Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Experimento 4 Dispositivos Electrónicos

Descargar como pdf o txt
Descargar como pdf o txt
Está en la página 1de 11

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

Tema:

Experimento 4 – Transistor Bipolar NPN

Curso:

Laboratorio de Dispositivos y Componentes Electrónicos

Docente:

Mestas Ramos Jose Luis

Integrantes: Grupo 2

Conde Carbajal, Marco Antonio 21190282

Palomino Quispe, Yanira Alexandra 21190030

Quispe Sutta Franco Sebastián 21190352

Rincon Miranda L. Fabian Alejandro 21190319

Ciudad Universitaria, 21 de Diciembre del 2022


UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

EXPERIENCIA N° 4
EL TRANSISTOR BIPOLAR NPN CARACTERÍSTICAS BÁSICAS

I. OBJETIVOS

Comprobar las características de funcionamiento de un transistor


bipolar NPN

II. EQUIPOS Y MATERIALES

• Fuente de poder DC

• Multímetro

• Microamperímetro
• Voltímetro DC

• Osciloscopio

• Transistor 2N3904

• Resistores 𝑅𝑒 = 220Ω, 𝑅𝑐 = 1𝐾Ω, 𝑅1 = 56𝐾Ω, 𝑅2 = 22𝐾Ω

• Condensadores 𝐶𝑏 = 0.1𝑢𝐹, 𝐶𝑐 = 0.1𝑢𝐹, 𝐶𝑒 = 3.3𝑢𝐹


• Potenciómetro de 1M Ω

• Cables y conectores

III. INFORME PREVIO

1. Indicar y explicar cada una de las especificaciones de funcionamiento de un


transistor bipolar

Transistor bipolar (BJT)


El transistor bipolar, también conocido como BJT (Transistor de Unión Bipolar), es
un dispositivo semiconductor impulsado por corriente, que puede ser utilizado para
controlar el flujo de corriente eléctrica en la que una pequeña cantidad de corriente en
el conductor base controla una mayor cantidad de corriente entre el Colector y el
Emisor. Se pueden utilizar para amplificar una señal débil, como un oscilador o un
interruptor.

Funciones de un transistor bipolar


Los transistores bipolares (BJT) pueden funcionar en 2 formas, como interruptor
electrónico y como amplificador con ganancia variable.

• Funcionamiento como interruptor


Para que los transistores BJT funcionen como interruptores electrónicos se
debe operar en la zona de corte y saturación para impedir o permitir el paso de
corriente en un circuito.
Si se polariza en la región de corte se impide el paso de corriente, cuando se
polariza en la región de saturación se permite el paso de la corriente.

• Funcionamiento como amplificador


Para que los transistores BJT funcionen como amplificadores de corriente se
debe aplicar una pequeña señal de corriente en la terminal base para controlar
una corriente de salida mayor en las terminales colector y emisor.
Para el uso de los transistores BJT como amplificadores, hay que tener en
cuenta que hay distintos tipos de transistores BJT los cuales tienen diferentes
características técnicas.

2. De los manuales, obtener los datos del transistor bipolar 2N3904

Transistor Bipolar 2N3904


El 2N3904 es un dispositivo electrónico de estado solido de unión bipolar BJT por sus
siglas en inglés (Bipolar Junction Transistor) que utiliza las propiedades del silicio para
amplificar señales de voltaje o corriente. Este transistor es de tipo “NPN”, formado por
dos capas de material tipo “N”, separadas por otra de tipo “P”. El 2N3904 está
protegido por un encapsulado de plástico color negro conocido como TO-92 y cuenta
con 3 pines que son base, colector y emisor, donde el emisor se encarga de emitir o
inyectar electrones, la base permite transferir o pasar los electrones y el colector se
encarga de colectar electrones.

Funciona en tres regiones semiconductoras, las cuales son: corte, saturación y


amplificación. Se puede aplicar una pequeña corriente en la región base, para controlar
una corriente mayor que fluirá entre las regiones (emisor y colector). Este transistor es
de bajo costo, practico para conectarlo a un protoboard o soldarlo a cualquier PCB y
suficientemente robusto para ser usado en experimentos electrónicos. Lo puedes
aplicar en tus proyectos como interruptor electrónico, amplificador de señales o como
conmutador de baja potencia, como ejemplo lo puedes usar para controlar un motor,
accionar un revelador y producir sonidos en una bocina.

3. Determinar el punto de operación del circuito del experimento

El punto de operación del circuito se dará en el punto Q del transistor, debido a que los
valores de corrientes y tensiones en continua en los terminales de un transistor se
denominan punto de trabajo y se suele expresar por la letra Q.

IV. PROCEDIMIENTO

1. Verificar el estado operativo del transistor usando un ohmímetro. L lenar la


tabla4.1
Tabla 4.1
Rdirecta Rinversa
Base Emisor 789.04 MAX
Base Colector 811.13 MAX
Colector Emisor 13.237 M MAX

2. Implementar el circuito de la figura 4.1


Figura 4.1

a. Medir las corrientes que circulan por el colector (Ic) y la base (Ib). Obtener B
(P1 = 0)
b. Medir las tensiones entre el colector emisor (Vce), entre base emisor (Vbe)
y entre emisor tierra (Ve)
c. Colocar los datos obtenidos en la tabla 4.2
d. Cambiar R1 a 68K . Repetir los pasos a y b. Anote los resultados obtenidos
en la tabla 4.3
e. Aumentar el valor de resistencia de P1 a 100K , 250K , 500K y 1M .
Observar lo que sucede con las corrientes Ic e Ib así como con la tensión Vc
(usar Re = 0). Llene la tabla 4.5

3. Ajustar el generador de señales a 50mVpp, 1KHz, onda sinusoidal. Observar la


salida Vo con el osciloscopio. Anote sus resultados en la tabla 4.4.
4. Tabla 4.2
Valores (R1 = 56K ) Ic(mA) Ib(uA) B VCE(V) VBE(V) VE(V)
Teóricos 10.37 263.3 39.165 0.394 0.763 1.362
Medidos 10.3 263 39.16 0.39 0.76 1.36
Tabla 4.3

Valores (R1 = 68K ) Ic(mA) Ib(uA) B VCE(V) VBE(V) VE(V)


Teóricos 10.431 219.1 47.484 0.402 0.765 1.211
Medidos 10.4 219 47.48 0.40 0.76 1.21

Tabla 4.4
Tabla Vi(mVpp) Vo(Vpp) AV Vo(Sin Ce) AV(Sin Ce)
4.2 50 0.8 16 0.2 4
4.3 50 0.8 16 0.2 4
Tabla 4.5
Q3 Q4 Q5 Q6
P1 100K 250K 500K 1M
Ic (mA) 11.5 8.37 1.63 0
Ib (uA) 77.1 36.9 5.66 0
Vc (V) 0.49 3.63 10.4 12

CUESTIONARIO

1. Explicar el comportamiento del transistor al realizar su verificación de


operatividad con el ohmímetro.

Un transistor bipolar equivale a dos diodos en oposición, por lo tanto las medidas deben
hacerse sobre cada una de las uniones por separado, tomando en cuenta que el
electrodo base es común en ambas direcciones. Para realizar la medición se conectó el
ohmímetro con la punta negra(negativo) conectada al colector y la punta roja se conectó
a la base y posteriormente se realizó la misma operación con el emisor (punta negra) y
la base (punta roja), luego se invirtio la polaridad(punta negra en base y roja en
emisor/colector).

Posteriormente, se realizó la medición de igual manera entre emisor y colector dando


como resultado una medición 0 Ω para ambos sentidos (emisor-colector y colector-
emisor). Cabe mencionar que de no haber marcado 0 Ω en las dos últimas
mediciones(entre colector y emisor), sería una señal de que el transistor no está
funcionando correctamente.
2. Representar la recta de carga en un gráfico Ic vs Vce del circuito del experimento.
Ubicar los puntos correspondientes a las tablas 4.2, 4.3 y 4.5

Ic Vs Vce
14

12
0.49; 11.5
10 0.349;1
; 100.4.3

8 3.63; 8.37
Ic

6
Series1
4

2
10.4; 1.63
0 12; 0
0 2 4 6 8 10 12 14
Vce

3. ¿En qué regiones de trabajo se encuentran los puntos de las tablas 3?2 y 3.3?

Se encuentran en su región activa.

4. Indicar las diferencias más importantes entre el circuito de este


experimento(transistor NPN) con respecto al anterior (transistor PNP)

✓ Un transistor NPN es impulsado (o activado) por corriente positiva polarizada en


la base para controlar el flujo de corriente del Colector al Emisor.

✓ Los transistores de tipo PNP están impulsados por una corriente negativa
polarizada en la base para controlar el flujo del Emisor al Colector.

✓ En un transistor NPN, el flujo de corriente va desde el terminal del colector al


terminal del emisor, mientras que en un PNP, el flujo de corriente va desde el
terminal del emisor al terminal del colector.

✓ En un transistor NPN, cuando se aumenta la corriente al terminal base, el


transistor se enciende y funciona completamente desde el terminal del colector
al terminal del emisor.

✓ En un transistor PNP, cuando existe corriente en la base, el transistor se apaga.


Cuando no hay flujo de corriente en la base del transistor, el transistor se
enciende.
5. Exponer sus conclusiones acerca del experimento

✓ Se aprendió el método estático para reconocer los pines de un transistor (colector,


emisor, base), la base es el pin que marca baja resistencia cuando se le polariza
con los otros 2 pines.

✓ Se aprendió a reconocer si un transistor es PNP o NPN de acuerdo a la


polarización de la base. Si la base al polarizar negativo tiene una resistencia baja
al medir la resistencia entre Base-Emisor y Base Colector, entonces significa que
es un componente PNP y si sucede lo mismo, pero al polarizar Positivo entonces
es NPN.

✓ Se observó el funcionamiento del Transistor como amplificador en CA y de cómo


afecta el poner o no un condensador en paralelo a la resistencia de Emisor, en
general cuando el circuito cuenta con este condensador la amplificación es mucho
mayor en la experiencia observó una ganancia 3.5 veces mayor que cuando se
quita el condensador. A medida que aumentábamos el potenciómetro la corriente
del colector disminuye. A medida que aumentamos el potenciómetro la corriente
base disminuye. A medida que aumentamos el potenciómetro la Vce (v) aumenta.

Bibliografía:

ARTURO, R. G. CONDENSADORES Y CAPACITANCIA. Recuperado de:


http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/64477/secme-
35753.pdf?sequence=1

Boylestad, R. L., Nashelsky, L., Barraza, C. M., & Fernández, A. S. (2003). Electrónica:
teoría de circuitos y dispositivos electrónicos (Vol. 8). PEARSON educación.
Recuperado de:
https://www.academia.edu/17472471/Electronica_10_edicion_Boylestad

Breijo, E. G. (2012). Compilador C CCS y simulador PROTEUS para microcontroladores


PIC. Marcombo. Recuperado de:
https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=k8vMlKuRAyUC&oi=fnd&pg=PP14&
dq=proteus&ots=JiC4gNZFAm&sig=oMU9ebKHmsEYhC92mn05aiftKhs#v=onepag
e&q=proteus&f=false

Candelas Valiente, P., Rubio Michavila, C., Cerdá Boluda, J., Hernández Fenollosa, M. D. L.
Á., & Giménez Valentín, M. H. (2018). OSCILOSCOPIO. Recuperado de:
https://riunet.upv.es/handle/10251/106185

Gutiérrez, H. C. Transistores bipolares con emisores de polisilicio y de heterouniones de


silicio-germanio. Revista RETAKVN, 2(1), 76-85. Recuperado de:
https://www.researchgate.net/profile/Heiner-Castro-
2/publication/266232834_TRANSISTORES_BIPOLARES_CON_EMISORES_DE_
POLISILICIO_Y_DE_HETEROUNIONES_DE_SILICIO-
GERMANIO/links/564cc26608ae1ef9296a3aff/TRANSISTORES-BIPOLARES-
CON-EMISORES-DE-POLISILICIO-Y-DE-HETEROUNIONES-DE-SILICIO-
GERMANIO.pdf
Ryu, SH, Agarwal, AK, Singh, R. y Palmour, JW (2001). Transistores de unión bipolar NPN
de 1800 V en 4H-SiC. Cartas de dispositivos de electrones IEEE , 22 (3), 124-126.
Recuperado de: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/910617

También podría gustarte