentes activos clave en
prácticamente toda la electrónica moderna.

Como ingeniero es indispensable utilizar dicho dispositivo de manera optima y eficiente


para poder diseñar y construir circuitos económicos y eficientes.

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