Sistemas electrónicos

1. Practica 3: Aplicación de transistor como switch.
Resumen.
Este presente trabajo refiere a la práctica número 3 de la asignatura de Sistemas
Electrónicos para Informática. Este experimento trata de la aplicación de un
transistor como switch para poder encender un diodo LED, la función del transistor
como interruptor es exactamente igual que la de un dispositivo mecánico: o bien
deja pasar la corriente, o bien la corta. La diferencia está en que mientras en el
primero es necesario que haya algún tipo de control mecánico, en el BJT la señal
de control es electrónica.
Objetivo:
El objetivo principal en este experimente es demostrar las posibles combinaciones
que se pueden generar en la tabla de verdad, para así poder obtener un resultado
ya sea positivo o negativo, es decir que el diodo LED encienda o simplemente se
quede estático.
Teoría:
¿Qué es un transistor?
Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor
que cuenta con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e
interruptor. Una pequeña corriente eléctrica, que es aplicada a uno de los
terminales, logra controlar la corriente entre los dos terminales.
Los transistores se comportan como parte fundamental de los aparatos electrónicos,
análogos y digitales. Específicamente, en los aparatos electrónicos digitales, un
transistor se utiliza como interruptor, pero también se les da otros usos que guardan

2. relación con memorias RAM y puertas lógicas. Por otra parte, en cuanto a los
aparatos análogos, se utilizan, por lo general, como amplificadores.
El transistor debe su nombre a su capacidad de transformar la resistencia de la
corriente eléctrica que pasa entre el receptor y el emisor, y fue inventado por Jahn
Bardeen, William Shockley y Walter Brattain.
Como ya se mencionaba, un transistor está conformado por tres partes. Una de
ellas es la que se encarga de emitir electrones, por lo tanto, es el emisor. Una
segunda parte es la que los recibe, el denominado colector, y por último, una tercera
parte que opera como un modulador del paso de los electrones.
Existen varios tipos de transistores, entre los que encontramos los transistores
bipolares y los transistores de efecto de campo. Los primeros, los bipolares, surgen
a partir de la unión de tres cristales de material semiconductor. Este tipo de
transistores son generalmente utilizados en aparatos electrónicos analógicos y en
ciertos aparatos digitales.
Los transistores de efecto de campo, también llamados JFET o Junction Field Effect
Transistor, MOSFET o Metal Oxide Semiconductor FET, o bien, MISFET o Metal
Insulator Semiconductor FET. Este tipo de transistores, en la actualidad se
encuentran en múltiples aparatos de diversos usos, como calculadoras, radios,
televisores, videos, grabadoras, reproductores de mp3, celulares, automóviles,

3. relojes, computadores, refrigeradores, alarmas microondas, lavadoras, equipos de
rayos x, ecógrafos, tomógrafos, etc.
Todos hemos visto alguna vez un transistor, esos pequeños componentes que se
observan en todos los circuitos integrados, pero pocos saben cómo están fabricados
ni que tienen en su interior.
Teóricamente, la fabricación de un transistor es bastante simple, pero para hacerlo
se requiere de sofisticadas maquinarias de análisis de materiales y de fabricación.
Se utilizan materiales provenientes del silicio con propiedades semiconductoras.
Cada cristal de silicio no es otra cosa que un grano de arena, del que se conocen
sus propiedades electromagnéticas. Entonces se colocan tres o más granos de
arena de una forma específica y de acuerdo a sus propiedades, para lograr que
funcione según las especificaciones de cada transistor y así lograr el resultado final
deseado.
Funcionamiento del Transistor.
Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:
 En activa: deja pasar más o menos corriente.
 En corte: no deja pasar la corriente.
 En saturación: deja pasar toda la corriente.
Para comprender estos 3 estados lo vamos hacer mediante un símil hidráulico que
es más fácil de entender.
Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua como la de la figura.
Hablaremos de agua para entender el funcionamiento, pero solo tienes que cambiar

4. el agua por corriente eléctrica, y la llave de agua por el transistor y ya estaría
entendido (luego lo haremos). Empecemos.
En la figura vemos la llave de agua en 3 estados diferentes. Para que la llave suba
y pueda pasar agua desde la tubería E hacia la tubería C, es necesario que entre
algo de agua por la tubería B y empuje la llave hacia arriba (que el cuadrado de
líneas suba).
Funcionamiento en corte: Si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su
tubería), la válvula está cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de
fluido desde E (emisor) hacia C (colector).
Funcionamiento en activa: Si llega algo de presión de agua a la base B, se abrirá
la válvula en función de la presión que llegue, comenzando a pasar agua desde E
hacia C.
Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abrirá
totalmente la válvula y toda el agua podrá pasar desde el emisor E hasta el colector
C (la máxima cantidad posible). Por mucho que metamos más presión de agua por

5. B la cantidad de agua que pasa de E hacia C es siempre la misma, la máxima
posible que permita la tubería.
Materiales para la práctica:
 Protoboard.
 Cables UTP.
 Resistencias (990 Ω =1 KΩ y 220 Ω).
 Fuente (Pila de 9V).
 Diodo LED.
 Pinzas.
 Transistor.
Procedimiento:
Identificar los pines del transistor.

6. Se coloca el transistor en el protoboard.
El emisor va a tierra, la base se protege con una resistencia de 10 Ω.

7. Se coloca un Diodo LED al conector con una resistencia de 220 Ω que va a voltaje.
Se conecta la batería para comprobar el circuito.

8. Resultados:
Conclusión:
En esta práctica se pudo observar como un transistor funciona como un switch para
poder encender un diodo LED, o ya sea que no lo encienda.
Con la teoría aplicada, los materiales y los conocimientos adquiridos durante el
transcurso de las sesiones recibidas en el salón de clases, previos a la práctica, se
pudo observar que este experimento es fundamental en la reducción de materiales
que se utiliza, es decir el transistor se reemplaza el uso de los diodos con los que
se ha estado trabajando durante los primeros experimentos.
Cabe señalar que la teoría fundamentada al principio del trabajo coincide en su
totalidad con la práctica hecha, ya que muestra los tres estados en los que puede
estar el transistor o la manera en la que se comporta (corte, activa saturación)