CONFIGURACIÓN DARLINGTON

“CONFIGURACIÓN DARLINGTON”

Héctor Daniel Castillo   20151000660

e-mail: hectorcastillo_15@hotmail.com

Katherine J. Flores   20151001290

e-mail: kfloresv@unah.hn
Jenssy F. Velásquez   20151004016

e-mail: jenssy.velasquez@gmail.com
Sección: Viernes 1:00 – 3:00 pm

I. INTRODUCCIÓN

En esta lección analizamos el circuito Darlington utilizando 2 transistores  para así medir todos sus parámetros, siendo una de las distintas aplicaciones del transistor NPN. En electrónica, el transistor Darlington es un dispositivo semiconductor que combina dos transistores bipolares en un tándem (a veces llamado par Darlington) en un único dispositivo. La gran utilidad de la configuración Darlington consta en la enorme ganancia de corriente que posee, que puede ser utilizado en diversos circuitos que necesitan de una suministración de corriente grande. Como la corriente está directamente relacionada con potencia, el amplificador Darlington es muy útil para circuitos de potencia. E n este reporte se comprueba las características de un amplificador multietapa acoplado en forma directa, su punto de operación en Corriente Continua y la ganancia de voltaje e impedancia de salida.

VI.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

6.1 Punto de Operación en CD:

[1] Primero, procedimos a montar el circuito de la figura1.

[pic 1]

Figura 1 – Circuito de Amplificador en Configuración Darlington.

[2] Medimos los puntos de operación respectivos para cada etapa, sin RL:

𝐼𝐶𝑄2 = ____7.653 mA_______

𝐼𝐶𝑄1 = _____36.859 µA_____

𝐼B1 = ___          _0  mA_______

𝐼E1=IB2 = _____36.637 µA__

𝑉𝐵𝐸1 = ____541.327 mV____

𝑉𝐵𝐸2 = ____681.883 mV____

𝑉𝐶𝐸1 = _____ 1.533 V   ______

𝑉𝐶𝐸2 = _____2.215 V   _______

[3] Seguidamente conectamos en la entrada del circuito amplificador el generador de funciones mediante un capacitor de acoplamiento de 10µF. Ajustamos el generador de funciones para crear una onda sinusoidal con voltaje 200mVpp de amplitud y una frecuencia de 1kHz.

[4]         Conectamos un canal del Elvis a la salida del sistema, y utilizamos el otro canal del Elvis sin cables para ver la señal generada, y verificar que la señal es una réplica de la entrada.

[5]         Utilizando el osciloscopio medimos los siguientes voltajes, e hicimos captura de esos voltajes:

𝑉𝐵𝑄1 = ____98.324  mV_____

𝑉𝐸𝑄1 = ____44.210_mV______ 

𝑉𝐵𝑄2 = ____44.210 mV_ _____

𝑉𝐶 = _       _7.137 V__   __ 

𝑉𝐿 = ___       _7.244 V   ______

[6] Calculamos la ganancia de voltaje:

𝐴𝑉 = =[pic 2][pic 3]

[7] Medimos la impedancia de salida:

𝑍𝑂 = ______439.154 KΩ______ 

VII.ANÁLISIS DE RESULTADOS

1. El circuito multietapa como ser el par Darlington esta acoplado en forma directa, observamos que si son acopladas en forma directa se habla de circuitos en cc y ca, este presento características propias como ser alta impedancia de entrada e incremento de la corriente, y alta impedancia de salida respectivamente con un 𝑍𝑂 =439.154 KΩ, las cuales pueden ser mejoradas combinando dichos circuitos con otros elementos, ya sea para su polarización (fuentes de corriente activas) o como carga.

1. Comprobamos que la caída de tensión entre la base y el emisor del transistor Darlington es 1.22321 V aproximadamente lo esperado (1.4 voltios) ello resulta de la suma de las caídas de tensión de base a emisor del primer transistor B1 a E1 ( mV) y base a emisor del segundo transistor B2 y E2 ().[pic 4][pic 5]

1. El par Darlington lo utilizamos en configuración EC y observamos que la resistencia de entrada del segundo transistor constituye la carga del emisor del primer transistor. Aunque normalmente se considera que éste es un amplificador de ganancia de tensión, dicho amplificador puede proporcionar altas ganancias de corriente debido a su resistencia de entrada es grande, al medir los puntos de operación miramos que 𝐼E1≈IB2≈IC1. Varias configuraciones de amplificadores con la resistencia de emisor en cortocircuito tienen excelentes ganancias de tensión, pero baja resistencia de entrada, lo que redunda en una baja ganancia de corriente. Sin embargo, este amplificador proporciona no sólo buena ganancia de tensión, sino también excelente ganancia de corriente.

1. Finalmente, al comparar ambas señales de entrada y salida logramos visualizar de la Gráfica 4 cómo este circuito se comporta como un amplificador inversor. Ya que hay una inversión de fase de 180° entre la entrada y la salida del Par Darlington en emisor común.

1. Se logó comprobar el funcionamiento correcto del transistor BJT en un circuito de colector común. El transistor se polarizó debidamente como se esperaba, a pesar de tener un inconveniente en la medida por separado de los voltajes de base y de emisor, al medir el voltaje Vbe resultaba en aproximadamente 0.7V. Con esta práctica podemos corroborar cómo nos es posible manipular el transistor a nuestra conveniencia utilizando las resistencias de base y de emisor junto con la fuente de voltaje para polarizarlo en cualquier punto deseado, siempre y cuando no entre en la región de saturación ni de corte, para asegurar un óptimo funcionamiento.

1. Al aplicársele al circuito una señal de corriente alterna, pudimos ver sus características como amplificador que posee. Comprobamos que la ganancia de voltaje es igual a la unidad, ya que la salida siempre es visualizada desde el emisor hasta tierra, y esto es siempre considerando las impedancias de entrada y de salida, dado que debe haber una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida, haciendo siempre que esté debidamente polarizado el transistor. Es por esto mismo que se le llama también a este circuito como seguidor emisor, ya que la salida siempre será el voltaje del emisor, o sea en la resistencia Re. Aunque la ganancia de voltaje sea de tan sólo uno, sí ocurre una ganancia de corriente, la cual es dada por Beta. 

Logramos visualizar que si conectamos una carga en la salida del circuito en alterna, el voltaje de salida cambia, y con el potenciómetro es posible obtener el voltaje que deseemos utilizar para la salida, que en nuestro caso fue la mitad del voltaje de la señal de entrada. Las señales de la entrada y de la salida tienen una característica entre ellas, y es que la señal de salida está en fase con la señal de entrada, lo cual comprobamos con el osciloscopio y 

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