POLARIZACION DE TRANSISTOR BIPOLAR

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA

LABORATORIO ELECTRÓNICA I

PRACTICA No. 4

CARACTERISTICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR

Nombres: Giovanny plazas Lozano. Código: 20122111899

Jean Carlos Roldan Lozano. Código: 20122113131

OBJETIVOS:

Conocer el funcionamiento de un transistor npn en la región activa.

Analizar el comportamiento de β y de α en un transistor, los cambios que implican.

Descubrir e interpretar el comportamiento de un transistor bipolar, y gran parte de su operación física.

JUSTIFICACION

La realización de esta práctica es de suma importancia, ya que es un tema esencial en electrónica analógica. Se realizo principalmente para conocer las características del funcionamiento básico, de un transistor NPN en su región activa, Analizando el comportamiento que implica para el transistor su  y α. Sabiendo que el transistor tiene sumas aplicaciones como: oscilador, conmutador, amplificador o rectificador, entre otros, mereciendo así gran importancia su análisis practico.

MARCO TEORICO

Un grupo de especialistas en ciencia de los materiales, en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS), adscrita a la Universidad de Harvard, y ubicada en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, ha creado ahora un nuevo tipo de transistor que imita el comportamiento de una sinapsis. Este novedoso dispositivo modula el flujo de información en un circuito y se adapta físicamente a los cambios en las señales.

Aprovechando algunas propiedades inusuales en materiales modernos, este singular transistor sináptico, el primero de su tipo, podría marcar el comienzo de un nuevo tipo de inteligencia artificial: Una que no se basa en algoritmos inteligentes, sino en la propia arquitectura física de un ordenador.

La mente humana cuenta con habilidades fuera del alcance de una supercomputadora y además consume tan solo el equivalente a unos 20 vatios de energía (aproximadamente lo mismo que una lámpara doméstica de bajo consumo), nada que ver con el gasto de megavatios de las supercomputadoras. Por tanto, ofrece a los ingenieros un modelo natural a seguir.

El transistor demostrado por el equipo de Shriram Ramanathan y Jian Shi es un análogo de la sinapsis en el cerebro. Cada vez que una neurona inicia una acción y otra neurona reacciona, la sinapsis entre ellas aumenta la fuerza de su conexión. Y cuanto más rápido las neuronas se activen ("disparen" su señal eléctrica) en cada ocasión, más fuerte será la conexión sináptica. En esencia, la sinapsis memoriza la acción entre las neuronas.

Mientras que sobre una sinapsis biológica actúan receptores e iones de calcio, la versión artificial alcanza la misma plasticidad con iones de oxígeno. Cuando se aplica un voltaje, estos iones entran y salen de la retícula cristalina de una película muy delgada (80 nanómetros) de niquelato de samario, que actúa como canal sináptico entre dos terminales de platino ("axón" y "dendrita"). La concentración variable de iones en el niquelato aumenta o disminuye su conductancia (o sea, su capacidad para transportar información en una corriente eléctrica) y, al igual que en una sinapsis natural, la fortaleza de la conexión depende de la velocidad con que se emita y reciba la señal eléctrica.

Estructuralmente, el dispositivo consta de un semiconductor de niquelato que está entre dos electrodos de platino y al lado de un pequeño depósito de líquido iónico. Un circuito multiplexor externo convierte el tiempo que tarda en propagarse la señal en un valor de voltaje que aplica al líquido iónico, creando un campo eléctrico que hace que los iones entren o salgan del niquelato. El dispositivo completo, de sólo unos cientos de micrones de largo, está instalado en un chip de silicio.

El transistor sináptico ofrece varias ventajas inmediatas sobre los transistores de silicio tradicionales. Para empezar, no está limitado al sistema binario de unos y ceros.

ELEMENTOS, MATERIALES Y EQUIPOS

Fuente de poder DC.

Multimetro Digital.

Puntas de fuente tipo “Caimán".

Puntas de tipo Multimetro.

Transistor 2N3904

Resistencias de 330KΩ, 1kΩ a 0.5W y 5% de tolerancia.

Potenciómetro de 1MΩ y 5KΩ.

Protoboard.

DESARROLLO ANALITICO: RESULTADOS TEORICOS

CALCULO DE I_B (µA), Ic(mA) e I_E (mA).

I_B=V_RB/RB; I_C=V_RC/RC; I_E=I_B+I_C ;

IB(A)

Calc. IC(mA)

Calc. IE(mA)

Calc.

10 1.24 1.25

1.25 1.26

1.28 1.29

1.30 1.31

1.33 1.34

1.36 1.37

1.39 1.38

1.42 1.43

20 3.21 3.23

3.26 3.28

3.32 3.34

3.4 3.42

3.47 3.49

3.54 3.56

3.63 3.65

30 5.28 5.31

5.30 5.33

5.42 5.45

5.55 5.58

5.7 5.73

40 7.3 7.34

7.39 7.43

7.58 7.62

7.77 7.81

50 9.16 9.21

9.38 9.43

9.63 9.68

Con las ecuaciones se procedió hallar la corriente de colecto, de base, y de emisor, reemplazando por los datos obtenido en la práctica y con los cálculos de I_(c¬)¬¬¬¬¬- e I_B obtenemos I_E.

CALCULO DE β Y DE α

β_((DC))=IC/IB ; α_((DC))=β_((DC))/(β_((DC))+1)

DC

Calc. DC

Calc.

0.992 124

0.992 125

0.992 128

0.992 130

0.9927 133

0.9928 136

0.993 139

0.9938 142

0.9939 160.5

...