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Tarea 1 de Tema 1
- 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN INSTITUTO UNIVERSITARIO JESÚS OBRERO EXTENSIÓN BARQUISIMETO INTEGRANTE JANYS ARROYO C.I.: 25.760.979 Electrónica Asignatura: ETN-ELE-543 Prof.: Consuelo Pérez Tarea 1 de Tema 1
- 2. 1. ¿Cuáles son las condiciones eléctricas que deben considerarse para lograr que el amplificador sea colocado en región de corte? • Cuando no pasa corriente por la base, no puede pasar tampoco por sus otros terminales • La corriente es demasiado pequeña y no pasa la corriente entre el colector y el emisor (Ic-e = cero). Para dejar en cero la corriente de colector, se requiere tener en cero la corriente de base IB. Esta será cero cuando VBB=0. • Cuando la unión base-emisor no está polarizada en directa. 2. ¿En qué condición debe colocarse el amplificador BJT para que pueda realizar las condiciones de elementos conmutadores? Para que un amplificador BJT trabaje como elemento conmutador, la condición que debe cumplir es que el voltaje colector emisor VCE salte entre dos zonas: zona de saturación (voltaje de polarización) y zona de corte (cero voltios), es decir, cuando puede el amplificador BJT pasa de la región de corte a la región de saturación según la cantidad de corriente que reciba por su base, o visto de otra forma que el voltaje colector emisor (VCE) conmute entre cero voltios (zona de corte) y el voltaje de polarización (zona de saturación). Para lograr esto se asume una corriente de base IB cinco veces mayor a la que se usa en la polarización fija, esto como tal no afecta el comportamiento del circuito y nos garantiza una conmutación correcta. 3. Escriba dos ejemplos de amplificador como elemento de conmutación Ejemplo 1 En el siguiente circuito cada vez que se oprima el pulsador se debe prender el led. El voltaje del LED es 1.8 voltios y la corriente que circula por el LED es de 2mA. Halle los valores de RLED y de RB. Solución. Primero hallamos el valor de la resistencia que debe ir en serie con el LED:
- 3. Ahora el valor de la corriente del led es la misma corriente de colector IC, entonces hallamos el valor de IB: Ya con IB hallamos el valor de RB: Entonces el valor de RB debe ser de 86kΩ para que haya una correcta conmutación. Ejemplo 2 El siguiente circuito es un temporizador cíclico. Halle el valor de RB. Solución. La corriente que pasa por la bobina del relé es la misma corriente IC, hallamos el valor de IB:
- 4. Podemos ahora hallamos el valor de RB: Entonces el valor de RB debe ser de 1.5kΩ para que haya una correcta conmutación. 4. Escriba y explique de manera breve áreas donde se aplique esos criterios del amplificador como elementos conmutadores. Área de Corte: Cuando no pasa corriente por la base, no puede pasar tampoco por sus otros terminales; se dice entonces que el transistor está en corte, es como si se tratara de un interruptor abierto. Cuando un amplificador BJT está en corte las corrientes en el estado de corte son muy pequeñas y pueden despreciarse en la mayoría d los casos. En los límites de la base con las zonas de carga espacial, tenemos un defecto de minoritarios (las uniones están en inverso). En un transistor pnp: Puesto que la corriente es despreciable, podemos suponer que en toda la base el gradiente de concentración es nulo y, por tanto, la concentración de minoritarios es constante (y nula). Es decir, el exceso de minoritarios viene dado por la siguiente expresión (ver también Figura 3.5.1): Figura 3.5.1 Exceso de minoritarios en la base cuando el transistor se encuentra en corte
- 5. Área de Saturación • Un amplificador BJT está saturado cuando: corriente de colector ≈ corriente de emisor = corriente máxima, (Ic ≈ Ie = Imáx) En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje de alimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos. Se presenta cuando la diferencia de potencial entre el colector y el emisor desciende por debajo del valor umbral VCE, sat. Cuando el transistor está en saturación, la relación lineal de amplificación es Ic=β·Ib (y por ende, la relación Ie=(β+1)·Ib ) no se cumple. De forma simplificada, se puede decir que la unión CE se comporta como un cable, ya que la diferencia de potencial entre C y E es muy próxima a cero. Dicho de otra manera, cuando la corriente en la base es muy alta y se permite la circulación de corriente entre el colector y el emisor y el amplificador se comporta como si fuera un interruptor cerrado, se dice que el amplificador está en saturación.