EL TRANSITOR BJT COMO INTERRUPTOR

NOMBRE DEL PROFESOR: Agapito Leyva Chiw

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Transistor BJT como Interruptor

PRÁCTICA NÚM.  [1]

LABORATORIO:

Sala de computo

MATERIA:

Dispositivos semiconductores

UNIDAD:

1

TIEMPO:

18 al 22 Mayo de 2020.

OBJETIVO:

• Estudiar el funcionamiento del transistor BJT como interruptor y entender las corrientes del transistor.

MARCO TEÓRICO:

En la práctica de se usa el transistor de unión bipolar solo, el cual tiene un comportamiento de interruptor (abierto o cerrado) según algunas variaciones hechas y descritas en el presente informe.

El transistor está formado por la unión de tres semiconductores. Puede ser NPN o PNP. En nuestro caso son NPN. Tiene tres patillas: Emisor, Base y Colector. Sobre su carcasa encontremos escrito su nombre o referencia. Este es su símbolo. La intensidad entra en el transistor por el Colector (C) y sale por el Emisor (E). [pic 10]

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Transistor como Interruptor (Conmutador) Un transistor funciona como un interruptor para el circuito conectado al colector (Rc) si se hace pasar rápidamente de corto a saturación y viceversa. En corto es un interruptor abierto y en saturación es un interruptor cerrado. Los datos para calcular un circuito de transistor como interruptor son: el voltaje del circuito que se va a encender y la corriente que requiere con ese voltaje. El voltaje Vcc se hace igual al voltaje nominal del circuito, y la corriente corresponde a la corriente Icsat. Se calcula la corriente de saturación mínima, luego la resistencia de base mínima: 

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

¿Qué quiere decir que un transistor está en corte y saturación?

Cuando un transistor se utiliza como interruptor o switch, la corriente de base debe tener un valor para lograr que el transistor entre en corte y otro para que entre en saturación Un transistor en corte tiene una corriente de colector (Ic) mínima (prácticamente igual a cero) y un voltaje colector emisor VCE) máximo (casi igual al voltaje de alimentación).  

La intensidad que entra por la base (B) del transistor es la responsable de controlar el funcionamiento del transistor, que puede funcionar como un INTERRUPTOR o como un AMPLIFICADOR.

INTERRUPTOR

 Interruptor Cerrado: cuando aplicamos una corriente aceptablemente alta en la base (IB) el transistor se comporta como un interruptor cerrado.

[pic 15]

Interruptor Abierto: cuando NO aplicamos corriente en la base (IB=0) se comporta como un interruptor abierto.[pic 16]

Hay que analizar cada transistor dentro del circuito en el que se encuentra, de modo que, dependiendo de la intensidad que entra por su base (IB) se comportará como un IMTERRUPTOR

(que se abre o se cierra entre colector y emisor) o como un AMPLIFICADOR (que deja pasar más o menos intensidad de colector a emisor dependiendo del valor de la IB)

Donde Von es el voltaje en la resistencia de base para encender el circuito, el circuito debe usar una RB por lo menos 4 veces menor que RBmax. Adicionalmente se debe asegurar un voltaje en RB de apagado Voff que haga que el circuito entre en corte. La principal aplicación de transistor como interruptor es en los circuitos e integrados lógicos, allí se mantienen trabajando los transistores entre corto o saturación.

Para lograr que el transistor entre en corte, el valor de la corriente de base debe ser bajo o mejor aún, cero. Para lograr que el transistor entre en saturación, el valor de la corriente de base debe calcularse dependiendo de la carga que se esté operando entre encendido y apagado (funcionamiento de interruptor) Si se conoce cuál es la corriente que necesita la carga para activarse (se supone un bombillo o foco), se tiene el valor de corriente que habrá de conducir el transistor cuando este en saturación y con el valor de la fuente de alimentación del circuito, se puede obtener la recta de carga. 

Esta recta de carga confirma que para que el transistor funcione en saturación, Ic debe ser máximo y VCE mínimo y para que esté en corte, Ic debe ser el mínimo y VCE el máximo.