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    Lab 05 - Modalidad Presencial - Curva Transistor Bipolar

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    JULIANA ANDREA AVILA RIVERA
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    PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

    UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BUCARAMANGA - UNAB

    CURVA CARACTERÍSTICA DEL TRANSISTOR BIPOLAR

    Un cordial saludo. Bienvenido al laboratorio 5 de Electrónica Análoga, modalidad presencial. El objetivo


    de este laboratorio es verificar el comportamiento del transistor bipolar NPN, tanto en su región activa
    como saturada.

    Nombre del Estudiante: __________________________________________ ID:___________________

    Nombre del Estudiante: __________________________________________ ID:___________________

    Nombre del Estudiante: __________________________________________ ID:___________________

    EQUIPO DEL LABORATORIO QUE SE USARÁ

    • Dos pares de cables para fuente DC.


    • Equipo: Multímetro digital, fuentes de alimentación

    MATERIAL NECESARIO

    • Transistor NPN 2N2222A


    • Resistencias de 1KΩ, 10KΩ de 1 o 1/2 Watt

    TRABAJO PREVIO

    • Para el transistor NPN (2N2222A), identifique sus terminales (emisor, base, colector). Coloque en
    este informe una foto con la disposición de los pines.

    • Investigar que significa cada uno de los siguientes parámetros de la hoja técnica de un transistor
    NPN: máxima corriente de colector (ICMAX), factor de amplificación o ganancia (HFE o Beta),
    máximo voltaje colector emisor (VCEMAX), máximo voltaje base emisor (VBEMAX) y máxima
    potencia de disipación (PD)

    • Busque el datasheet del transistor NPN (2N2222A) y en la siguiente tabla anote el valor
    correspondiente a cada parámetro proporcionado en la hoja de especificaciones del fabricante.

    Máxima corriente de colector (ICMAX)


    Factor de amplificación o ganancia (HFE o Beta)
    Máximo voltaje colector emisor (VCEMAX)
    Máximo voltaje base emisor (VBEMAX)
    Máxima potencia de disipación (PD)
    TRABAJO EN CLASE.

    1. Implemente el circuito de la figura 1 para RB=10KΩ, RC=1KΩ

    Figura 1

    Fije la fuente VC en 10 voltios y ajuste la tensión de la fuente VB para obtener los valores de corriente de
    base (IB microamperios) en los rangos que se indican en la siguiente tabla.

    Tabla 1. Característica voltaje VBE – corriente IB

    IB (μA) 10 μA 20 μA 30 μA 40 μA 50 μA 60 μA 70 μA 80 μA 90 μA 100 μA
    VBE (Voltios)

    Firma del docente, cuando el circuito este implementado y la tabla diligenciada:_____________________

    2. Para el circuito de la figura 1, con RB=10KΩ y RC=1KΩ fije la corriente de base en lo que dice el
    encabezado de cada columna de la tabla 2. Luego comience a variar la fuente VC para que el voltaje
    colector emisor (VCE) tome cada uno de los valores indicados en la columna 1 de la tabla 2. Para
    cada uno de estos valores, mida y registe la corriente de colector Ic en la tabla. Repita este
    procedimiento para todos los valores de IB y llene todas las columnas.

    Tabla 2. Característica voltaje VCE – corriente IC

    VCE IB1 = 10 μA IB2 = 20 μA IB3 = 30 μA IB4 = 40 μA IB5 = 50 μA


    IC1 (mA) IC2 (mA) IC3 (mA) IC4 (mA) IC5 (mA)
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12

    Firma del docente, cuando el circuito este implementado y la tabla diligenciada:_____________________


    3. Para el circuito de la figura 1, pero con una fuente V B=5V, calcule el valor de la resistencia de base
    limite en el cual el circuito pasa de región de saturación a región activa. Luego de calcular esa
    resistencia, usando una resistencia menor y otra mayor, compruebe experimentalmente que el
    transistor está en región de saturación con la resistencia menor y está en región activa con la
    resistencia mayor.

    Cálculos realizados:

    R limite:__________________

    Prueba de que el transistor está en región de saturación con la resistencia menor a la R límite:

    Resistencia de Base usada: ______ Vce medido: _______ Ic medido: ____________.

    Prueba de que el transistor está en región activa con la resistencia mayor a la R límite:

    Resistencia de Base usada: ______ Vce medido: _______ Ic medido: ____________.

    Firma del docente, cuando el circuito este implementado y la tabla diligenciada:_____________________

    TRABAJO FUERA DE CLASE.

    1. Graficar los valores obtenidos en la tabla 1 (Característica voltaje VBE – corriente IB), en los ejes de IB
    vs VBE (curva característica de entrada del transistor NPN). Puede usar Matlab o Excel. Especifique
    adecuadamente los valores de los ejes X y Y. Adjunte la gráfica al informe.

    2. Con base en los datos obtenidos en la tabla 2 (Característica voltaje VCE – corriente IC) graficar los
    valores obtenidos de las curvas IB en los ejes de IC vs VCE (curva característica de salida del
    transistor NPN). Puede usar Matlab o Excel. Especifique adecuadamente los valores de los ejes X y
    Y. Adjunte la gráfica al informe. En una sola gráfica deben quedar todas las curvas para cada IB
    diferente.x
    IC
    3. Con base en los datos obtenidos en la tabla 2, calcule la ganancia del transistor = y diligencie
    IB
    la siguiente tabla.

    Tabla 3. Característica voltaje VCE – β

    VCE IB1 = 10 μA IB2 = 20 μA IB3 = 30 μA IB4 = 40 μA IB5 = 50 μA


    β β β β β
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    β Promedio

    ANÁLISIS DE ERRORES.

    1. Consulte en la hoja de datos del transistor el valor de BETA, y si es posible, a diferentes valores
    de corriente Ic. ¿Qué tan parecido es este valor teórico con valor experimental visto en este
    laboratorio?. Haga el análisis del error.

    2. Calcule la Ic Teórica con el transistor operando en región activa, para cada valor de IB de cada
    columna de la tabla 4 (Recuerde que en región activa, IC=Beta*IB), pero usando el valor de Beta
    que aparece en la hoja de datos para esta corriente. Registre este valor teórico en la tabla 4 junto
    con el valor de Beta correspondiente. Compare estos datos con los valores experimentales
    hallados en la tabla 2 (valores experimentales de corriente Ic) y en la tabla 3 (Valores
    experimentales de Beta).

    Tabla 4. Cálculo de errores

    β de la Hoja IC (mA) Error Experimental de Error Experimental de


    de Datos Teórico β IC
    IB2 = 10 μA
    IB3 = 20 μA
    IB4 = 30 μA
    IB5 = 40 μA
    IB6 = 50 μA

    PREGUNTAS

    • ¿En qué condiciones se activa un transistor NPN?


    • ¿Cómo podríamos determinar cuáles son los terminales de un transistor NPN utilizando un
    multímetro digital?
    • Determine la ganancia promedio del transistor NPN en la zona activa, a partir de la tabla 3, y
    compare este valor con el dato que se encuentra en el datasheet.
    • ¿En qué condiciones opera un transistor BJT en zona de saturación?
    • ¿En qué condiciones opera un transistor BJT en zona activa?

    Conclusiones

    • Escriba las conclusiones más importantes que obtuvo del desarrollo de la práctica de laboratorio.

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