Transistor

1. EL TRANSISTORES BJT
1
(1947) W. Shockley, J. Barden y W. Brattain.
Transferencia + Resistor = Transistor
B: Bipolar
J: Junction
T: Transistor
Es un dispositivo electrónico, semiconductor de 3
terminales, el cual puede trabajar como interruptor y
como amplificador.
LIC. PARISACA

2. N P N
P N P
C
E
B
C
E
B
• B poco dopada.
• E más dopado que C.
TIPOS DE TRANSISTORES (BJT)
2
El C es la > de las 3 regiones y es la que disipa más calor.
PNP
NPN
Emisor: emite los
electrones.
Base: controla el flujo
de electrones.
Colector: capta los
electrones.
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3. Hay 4 variables que dependen del tipo de confi-
guración: Vo, Vi, Io e Ii
Base común
Variables:
VBE, VCB, IE, IC
E
B
C
Emisor común
Variables:
VBE, VCE, IB, IC
B
E
C B E
C
Colector común
Variables:
VCB, VCE, IB, IE
CONFIGURACIONES
3
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4. RC
VCC
IB = 1 mA
VBB
RB
n
C
B
p
n
IC = 99 mA
IE = 100 mA
E
100 %
99 %
1 %
RC
RB
VBE VCC
VBB
VCE
IC
IB
CONFIGURACIÓN EMISOR COMÚN (CE)
E
C
B
4
• Es la más usada,
debido a que una I
pequeña de entrada
de B controla una I
grande de salida de C.
IE = IB + IC
β ≈ >20 (50-400)
β = hFE = IC / IB
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5. RC
RB
VBE
VBB
VCE
IC
VCC
E
C
B
CURVA DE ENTRADA DE BASE
IB
VBE
IB
0,7 V
VBE ≈ 0,7 V (Si)
5
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6. CURVAS DE SALIDA DE COLECTOR
RC
RB
VBE
VBB
VCE
IC
VCC
E
C
B
IB
6
El transistor BJT se comporta como una fuente
controlada de I.
β = IC / IB
IB = 0 µA
IB = 40 µA
IB = 20 µA
I
C
(
mA)
VCE (V)
IB = 80 µA
IB = 60 µA
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7. • Región activa: el T trabaja como amplificador.
• Región de corte: el T trabaja como interruptor abierto.
• Región de saturación: el T trabaja como interruptor cerrado.
ICEO: Es la I provocada por los portadores que se generan
térmicamente y por la I superficial de fuga (IB=0, IC=ICEO).
IB = 0 µA
IB = 40 µA
IB = 20 µA
I
C
(
mA)
VCE (V)
IB = 80 µA
IB = 60 µA
REG. DE TRABAJO DEL TRANSISTOR
7
ICEO
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8. E
E
B
C
IC
VCE
VCC
Región de saturación:
IB ↑, IC ↑, VCE ≈ 0
Región de corte:
IB=0, IC≈IE≈0, VCE ≈ VCC
EL TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR
8
0
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9. REGLA DE DISEÑO (SATURACIÓN DURA)
9
Condición para la saturación:
ICsat
VCE
VBE
RB
VBB
VCC
RC
+
+
-
-
IB
IB = 0.1 * IC(SAT)
Este garantiza la saturación dura bajo todas las condiciones
de operación de corrientes y temperatura para casi todos los
T de pequeña señal.
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10. FOTORRESISTENCIA LDR
(Light Dependent Resistor)
• Cuanto > es la energía luminosa, < será el
valor de la R.
• Bien iluminado: ≈ 100 a 1000Ω
En oscuridad: ≈ 10MΩ
• CdS: Sulfuro de Cadmio
• CdSe: Seleniuro de Cadmio.
• Se utilizan en células fotoeléctricas,
fotómetros, circuitos de control, etc.
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11. CURVA CARACTERÍSTICA Y
SIMBOLOGÍA
R1
I(Cd)
R2
0
R1>R2
S/L C/L
CURVA CARACTERISTICA
R(Ω)
R LDR
SIMBOLOS
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12. CONSIDERACIONES PARA EL
DISEÑO
VCC
RC
R
LDR
R1>R2
β
En corte:
VBE ≈ 0.2 V
VC ≈ VCC
En saturación:
VBE ≈ 0.8 V
VCE ≈ 0.3 V
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13. ESTADO DE CORTE
(LE LLEGA LUZ AL LDR)
-
+
0.2V
I2
VCC
RC
R
R2
VCC I2 R
⋅ 0.2
+ 1
( )
0.2 I2 R2
⋅ 2
( )
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14. ESTADO DE SATURACIÓN
(NO LE LLEGA LUZ AL LDR)
VCC
RC
R
R1
I1+IB
IB
I1 -
+
0.8V
-
+
0.3V
IC
β
VCC IC RC
⋅ 0.3
+ 3
( )
VCC I1 IB
+
( ) R
⋅ 0.8
+ 4
( )
0.8 I1 R1
⋅ 5
( )
IB 1.1
IC
β
⋅ 6
( )
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15. VARIABLES Y ECUACIONES
Luego se tiene 10 variables: VCC, R, RC, I2, R2,
I1, R1, IB, IC y β.
Al tener 6 ecuaciones, entonces pueden
hallarse 6 incógnitas, por lo que se requieren
4 datos para resolver el sistema.
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16. DATOS PARA EL ANALISIS
VCC=6V, β=100,
R1=100KΩ, R2=1KΩ.
VCC
RC
R
LDR
R1>R2
β
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17. EL RELE
• Es un dispositivo electro-
magnético, el cual abre o
cierra contactos, cuando se
energiza su bobina.
• Se activa con poca I (mA),
sin embargo puede controlar
cargas de gran I (A).
• Existen 2 tipos: de simple y
doble contacto.
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18. EL RELE
SIMPLE
RELE
b
a
NO
NO
DOBLE
RELE
b
a
NC
ALIMENTACION
CONTACTOS
a
SIMPLE
NO
b
DOBLE
b
NC NO
a
.
COM
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19. Voltaje nominal de la bobina (DC): 12, 24V…
Corriente nominal de los contactos: 3, 5A…
Simple o doble contacto.
R. de la bobina: medible con el tester digital.
ESPECIFICACIONES DEL RELE
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20. CIRCUITO CON LDR Y RELE
IB
IC
b
a
Vcc
CIRCUITO CON LDR Y RELE
LDR
R1>R2
R
Zc
Zc:LAMPARA
RC
RELE
220V
Datos para el análisis: VCC=Vab =12V,
RC=Rab=380Ω, R1=100KΩ, R2=0.5KΩ.
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21. CONTROL REMOTO POR INFRARROJO
• Para instalar el circuito se requiere un porta
pílas de 3V.
• LED IR: A (pata + larga), K (muesca).
• FOTOTRANSISTOR: C: pata + larga (oscuro)
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12V
100K
Rx
220V
+
-
75
Tx
3V
1K
Q1
Q2
IR
P
Q