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“AÑO DE LA CONSOLIDACION DEL MAR DE GRAU”

INFORME N°4

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA

TEMA: “EL TRANSITOR COMO INTERRUPTOR y AMPLIFICADOR

DOCENTE: JEAN PIERRE DIAZ

INTEGRANTES:

DOMINGUEZ LOPEZ SUIBERTO

ESPEJO MARTINEZ LUCIANO

CARRERA: TECNOLOGIA MECANICA ELECTRICA

CICLO: II – 2016

SECCION: C10 “M” G2

FECHA DE REALIACION: 29 / 12 / 12

FECHA DE ENTREGA: 12 / 01 / 16

TRUJILLO- PERÚ

“EL TRANSITOR COMO INTERRUPTOR y AMPLIFICADOR”

I. OBJETIVOS Identificar los tipos de transistores NPN y PNP, utilizando el probador de

diodos del multímetro. Identificar los elementos que conforman un transistor, emisor, base y

colector, usando el manual ECG u hojas técnicas del fabricante y el probador de diodos del multímetro.

Calcular y medir los voltajes de operación de VDC que se encuentran en un circuito con transistores.

Comprobar el funcionamiento del transistor como interruptor. 5. Aplicar una carga inductiva a la salida del transistor

II. INTRODUCCIÓN TEÓRICA

TRANSISTOR Es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada.Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistor de transferencia»).

Es un dispositivo pequeño que aprovecha las propiedades semiconductoras y cristalinas del germanio o del silicio y que sirve para ampliar las oscilaciones eléctricas. El transistor sirve como amplificador y también como interruptor. Los elementos del transistor son: BASE – COLECTOR – EMISOR, pueden ser del tipo PNP o NPN.

Una de las aplicaciones más importantes que se da al transistor, es la de interruptor, ya que permite controlar circuitos y dispositivos, puede servir como elemento de protección y de control. El transistor conectado con un relé permite controlar cargas de gran corriente. En un circuito como se muestra en la siguiente figura:

Ten

emos un interruptor en posición 1, abierto:

Ideal: IB = 0 IC = 0 CORTE (el transistor no

conduce) Recta de Carga:

Interruptor en posición 2:

Los Transistores son amplificadores ideales, cuando se aplica una señal de C.A. en los terminales de entrada, en los terminales de salida aparece una reproducción amplificada de la misma señal.

En el circuito de emisor común que se muestra en la figura, se transmite la señal del circuito de base – emisor y sale del circuito colector – emisor. De esta manera el elemento emisor del transistor es común tanto al circuito de entrada como al de salida. El emisor común suministra ganancias tanto de corriente como de voltaje. La señal de salida presenta una inversión de fase de 180° respecto a la señal de entrada.

Entonces, el emisor es común tanto a la señal de entrada como a la salida en un circuito de emisor común. A este tipo de circuitos también se le conoce como circuito de emisor a tierra. El amplificador de emisor común puede alcanzar ganancias de voltaje y corriente medianas a altas.

III. EQUIPOS Y MATERIALES

• Osciloscopio • Generador de funciones. • Fuente de alimentación de 12 V. • Protoboard • Resistencias. • Transistores 2N3904, 2N3055. • Relé, diodos. • Transformador 220/110 VAC - 5 A. • Cables y conectores.

IV. PROCEDIMIENTO

PARTE I: Características de los Transistores

Identificar las principales características de los transistores mostrados en la tabla 1 usando el manual del ECG –NTE o usando el Internet y anótelos en la tabla 1

Transistor TIPO

NPN o PNP

MATERIAL Si o Ge

GANANCIA hfe ( ß )

CORRIENTE

Ic max.

POTENCIA Max.

2N3904 NPN SILICIO 50 nA 200 mA 625 mV2N3055 NPN SILICIO 20 - 70 15 A 115 w

Tabla 1

Identifique el tipo de encapsulado que corresponde a cada uno de los transistores mostrados en la tabla 1

2N3055 2N3904

Compruebe el estado del transistor 2N3904 y 2N3055 , siguiendo el siguiente

procedimiento mostrado en la figura 2

Figura 2

Con el multímetro digital en prueba de diodos, elija uno de los pines del

transistor como base y conecte el terminal positivo.

Con el terminal negativo del multímetro, intercale en los otros

terminales del transistor, si obtiene dos lecturas de bajo valor, entonces

el terminal positivo es la base y se trata de un transistor NPN, de no ser

así conecte la punta positiva a otro terminal y repita el proceso hasta

encontrar dos lecturas iguales.

Para ubicar el colector vea detalladamente las dos lecturas obtenidas y

la de más bajo valor (la diferencia son solamente de algunas décimas)

corresponderá al Colector y el otro terminal será el emisor.

Para comprobar si el transistor está en buen estado realice en el

circuito anterior la prueba directa e inversa entre los terminales B-E y

B-C como si fueran diodos y anote los valores obtenidos en la siguiente

tabla 2.

TRANSISTOR DIRECTA INVERSA Estado del transistor Malo:

( X ) Bueno: (√ ) B-E B-C E-B C-B

2N3904 0 0 BUENO2N3055 0 0 BUENO

Tabla 2

PARTE II: EL TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR Comprobar el funcionamiento de un transistor como interruptor

implementar el circuito de la figura 3

Figura 3

Conecte el interruptor a la posición 1 (al positivo de la batería).

Conecte el amperímetro y el voltímetro como se muestra en la figura

Mida la tensión y la corriente que pasa por el colector del transistor y anote en la tabla 3.

Posición del Interruptor

Tensión Colector – Emisor

VCE (voltios) Corriente de Colector

Ic ( mA)

Zona de Trabajo del

Transistor

Posición 1 10.682 0 CORTE

Posición 2 0 8.533 mA SATURACIÓN

Tabla 3

Lleve el interruptor a la posición 2 (conecte a GND), mida la VCE y la

corriente de colector lo anote en la tabla 3.

Señale para cada posición en que zona de trabajo opera el transistor y anote en la tabla 3 De acuerdo a los datos obtenidos en la tabla 3

¿El transistor se comporta como un interruptor? SI

¿Por qué? Porque permite que pase la corriente y en algunos casos cierra el paso de corriente

PARTE III : EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR Comprobar el comportamiento de un transistor como amplificador en Emisor

Común

Implemente en el circuito mostrado en la figura 6

Figura 6

Variar los potenciómetros, hasta obtener Vce = 6 v (zona activa del transistor)

Medir las corrientes de base, de colector y calcular la ganancia del transistor, completar la tabla 4

Vce

Ic

Ib

Ganancia de Corriente :

hfe (ß)

6.029 3.259 0.025 130.36 A

Tabla 4

Obtenga del Generador de funciones una señal sinusoidal de 200mVpp a

una frecuencia de 1 Khz (utilice la atenuación del generador de -20db).

Implemente el circuito mostrado en la figura 7

Fig. 7

Conectar el Ch1 del osciloscopio en los extremos del Generador de

Funciones y el canal CH2 del osciloscopio en la resistencia R6 y tierra.

Observe y grafique las formas de onda obtenidas en forma simultánea,

indique claramente las amplitudes Vpp, el periodo y la fase de las señales.

Tensión de Entrada (Vi) en el generador y Tensión de salida (Vo) en la resistencia R6

Gráfico 3

Calcule la ganancia de voltaje Av a partir de la ecuación, y indique el ángulo de fase

Av =Vo/Vi = ………………. ; Φ=…………………

¿Qué sucede con la tensión de salida Vo, si aumenta la señal de entrada

Vi a 1 Vpp?

........................................................................................................................................

..........

¿Qué sucede con la ganancia si desconecta el condensador C2 del emisor?

..............................................................................................................................................................

OBSERVACIONES:

observamos que la corriente del elector depende de la corriente de la base.

observamos que cundo hay corte en la zona de trabajo del transistor este no funciona.

observamos que cuando hay saturación en la zona de trabajo el

transistor si funciona.

CONCLUSIONES:

Aprendimos a identificar claramente los tipos de transistores utilizando el multímetro digital.

Identificamos los elementos que conforman un transistor como por ejemplo (base colector y emisor) utilizando el manual ECG recomendado por el profesor.

Calculamos y medimos los voltajes de VCD que se encuentran en un circuito con transistores e identificamos la forma de las odas obtenidas.

.

Resultados del Laboratorio El informe deberá constar de los siguientes puntos:

I. Resultados del procedimiento desarrollado en el laboratorio indicando con claridad las mediciones tomadas y los gráficos de las señales de acuerdo a las escalas tomadas. ( No Copiar toda la guía de laboratorio )

II. Explique sustentando con fundamentos teóricos los resultados obtenidos en el laboratorio

III. Muestre tres aplicaciones que puede dar al Transistor como amplificador y/o Interruptor

IV. III. Resuelva y sustente el siguiente cuestionario

TEST DE LABORATORIO EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR E INTERRUPTOR

En un transistor PNP la base se polariza a) Positivamente b) Negativamente

C) Cualquier polaridad d) No se polariza En la zona de corte el transistor presenta:

a) Corriente de base máxima b) Tensión máxima entre colector y emisor. c) Potencia máxima. d) Tensión entre base y emisor de 0.6 v.

En un Amplificador en Emisor Común, la señal de salida de CA. se toma entre:

a) EI emisor y el colector b) La base y tierra c) Emisor y tierra. d) Colector y tierra

En un Amplificador en Emisor común La señal de salida de CA.

a) Está en fase con la señal de entrada. b) Está desfasada con respecto a la señal en el colector c) Está desfasada 180° con respecto a la señal de entrada. d) Está en fase con la señal en el emisor.

En la zona de corte el transistor se comporta como: a) Amplificador de potencia b) Interruptor cerrado c) Interruptor abierto d) N.A.

En la zona de saturación, el transistor se comporta como:

a) Amplificador de potencia b) Interruptor cerrado c) Interruptor abierto d) N.A.

El Relay es actuar como:

a) Interruptor electromagnético b) Amplificador de potencia c) interruptor de corrientes pequeñas, d) N.A.

8 El Diodo D1 protege de los picos de tensión al a) Relay b) Transistor c) El relay y el transistor d) N.A.

9. Para que el diodo D1 sirva de protección al transistor debe polarizarse a) Directamente b) Inversamente c) ambos d) tipo puente

10. El tipo de encapsulado del transistor 2N3055 es…………………… y es un

transistor de….……….……potencia

Apellidos y Nombres: Espejo Martinez Luciano –Dominguez Lopez Suiberto

Mesa: N° 04

PUNTAJE: Observaciones Generales

1. La presentación del informe se realiza al ingresar al Laboratorio. En la clase siguiente a su realización.

2. Se tomará en cuenta las reglas de ortografía en la redacción del informe.

3. La evaluación se realizará del siguiente modo

Observaciones: se resaltan los logros alcanzados y también las dificultades o errores

de carácter técnico que pudiera haber encontrado el alumno en el desarrollo de las

tareas, respaldados por los cálculos o gráficos pertinentes si fuese el caso.

Conclusiones: esta parte contiene la síntesis de los resultados alcanzados a la

finalización del experimento.

Aplicación de lo aprendido a) Investigar y mostrar el tipo de interfase transistor-relé que presenta un PLC b) Mostrar una aplicación del transistor como interruptor c) Mostrar una aplicación del transistor como amplificador

TECNOLOGIA MECANICA ELECTRICA

Rúbrica

g. Identifican, analizan y resuelven problemas técnicos en sistemas electromecánicos.

Curso: ELECTRONICA Ciclo: III

Actividad: Laboratorio 04: El transistor como interruptor y amplificador Semana:

Nombre y apellido del alumno: Sección: Docente:

Observaciones Periodo: Fecha:

Documentos de Evaluación

Hoja de Trabajo X Archivo informático

Informe Técnico Planos

Caso Otros:

CRITERIOS A EVALUACIÓN Excelente Bueno Requiere Mejora

No aceptable

Puntaje Logrado

Identifica y prueba el estado de un transistor 4 3 2 0

Implementa una circuitos básicos con Transistores 3 2 0

Analiza el comportamiento del transistor con el osciloscopio 3 2 0

Puntualidad, Limpieza y Seguridad. 3 2 0

Test de Laboratorio 3 2 0

Informe: Caratula, Redacción, Ortografía, Conclusiones, Aplicación 4 3 2 0

Puntaje Total

Comentarios al alumno: (De llenado obligatorio)

Puntaje Descripción

Excelente 4 Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.

Bueno 3 Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos.

Requiere mejora 2 Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.

No Aceptable 0 No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.