Laboratorio N
Laboratorio N
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“EL TRANSITOR COMO INTERRUPTOR y
“EL TRANSITOR COMO INTERRUPTOR y
AM
“El transistor como Interrutor”
I. OBJETIVOS
Identificar los tipos de transistores NPN y PNP, utilizando el probador de diodos del
multímetro
Identificar los elementos !ue conforman un transistor, emisor, base y colector, usando el
manual E"# u $o%as t&cnicas del fabricante y el probador de diodos del multímetro
"alcular y medir los 'olta%es de operación de ()" !ue se encuentran en un circuito con
transistores
"omprobar el funcionamiento del transistor como interruptor
*plicar una car+a inducti'a a la salida del transistor
*plicar el transistor como interfase de potencia
ostrar como funciona un amplificador de emisor com-n típico y medir la +anancia de
'olta%e con car+a
)eterminar el corrimiento de fase entre las se.ales de entrada y salida de un
amplificador de emisor com-n
edir la +anancia de un amplificador de emisor com-n con condensador de desacoplo
en el emisor
II. INTRODUCCIÓN TEÓRICA
El Transistor es un dispositi'o pe!ue.o !ue apro'ec$a las propiedades semiconductoras
y cristalinas del +ermanio o del silicio y !ue sir'e para ampliar las oscilaciones el&ctricas El
transistor
sir'e como amplificador y tambi&n como interruptor Los elementos del transistor son/ 0*1E –
"2LE"T23 – EI123, pueden ser del tipo PNP o NPN
5na de las aplicaciones m6s importantes !ue se da al transistor, es la de interruptor, ya !ue
permite controlar circuitos y dispositi'os, puede ser'ir como elemento de protección y de
control
En un circuito como se muestra en la si+uiente fi+ura/
Tenemos un interruptor en posición 7, abierto/ Ideal/ I0 8 9
I" 8 9 "23TE :el transistor no conduce;
3ecta de "ar+a/
Los Transistores son amplificadores ideales, cuando se aplica una se.al de "* en los
terminales de entrada, en los terminales de salida aparece una reproducción amplificada de la
misma se.al
En el circuito de emisor com-n !ue se muestra en la fi+ura, se transmite la se.al del circuito de
base – emisor y sale del circuito colector – emisor )e esta manera el elemento emisor del
transistor es com-n tanto al circuito de entrada como al de salida
El emisor com-n suministra +anancias tanto de corriente como de 'olta%e La se.al de salida
presenta una in'ersión de fase de 7=9° respecto a la se.al de entrada
Entonces, el emisor es com-n tanto a la se.al de entrada como a la salida en un circuito de
emisor com-n * este tipo de circuitos tambi&n se le conoce como circuito de emisor a tierra El
amplificador de emisor com-n puede alcanzar +anancias de 'olta%e y corriente medianas a
altas
Preparación
El alumno debe de re'isar su te>to de consulta en la sesión ? 1e recomienda !ue estudie la
sección de introducción al tema de la presente +uía de laboratorio
@ E!uipos y ateriales
A 2sciloscopio
A #enerador de funciones
A Buente de alimentación de 7< (
A Protoboard
A 3esistencias
A Transistores <N@C94, <N@9??
A 3el&, diodos
A L6mpara de <<9 (*",
4 Procedimiento
P*3TE I/ "aracterísticas de los Transistores
77 Identificar las principales características de los transistores mostrados en la t abla 7usando
el
manual del E"# –NTE o usando el Internet y anótelos en la tabla 7
Transistor
TIPO
NPN o PNP
MATERIAL
Si o !e
!ANANCIA
"#e $ % &
CORRIENTE
Ic ma'(
POTENCIA
Ma'(
)N*+,-)N*,..
Tabla 7
7< Identifi!ue el tipo de encapsulado !ue corresponde a cada uno de los transistores mostrados en la tabla 7
Bi+ura 7
7< "ompruebe el estado del transistor <N@C94 y <N @9?? , si+uiendo el si+uiente procedimiento mostrado en la fi+ura <
Bi+ura <
7<7 "on el multímetro di+ital en prueba de diodos, eli%a uno de los pines del transistor como base y conecte el terminal positi'o
7<< "on el terminal ne+ati'o del multímetro, intercale en los otros terminales del transistor, si obtiene dos lecturas de ba%o 'alor, entonces el terminal positi'o es la base y se trata de un
transistor NPN, de no ser así conecte la punta positi'a a otro terminal y repita el proceso $as ta encontrar dos lecturas i+uales
7<@ Para ubicar el colector 'ea detalladamente las dos lecturas obtenidas y la de m6s ba%o 'alor :la diferencia son solamente de al+unas d&cimas; corresponder6 al "olector y el otro terminal ser6 el emisor
7@ Para comprobar si el transistor esta en buen estado realice en el circuito anterior la prueba directa e in'ersa entre los terminales 0E y 0" como si fueran diodos y anote los 'alores obtenidos en la si+uiente tabla <
TRANSISTOR
DIRECTA
IN/ERSA
Esta0o 0el transistor
Malo1 $ 2 & 3ueno1 $
√&
0E 0" E0 "0
<N@C94 <N@9??
Tabla <
PARTE II1 EL TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR
"omprobar el funcionamiento de un transistor como interruptor <7lmplementar el circuito de la fi+ura @
Fi4ura *
<< "onecte el interruptor a la posición 7 :al positi'o de la batería; <4 "onecte el amperímetro y el 'oltímetro como se muestra en la fi+ura
Posici5n 0el Interrutor Tensi5n Colector 6 Emisor /CE $7oltios&
Corriente 0e Colector Ic $ mA&
8ona 0e Tra9a:o 0el Transistor Posición 7
Posición <
Tabla @
<D Lle'e el interruptor a la posición < :conecte a #N);, mida la ("E y la corriente de colector lo anote en la tabla @
< 1e.ale para cada posición en !ue zona de traba%o opera el transistor y anote en la tabla @ <? )e acuerdo a los datos obtenidos en la tabla @
FEl transistor se comporta como un interruptorG
FPor!u&G
PARTE III1 INTERFACE TRANSISTOR 6 REL;
EL TRANSISTOR CON CAR!A INDUCTI/A
"omprobar el funcionamiento del transistor con car+a inducti'a
@7 Implemente el circuito de la fi+ura @ :P7 al transformador de 779( *";
Bi+ @
@< F"ómo se comporta el 3el& en la posición 7G, FHu& se obser'a en la l6mparaG
@@ F"ómo se comporta el rel& en la posición <G, FHu& obser'a en la l6mparaG
@42bten+a del +enerador de funciones una se.al cuadrada TTL de ? ()" * una frecuencia de 7 z y conecte corno se indica en la fi+ura 4
Bi+ura 4
@? FHu& obser'a en la l6mparaG, e>pli!ue por!ue
@D 3etire la l6mpara del circuito y aumente la frecuencia del +enerador a 7 J$z
@"onecte el osciloscopio entre el "olector y el Emisor del transistor, #raficar la forma de onda obtenida
Tensión "olector Emisor
!r<#ico =
Bi+ ? Tensión "olector Emisor
!r<#ico )
@=7 Por!u& se producen picos de 'olta%e en la salida del ("EG
@=< "onecte en paralelo a la inductancia el diodo )7 FHu& obser'a en el osciloscopioG, Fpor !ueG
@=@ FHu& función cumple el diodo 'olante )7G FPor !u&G
K
4.1Implemente el circuito mostrado en la fi+ura D
Bi+ura D
4< (ariar los potenciómetros
>
$asta obtener (ce 8 D ' :zona acti'a del transistor;4@ edir las corrientes de base, de colector y calcular la +anancia del transistor, completar la tabla 4
(ce Ic Ib
#anancia de "orriente / $fe :;
Tabla 4
44 2bten+a del #enerador de funciones una se.al sinusoidal de <99m(pp a una frecuencia de 7 J$z :utilice la atenuación del +enerador de <9db;
+ + V1 12V P1 100 K R1 4.7k R4 1.5k V2 -100/100V R2 3.9k 1kHz C1 4.7uF + P2 10K R3 Q1 2N3904 C3 4.7 uF + R6 4.7k 3.9k R5 330 C2 220uF Bi+
4D "onectar el "$7 del osciloscopio en los e>tremos del #enerador de Bunciones y el canal "< del osciloscopio en la resistencia 3D y tierra 2bser'e y +rafi!ue las formas de onda obtenidas en forma simultanea, indi!ue claramente las amplitudes (pp, el periodo y la fase de las se.ales
Tensión de Entrada :(i; en el +enerador y Tensión de salida :(o; en la resistencia 3D
!r<#ico *
4 "alcule la +anancia de 'olta%e *' a partir de la ecuación, y indi!ue el 6n+ulo de f ase
4C FHu& sucede con la +anancia si desconecta el condensador "< del emisorG
In#orme
Car<tula
)eber6 contener lo si+uiente/ 7 Lo+o de la Institución < Nombre del "urso @ Nombre del laboratorio 4 Nombre de los inte+rantes ? 1ección a la !ue pertenecen D Bec$a de realización
Bec$a de presentación = Nombre del Profesor
Fun0amento Te5r ico
)eber6 ser conciso y redactado con len+ua%e propio Estar6 basado en las lecturas recomendadas o cual!uier otra información relacionada con el tema No debe e>ceder de una p6+ina
Resulta0os 0el La9oratorio
El informe deber6 constar de los si+uientes puntos/
I 3esultados del procedimiento desarrollado en el laboratorio indicando con claridad las mediciones tomadas y los +r6ficos de las se.ales de acuerdo a las escalas tomadas : No "opiar toda la +uía de laboratorio ;
II E>pli!ue sustentando con fundamentos teóricos los resultados obtenidos en el laboratorio III uestre tres aplicaciones !ue puede dar al Transistor como amplificador yMo Interruptor III 3esuel'a y sustente el si+uiente cuestionario
EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR E INTERRUPTOR
7 En un transistor PNP la base se polariza a; Positi'amente
b; Ne+ati'amente c; "ual!uier polaridad d; No se polariza
< En la zona de corte el transistor presenta/ a; "orriente de base m6>ima
b; Tensión m6>ima entre colector y emisor c; Potencia m6>ima
d; Tensión entre base y emisor de 9D '
@ En un *mplificador en Emisor "om-n, la se.al de salida de "* se toma entre/ a; EI emisor y el colector
b; La base y tierra c; Emisor y tierra d; "olector y tierra
4 En un *mplificador en Emisor com-n La se.al de salida de "* a; Est6 en fase con la se.al de entrada
b; Est6 desfasada con respecto a la se.al en el colector c; Est6 desfasada 7=9° con respecto a la se.al de entrada d; Est6 en fase con la se.al en el emisor
? En la zona de corte el transistor se comporta como/ a; *mplificador de potencia
b; Interruptor cerrado c; Interruptor abierto d; N*
D En la zona de saturación, el transistor se comporta como / a; *mplificador de potencia
b; Interruptor cerrado c; Interruptor abierto d; N*
El 3elay es actuar como/
a; Interruptor electroma+n&tico b; *mplificador de potencia
c; interruptor de corrientes pe!ue.as, d; N*
a; 3elay b; Transistor
c; El relay y el transistor d; N*
C Para !ue el diodo )7 sir'a de protección al transistor debe polarizarse a; )irectamente
b; In'ersamente c; ambos
d; tipo puente
79 El tipo de encapsulado del transistor <N@9?? esKKKKKKKK y es un transistor deKKKKKKpotencia
*pellidos y Nombres/KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKesa/KKK
PUNTAJE:
O9ser7aciones !enerales
7 La presentación del informe se realiza al in+resar al Laboratorio En la clase si+uiente a su realización < 1e tomar6 en cuenta las re+las de orto+rafía en la redacción del inf orme
@ La e'aluación se realizar6 del si+uiente modo
O9ser7aciones1
se resaltan los lo+ros alcanzados y tambi&n las dificultades o errores de car6cter t&cnico !ue pudiera $aber encontrado el alumno en el desarrollo de las tareas, respaldados por los c6lculos o +r6ficos pertinentes si fuese el caso Conclusiones1
esta parte contiene la síntesis de los resultados alcanzados a la finalización del e>perimentoAlicaci5n 0e lo aren0i0o
a& In7esti4ar y mostrar el tio 0e inter#ase transistor?rel@ ue resenta un PLC
b;
Mostrar una alicaci5n 0el transistor como
interrutor
c;Mostrar una alicaci5n 0el transistor como am li# ica0or
"3ITE3I21 * E(*L5*"ION E>celente 0ueno 3e!uieree%ora aceptableNo Lo+radoPunta%e
Identifica y prueba el estado de un transistor 4 @ < 9 Implementa una circuitos b6sicos con Transistores @ < 9 *naliza el comportamiento del transistor con el osciloscopio @ < 9
Puntualidad, Limpieza y 1e+uridad @ < 9
Test de Laboratorio @ < 9
Informe/ "aratula, 3edacción, 2rto+rafía, "onclusiones, *plicación 4 @ < 9
3-brica
+ Identifican, analizan y resuel'en problemas t&cnicos en sistemas electromec6nicos
"urso/ ELE"T32NI"* "iclo/ III *cti'idad/ Laboratorio 94/ El transistor como interruptor y amplificador 1emana/
Nombre y apellido del
alumno/ 1ección/ )ocente/ 2bser'aciones Periodo/ Bec$a/
)ocumentos deE'aluación
o%a de Traba%o P *rc$i'o inform6tico
Informe T&cnico Planos
"aso 2tros/
Punta:eTotal
"omentarios al alumno/ :)e llenado obli+atorio;
Punta%e )escripción
E>celente 4 "ompleto entendimiento del problema, realiza la acti'idad cumpliendo todos los re!uerimientos 0ueno @ Entendimiento del problema, realiza la acti'idad cumpliendo la mayoría de re!uerimientos 3e!uiere me%ora < 0a%o entendimiento del problema, realiza la acti'idad cumpliendo pocos de los re!uerimientos No *ceptable 9 No demuestra entendimiento del problema o de la acti'idad
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