Analizar e implementar circuitos digitales con transistores y resistencias

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL

Práctica 1

Xavier Hernán Paucar Tipán

e-mail: xpaucart@est.ups.edu.ec

Alexander Andres Guerrero Saavedra

e-mail: aguerreros2@est.ups.edu.ec

RESUMEN: En esta práctica realizaremos los 4 circuitos mostrados en la guía de laboratorio usando transistores del tipo TBJ (NPN Y PNP)y colocando las debidas resistencias para que de esta manera el transistor pueda entrar en zona de corte o saturación, para lo cual podremos comprobar esto, utilizando diodos led, los cuales se encenderán o apagaran acorde al estado en el que se encuentre el transistor.

PALABRAS CLAVE: Bipolar, corte, saturación, transistor, unipolar. (Arial 9)

1. OBJETIVOS  

1.1 Objetivo General

• Analizar e implementar circuitos digitales con transistores y resistencias.

1.2 Objetivos Específicos

• Aplicar de manera teórica y práctica los conceptos  de corte y saturación en transistores TBJ.  
• Diseñar distintos de circuitos usando resistencias de distintos valores y transistores para que se cumplan las condiciones de trabajo establecidas.

1. MARCOTEÓRICO

2.1 Transistor

Se puede definir al transistor como un dispositivo formado por tres capas de semiconductores que poseen tres terminales: emisor, base y colector, este dispositivo es capaz de regular un flujo de corriente o voltaje para actuar ya sea como un interruptor o como un amplificador de señales electrónicas.

 El emisor desempeña la función de emitir electrones hacia la base, a través de la base pasan la mayor parte de los electrones emitidos por el emisor los cuales se dirigen hacia el colector, el cual recibe este nombre debido a que recolecta los electrones provenientes de la base.

Los transistores pueden clasificarse en dos tipos: transistores del tipo unipolar (FET y MOS) que son controlados por voltaje y transistores del tipo bipolar (TBJ) que por el contrario son controlados por corriente los cuales a su vez pueden ser del tipo npn (tiene una región p entre dos regiones n) y pnp (tiene una región n entre dos regiones p).

2.1.1 Estados de funcionamiento de un transistor.

Un transistor puede tener tres estados posibles de funcionamiento: en activa (deja pasar más o menos corriente en la cual actúa como un amplificador), en corte (no deja pasar corriente funcionando como un interruptor abierto) y en saturación (deja pasar toda la corriente funcionando como un interruptor cerrado).

2.2 Diodo led

El diodo LED (diodo emisor de luz) es un diodo que emite luz visible o invisible (infrarroja) en el momento que se energiza. Desde un punto de vista físico un LED común se presenta como un bulbo miniaturizado, carente de filamento o de cualquier otro tipo de elemento.

El color que emite cada diodo LED en particular depende principalmente del material semiconductor que se haya empleado en su fabricación. Cada compuesto químico propio del material semiconductor utilizado en la fabricación de un diodo LED permite la emisión de una luz de un color específico, correspondiente a una determinada longitud de onda del espectro electromagnético.

2.3 DIP switch

Un DIP Switch se trata de un conjunto de micro-interruptores eléctricos que se presentan en un formato encapsulado, la totalidad del paquete de interruptores se puede también referir como interruptor DIP en singular, pueden contener 2, 4, 5, 6, 8 hasta 9 micro-interruptores.

Este tipo de micro-interruptor se diseña para ser utilizado en un tablero similar al circuito impreso junto con otros componentes electrónicos y se utiliza comúnmente para modificar  el comportamiento del hardware de un dispositivo electrónico en ciertas situaciones específicas.

1.  MATERIALES Y EQUIPO

3.1 Materiales

• Protoboard 

• 6 Led de color Verde
• 6 Resistencias de 1K ohmios
• 6 Resistencias de 330 ohmios
• Cable para protoboard
• 2 Transistores 2N3904
• 2 Transistores 2N3906
• 1 DIP Switch de dos vías

3.2 Equipos

• Fuente DC.

1. DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO

Una vez calculados los valores de las resistencias que se deben implementar para que el transistor funcione tanto en corte como en saturación para cada de uno de los circuitos, se procedió a colocar el DIP switch en el protoboard, y mediante el sw 1 y el sw 2 se controla el inicio del funcionamiento del circuito 1 y del circuito 2 respectivamente, para los siguientes circuitos que en este caso son los circuitos 3 y 4, de igual forma el inicio de su funcionamiento estará operado a través de los sw 1 y sw 2.

Se realizó la colocación de los transistores NPN (2N3904) Y PNP (2N3906) en el protoboard para cada uno de los respectivos circuitos a realizarse, teniendo en cuenta la posición de base, emisor y colector obtenida del datasheet de cada uno de los transistores.

Se colocaron las resistencias en el protoboard de manera que se cumpla con la respectivas conexiones que se muestra en cada una de las figuras de la guía de laboratorio las cuales representan a cada uno de los circuitos a realizarse, lo cual permite que el transistor entre en estado de saturación o corte dependiendo del esquema de cada uno de los circuitos, así como también el respectivo número de diodos con su conexión que se deben colocar por cada circuito.

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