Universidad Tecnolgica de PanamFacultad De Ingeniera Elctrica Licenciatura En Ingeniera Electromecnica Circuitos Lgicos Electrnicos

Laboratorio #1: Circuitos y Seales Lgicas

Estudiantes:Alvarado, Felipe8-841-1834

Roa, Nathia8-864-1854

Grupo:1IE-341 (Sub Grupo B)

Periodo Acadmico: Verano 2015

Fecha de entrega: Lunes 19 de enero de 2015

Instructor de laboratorio:Cristhopher Lopez

RESUMEN Este laboratorio se demuestra la aplicacin de los MOSFET y los BJT en la implementacin de circuitos lgicos, para ello se utilizan el software multisim y se simulan los circuitos asignados en la gua. Debido a que el software que se utilizo en el laboratorio no contaba con alguno de los componentes, es decir los transistores, estoy fueron reemplazados segn se nos asigno a medida que se realizo la experiencia. En la primera parte se utilizan los transistores operndolos entre la regin de corte y saturacin para los MOSFET, activa para los BJT para variar la seal de salida entre dos niveles de voltaje. En la segunda parte se estudiara como estos transistores se comportan con una seal de reloj aplicada a sus terminales de control y posterior mente comprobar si la variacin en la salida es tan rpido como la entrada, es decir la seal aplicada en las terminales de control.

RESULTADOS I Parte: (Respuesta con seales estticas).Los resultados obtenidos para el circuito de la figura 1 se agrupan en la tabla 1, para el caso de esta simulacin se utilizo el MOSFET 2N7000 en vez del 2N6659 que se especificaba en la gua, debido a que el software utilizado en el laboratorio no contaba con el mismo. Figura: 1. Circuito con MOSFET canal N 2N700 y las medidas de los multmetro en los dos estadosEstado del interruptorVoltaje Medio (V)Nivel lgico de salida

Abierto0.0122190

Cerrado101

Tabla 1. Resultados para el circuito de la figura 1

Para el del circuito de la figura 2 se utilizo nuevamente otro MOSFET distinto al que se haba asignado desde un principio, debido a que este no se encontraba en el software. El MOSFET utilizado fue el BST100, los resultados obtenidos se encuentran agrupados en la tabla 2.

Figura: 2. Circuito con MOSFET canal N BST100 y las medidas de los multmetro en los dos estadosEstado del interruptorVoltaje Medio (V)Nivel lgico de salida

Abierto0.0000602730

Cerrado9.9781

Ahora se muestran los datos y resultados obtenidos con los BJT, la figura 3 se muestra el circuito simulado para un BJT NPN y junto a ella se adjunta la tabla 3 que muestra los resultados obtenidos al medir los niveles de voltaje.

Figura 3. Circuito con BJT NPN 2N2222A y las medidas de los multmetro en los dos estados lgicos de entrada

Entrada lgica Voltaje Medio (V)Nivel lgico de salida

051

10.0699060

Tabla 3. Resultados para el circuito de la figura 3

Por ltimo se muestra la simulacin del BJT PNP en la figura 4 y de igual manera como se realizo previamente, se exponen los resultados en la tabla 4. Figura 4. Circuito con BJT NPN 2N3702 y las medidas de los multmetro en los dos estados lgicos de entrada. Entrada lgica Voltaje Medio (V)Nivel lgico de salida

04.9381

10.0000013110

Tabla 3. Resultados para el circuito de la figura 3

II Parte Seales De Reloj Al remplazar en el bloque 1 el interruptor y el voltmetro por un generador de funciones y un osciloscopio respectivamente se obtuvieron los siguientes datos. La figura 5 muestra la simulacin realizada y se obtuvo la grafica que se ilustra en la figura 6.

Figura 5: circuito del bloque 1 simulado en el laboratorio.

Figura 6: grafica de salida obtenida al aplicar una seal de pulsos continuos en la entrada.De igual manera en la figura 7 se puede apreciar la simulacin realizada en el laboratorio y su grafica adjunta en la figura 8.

Figura 7: circuito del bloque 3 simulado en el laboratorio

Figura 8: grafica de salida obtenida al aplicar una seal de reloj en la entrada del circuito del BJT

Asignaciones: 1. Presentar el reporte del trabajo.

2. Informe del estado operativo de los transistores: Para el MOSFET canal N modelo 2N7000:Al tener el interruptor abierto: el voltaje de salida es de 12.219mV y por la ley de ohm se puede determinar la corriente que de drenaje puesto que el MOSFET conduce corriente est operando en la regin saturacin.

Al tener el interruptor cerrado: el voltaje en la salida 10V y la corriente de drenaje es igual a . Esto indica que el estado de operacin del MOSFET est en corte. Para el MOSFET canal P modelo BST100:Al tener el interruptor abierto: el voltaje en la salida medido es de 60.273nV en este estado la mayor por ley de ohm se puede ver que la corriente de drenaje es muy pequea el estado de operacin del transistor es en corte.Al tener el interruptor cerrado: el voltaje medido en la salida es 9.978 V y por ley de ohm el estado de operacin es en la regin de saturacin. Para el BJT NPN 2N2222A:Aplicando una seal de entrada 0: el voltaje en la salida medido es de 5V y por lo tanto la corriente del colector es de 0A el transistor se encuentra operando en corte. Aplicando una seal de entrada 1: el voltaje medido es de 69.906mV por lo tanto la corriente por ley de ohm el BJT opera en la regin activa. Para el BJT PNP 2N3702: Aplicando una seal de entrada 0: el voltaje en la salida es igual 4.938V y la corriente del colector es igual el BJT opera en la regin activa.Aplicando una seal de entrada 1: el voltaje en la salida es igual a 1.311nV por lo que la corriente en el resistor es muy pequea, como esta es la misma corriente del colector la regin de operacin est en corte.

3. Velocidad de respuesta. Para determinar la velocidad de respuesta de los transistores del bloque 1 y bloque 3 se utiliza los marcadores como se muestra a continuacin en la figura 9 y 10, en estas se ve una escala ampliada de los grficos de la parte 2.

Para el bloque 1:

Figura 9: Respuesta ampliada del bloque 1.La velocidad de respuesta = 10.821nsPara el bloque 3:Para el bloque 3 su respuesta ampliada se muestra en la figura 10.

Figura 10: respuesta ampliada del bloque 3. La velocidad de respuesta = 73.694ns

RECOMENDACIONES:Se recomienda para el caso de simulaciones la revisin previa de la gua, es decir verificar que los componentes del circuito que se va a simular, estn disponibles en el software del laboratorio para evitar improvisaciones que puedan afectar con el objetivo que debe cumplir la experiencia. Una breve introduccin teora seria de ayuda a la hora de realizar la experiencia, debido a que la experiencia de laboratorio puede que se adelante a los temas de clases.

CONCLUSIONESAlvarado, Felipe:Una vez realizada esta experiencia se observo que se pueden obtener niveles lgicos con BJT y MOSFET controlando el nivel de voltaje para los MOSFET en la compuerta y la corriente de la base en los BJT, las regiones en las que operan MOSFET son entre corte y saturacin mientras que los BJT operan entre corte y regin activa. Hay que mencionar que esta operacin se logra con un circuito de polarizacin. El voltaje en la salida no necesariamente tiene que ser 0V pero en niveles de voltaje tan pequeos esto conduce a un esta lgico de 0 mientras que un nivel lgico alto por ejemplo 4.95 ya se considera un nivel lgico de 1. En la segunda parte se puede ver que aplicando una seal variable en la entrada se puede obtener una seal variable en la salida, que cambia tan rpido como la entrada con una pea diferencia en la salida, pero esta diferencia es tan pequea que al operar los transistores es imperceptible y por lo tanto en la prctica se toma como si la variacin fuera instantnea

Roa, Nathia:

FIRMAS:

Alvarado, Felipe 8-841-1834

Roa, Nathia8-864-1854