Practica Unidad IVS

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE AGUASCALIENTES.

MECATRONICA.

ELECTRONICA ANALOGICA.

PRACTICAS IV TRANSISTORES.

2B

Integrantes: Orlando Javier Alba Santoyo. Julio Miguel Garca Duran. Juan Antonio Loera Acero.

M.I. Vctor Mora.

Fecha de Entrega: 16/03/2015

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ndice:

Resumen2

Objetivo de materia y laboratorio3

Normas de seguridad..................................... 4

PRACTICA No. 1 Identificacin de transistores.. 7

Objetivos y conclusiones..10

PRACTICA No. 2 Polarizacin transistor Emisor Comn 11

Objetivos y conclusiones 14

PRACTICA No. 3 Transistor como Interruptor Electrnico. 15

Objetivos y conclusiones. 19

PRACTICA No. 4 Puente H 20

Objetivos y conclusiones..23

PRACTICA No. 5 LDR Encendido... 24


PRACTICA No. 6 Control Remoto Infrarrojo 28


2

Resumen:

En estas prcticas el objetivo general es conocer a fondo el funcionamiento de los diferentes tipos de transistores,

as como su colaboracin en diferentes circuitos ya siendo fciles hasta complejos y saber cmo se usan en

los aparatos que usamos a diario.

Gracias a esto nos dio grandes resultados como conocer las diferentes caractersticas de un transistor

diferencindolos de si es un transistor PNP o NPN, a identificar sus pines y como van ordenados, a medir y

conocer la (ganancia) del transistor, conocer sus caractersticas como su fabricante, su corriente en cuyo

transistor ya sea de base-colector, colector-emisor, y gracias a estas corrientes tambin nos ayud a calcular

resistencias que no se conocan y se deban aplicar en la base o en el colector de un transistor de varias de

nuestras prcticas.

Concluimos que estas prcticas nos resultaron demasiadas eficientes para comprender muy bien el

funcionamiento de un transistor ya que al principio para nosotros eran muy complejos y difcil ahora los vemos ms sencillos para manejarlos e interpretarlos en un

circuito para nuestro propio uso o para el uso de nuestros dems compaeros.

3

MANUAL DE PRACTICAS DE

LABORATORIO PARA LA MATERIA DE

ELECTRONICA ANALOGICA I UNIDAD

IV AMPLIFICADORES TRANSISTORES

Objetivo de la materia:

El alumno construir dispositivos electrnicos analgicos bsicos utilizados en equipos industriales y comerciales, mediante el empleo de componentes electrnicos, para conservar la operacin de los procesos.

Objetivo del Laboratorio:

El alumno identificar los componentes bsicos electrnicos, y los interconectar de manera adecuada, para construir diferentes circuitos de aplicacin, que le permitan comparar y evaluar los resultados reales, contra los obtenidos de simulaciones usando modelos tericos.

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NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE

ELECTRNICA.

OBJETIVO

Reconocer la importancia de las normas de seguridad que rigen en el laboratorio de electrnica, con el fin de evitar posibles accidentes en el manejo del equipo y componentes electrnicos.

DESCRIPCION BASICA

NORMAS DE SEGURIDAD

El laboratorio debe ser un lugar seguro para trabajar. Para ello se tendrn siempre presente los posibles peligros asociados al trabajo con componentes electrnicos de alto voltaje. Nunca hay excusa para los accidentes en un laboratorio bien equipado en el cual trabaja personal bien informado. A continuacin se exponen una serie de normas que deben conocerse y seguirse en el laboratorio:

- Est prohibido beber o comer en el laboratorio, as como dejar encima de la mesa del laboratorio algn tipo de prenda o material escolar.

- El laboratorio no es un lugar para realizar bromas.

- No utilizar un equipo o aparato sin estar familiarizado con su funcionamiento. Cuando se tengan dudas sobre las precauciones de manipulacin de algn equipo electrnico debe consultarse al profesor antes de proceder a su uso.

- No debe de dejar conectados equipos de medicin o cautines por periodos de tiempo mayores a los necesarios.

- El rea de trabajo debe mantenerse limpia y ordenada, sin tiles escolares, mochilas, etc.

5

- No se puede realizar un experimento no autorizado por el profesor.

- Antes de energizar el circuito revisar previamente sus conexiones.

- Utilizar las escalas apropiadas de medicin en los instrumentos de trabajo, para evitar su dao.

- Para la salida de material realizar el vale debidamente llenado, por el encargado del laboratorio.

- Al terminar la prctica realizada dejar el rea limpia y ordenada, as como desenergizar los circuitos.

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PRACTICA No. 1 Identificacin de transistores.

PRACTICA No. 2 Polarizacin transistor Emisor Comn.

PRACTICA No. 3 Transistor como Interruptor Electrnico.

PRACTICA No. 4 Puente H.

PRACTICA No. 5 LDR Encendido.

PRACTICA No. 6 Control Remoto Infrarrojo.

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PRCTICA 1: IDENTIFICACIN DE TRANSISTORES,

PARMETROS ELCTRICOS Y MEDICIN DE BETA.

OBJETIVO:

El alumno al final de la prctica:

Identificar el tipo y las terminales de los transistores NPN y PNP usando la seccin de diodo del multmetro digital.

Identificar los principales parmetros elctricos de transistores bipolares usando las hojas de datos.

Medir la Beta (hFE) de un transistor usando la seccin hFE del multmetro digital.

MARCO TERICO:

Tcnica de identificacin de terminales de transistores bipolares.

Investigar que es la Beta de un transistor.

Identificacin de pines:

http://galfama.blogspot.mx/2012/11/identificar-la-base-colector-y-emisor.html

MATERIAL Y EQUIPO

1 multmetro digital

1 transistor TIP41

1 transistor TIP42

1 transistor BC548

1 transistor 2N2222A

1 transistor 2N3055

8

Hojas de datos de cada transistor

DESARROLLO:

1. Dibuje el encapsulado de cada transistor (por el frente o abajo) y numere las terminales 1,2 y 3.

2. Identifique las terminales (colector, base y emisor) de cada

transistor y defina si es NPN o PNP, usando la tcnica de identificacin de terminales. Para la medicin use la

seccin diodo del multmetro.

B B E NPN NPN E C C E B C NPN

.548

.650

C NPN E B

.663

.660

.527

.525

E NPN B C

.522

.531

.591

.596

9

4. Identifique y encierre en la hoja de datos los siguientes:

Marca comercial (Ej: Fairchild, Motorola, etc)

Tipo de transistor y uso del componente electrnico (Ej: NPN Power Transistor)

Tipo de encapsulado (Ej: TO220)

Distribucin de los pines

ICmax (Mxima corriente de colector)

VCEOmax (Mximo voltaje entre colector y emisor)

o h FE tpica (Ganancia de corriente en emisor comn IC/IB) 5. Reporte los valores anteriores en la siguiente tabla:

ST

ST

ST

ST

ST

PNP

NPN

NPN

NPN

NPN

TO220

TO220

TO92

PO18

T03

7

amp

7

amp.

.6

amp.

.8

amp.

15

amp.

80 v.

80 v.

20

min.

20

min.

40 v.

40 v.

200

200

45 60 v.

10

6. Ya identificadas las terminales de cada transistor utilice la seccin hFE del multmetro para medir la Beta real de cada dispositivo. Modelo Beta (hFE) TIP41 _51_________ TIP42 ___58_______ BC548 ____0501______ 2N2222A ___156_______ 2N3055 _2250________

Objetivos:

Reconocer cada uno de los pines de un transistor, as como su ganancia y su corriente mxima.

Reconocer la marca comercial de cada transistor as como su encapsulado y caractersticas ms importantes.

Reconocer y aprender a medir los diferentes tipos de transistores PNP o NPN.

Conclusin:

Aprendimos a medir cada pin del transistor as como supimos reconocer si eran PNP o NPN, reconocimos su encapsulado y su ganancia, esto nos dice que si se cumpli con el objetivo general marcado y establecido.

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PRCTICA 2: POLARIZACIN TRANSISTOR EN EMISOR COMN OBJETIVO: El alumno al final de la prctica:

Emplear un transistor NPN para armar circuitos de polarizacin: Fija 1 fuente y por Divisor de tensin.

Medir y comprobar el punto de polarizacin de los circuitos de polarizacin.

MARCO TERICO: Circuitos de polarizacin Fijas 1 fuente y Divisor de tensin.

Circuitos de polarizacin en emisor comn. http://roble.pntic.mec.es/jlop0164/archivos/polarizacion-transistor.pdf MATERIAL Y EQUIPO.

1 transistor NPN

1 R=1K, 1.2K, 3.3k, 4.7K, 100k

4 caimanes

1 protoboard

1 fuente y extensin

1 multmetro

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DESARROLLO:

POLARIZACIN FIJA 1 FUENTE 1. Mida la Beta del transistor. = ______41.87________ 2. Armar el circuito en polarizacin fija 1 fuente.

3. Obtener el punto de polarizacin.

84.1A

3.53mA

83A

3.47mA

5.33v 5.4v

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POLARIZACIN POR DIVISOR DE TENSIN

1. Mida la Beta del transistor. = _____41.87_________ 2. Armar el circuito en polarizacin por divisor de tensin.

3. Obtener el punto de polarizacin.

VTH Es el diferencial mnimo de puerta a fuente de tensin que se necesita para crear una trayectoria.

Medido Calculado

VTH 2.7v 2.63 v

IB 4.68uA 4.1uA

IC 0.209mA 0.173mA

IE 0.214mA 0.177mA

VCE 6.38v 6.2v

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Objetivos:

Conocer la polarizacin de un transistor en la configuracin de polarizacin fija de una fuente.

Conocer e identificar la polarizacin de un transistor en la configuracin de polarizacin a travs de un divisor de tensin.

Armar e identificar circuitos ya sea de polarizacin fija o polarizacin por divisor de tensin.

Conclusin:

Los objetivos se cumplen ya que todo lo planteado en los objetivos se cumpli ya que los aprendimos bien mediante esta prctica.

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PRCTICA 3: TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR ELECTRNICO OBJETIVO: El alumno al final de la prctica:

Distinguir y comprobar los dos estados del transistor: saturacin y corte que permiten su aplicacin como interruptor.

Calcular apropiadamente las resistencias de base para asegurar que un transistor est en su estado de saturacin.

MARCO TERICO: Investigar el transistor como interruptor. Zona de corte y saturacin del transistor.

Transistor como interruptor: http://roble.pntic.mec.es/jlop0164/archivos/polarizacion-transistor.pdf MATERIAL Y EQUIPO:

1 transistor NPN

1 fototransistor

1 R 1k

1 foco 12Vcd

1 foco CA con clavija

1 relevador 12Vcd

4 caimanes

1 protoboard

1 fuente c/extensin

1 multmetro

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DESARROLLO: Experimento 1 (Se usa como carga RL un resistor de 1 k que se alimentar con 20V). 1. Mida la Beta del transistor con el multmetro. = _______45_____ 2. Determine cul es el voltaje VCC y la corriente de saturacin ICsat, para el transistor: VCC = VL = ____20 v._______ ICsat = IL = ___20mA________ 3. Calcule la resistencia de base necesaria mxima para provocar la saturacin en el transistor. RB(max) = _____25,450.45 ______

4. Calcule la resistencia prctica y seleccione un valor comercial. RB(prac) = _____25,450.45______ RB(com) = __27k_________ 5. Arme el siguiente circuito con los valores obtenidos:

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Experimento 2 (Activacin de un foco) Repetir lo mismo que el circuito anterior.

VCC = VL = ____20v.______ ICsat = IL = ____20mA______

RB(max) = ____9648.68______ RB(prac) = ___1k_______ RB(com) = __10k________

Para el circuito anterior vuelva a probar con una resistencia ms grande que la mxima RB(max). RB usada = _27k_ Experimento 3 (Activacin de un relevador) Repetir lo mismo que el circuito anterior.

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VCC = VL = __20v.________ ICsat = IL = __20mA________ RB(max) = ___9648.68_______ RB(prac) = ___1K_______ RB(com) = ___10K_______ Sustituya el interruptor por un fototransistor y utilice una seal con un LED infrarrojo para conmutarlo.

Al presionar el botn de

nuestro control en foco

prende y al presionar de

nuevo el foco se apaga.

120v

120v

120v

120v

120v

120v

120v

120v

48v

48v

48v

46v

49v

52v

34v

50v

0

Foco

prendido

Foco

apagado

20 mA

Foco

apagado 0

20mA

0

Foco

Prendido

Foco

Apagado

Foco

prendido 20mA

0

20 mA

Foco

apagado

Foco

prendido

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Objetivo:

Utilizar el transistor como un interruptor electrnico por medio de la saturacin de carga o corte.

Utilizar un foco en conjunto con un relevador para la activacin del foco.

Conocer el funcionamiento del relevador conectado a una fuente de 120 v con activacin por medio de un infrarrojo.

Conclusin:

Si se cumplen los objetivos ya que gracias al uso del relevador hace ms sencilla la aplicacin del interruptor electrnico.

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PRCTICA 4: CONTROL DE MOTORES CON TRANSISTORES (Simple y Puente H). OBJETIVO: El alumno al final de la prctica:

Armar circuitos de control de motores mediante transistores para activarlos en uno o dos sentidos, este ltimo caso usando la configuracin conocida como puente H.

Calcular las resistencias de control apropiadas para la activacin de los transistores.

Marco Terico: Activacin de motores por medio de un circuito simple o activacin por medio de puente H.

Control de un motor de DC con puente H: http://www.unicrom.com/cir_control-motor-DC-con-puente-h.asp MATERIAL Y EQUIPO:

2 TIP41

2 TIP42

2 BC548 equivalente

1 motor CD

4 diodos 1N4001

5 resistencias (hay que calcularlas)

protoboard

1 fuente CD

1 multmetro

4 caimanes

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DESARROLLO 1. Activacin simple de un motor de CD.

Medir la corriente del motor a su voltaje nominal: __40mA________

Mida la Beta del transistor: __53________

Calcule la RB adecuada: ___1,004_______

RB comercial: _1K _________

Mida el voltaje del motor con el switch OFF: VMOTOR= ___0V_______

Mida el voltaje del motor con el switch ON: VMOTOR = __11.85V________

INCLUYA LOS CLCULOS

RB= Vbb-Vbe/Ib

Rb= 12v-.7/11.25ma = 1,004

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2. Control de giro de un motor de CD mediante puente H.

Mida la Beta de cada transistor de potencia, antelas y ordnelas de acuerdo a la ubicacin en el circuito. Tip41: 53 45. Tip 42: 356y 396.

Calcule las resistencias RC y anote en el diagrama las resistencias comerciales resultantes.

Mida las betas de Qi=__525_____ y Qd=__523______, luego calcule las resistencias RB y anote en el diagrama las resistencias comerciales resultantes.

Sin ningn switch accionado mida el voltaje del motor: VMOTOR= ___0v____________

Active slo el switch izquierda y mida el voltaje del motor: VMOTOR= ____4.8v___________

Active slo el switch derecha y mida el voltaje del motor (debe ser de signo contrario y el sentido del motor al revs: VMOTOR=_____4.5v__________

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Cuestionario: 1.- Para qu son los diodos?

Los diodos no periten el paso de corriente aun solo lado evitando que esta se regrese.

2.- Se activa bien el motor en ambos circuitos? Si, si se activa bien el motor en ambos sentidos. 3.- Qu cree que pasara si se activan los dos switches a la vez del puente H? Creemos que si se activan los dos switches el motor no girara a ninguno de los lados.

Objetivos:

Activar motores de corriente directa por medio de un circuito simple o por medio de un puente H.

Calcular las resistencias y reconocer los transistores indicados para cada circuito del control del motor.

Medir los voltajes y cargas en cada uno de los circuitos ya armados y en completo funcionamiento.

Conclusin:

Los objetivos se cumplieron ya que supimos controlar un Motor de DC en manera simple y por medio del Puente H, ya que lo pudimos controlar en ambas direcciones.

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Prctica No. 5 Unidad II Electrnica Analgica

Transistores: LDR Encendido.

Objetivos: En esta prctica nos familiarizaremos con el transistor Bipolar. Adems de ver algunas aplicaciones con fin de involucrar la parte terica y la practica con aplicaciones de uso comn. Marco terico: Encendido por ausencia de luz

LDR encendido. electronicayrobotica.wordpress.com/2010/07/03/sensor-para-led-con-fotorresistencia-ldr/ Montar el siguiente circuito:

Material necesario: R1 = 100 K R2 = LDR R3 = 2K2 R4 = 330 Q1 = Transistor NPN D1 = Diodo LED

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Funcionamiento

Cuando la LDR recibe luz, disminuye su resistencia (tendr un valor comprendido entre varios cientos de ohmios y

algn K), por lo que en el divisor de tensin formado por R1 y LDR, prcticamente toda la tensin de la pila estar en extremos de R1 y casi nada en extremos de la LDR, en estas

condiciones no le llega corriente a la base, el transistor estar en corte y el diodo no lucir.

Cuando la luz disminuye, la resistencia de la LDR aumenta (puede llegar a valer varios cientos de

K) por lo que la cada de tensin en la LDR aumenta lo suficiente para que le llegue corriente a la base del transistor, conduzca y se encienda el diodo LED.

Actividades

1. Comprobar los valores de las resistencias con el multmetro vs cdigo de colores).

Con multmetro: R1.- 99.8K R3.- 2.189 K R4.- 328 Codigo de resistencias: R1.- 100k R3.- 2.2k R4.- 330

2. Comprobar los valores de la LDR con luz y sin luz.

Con luz.- 2.2K

Sin luz.- 50k

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3. Calcula los valores de tensin que habra en bornes

de la LDR en las condiciones Anteriores.

Con luz.-0.197v

Sin luz.- 3v

4.- Repita los pasos anteriores ahora con este circuito.

A. Comprobar los valores de las resistencias con el multmetro vs cdigo de colores

Con multmetro R1.- 998 R3.- 2.189 K R4.- 328

Tabla de colores R1.- 1k R3.- 2.2k R4:330

B. Comprobar los valores de la LDR con luz y sin luz.

Con luz.- 2.2K

Sin luz.- 50k

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C. Calcula los valores de tensin que habra en bornes de la LDR en las condiciones anteriores.

Con luz.-2.7v

Sin luz.- 0.197v

Objetivos:

Medir la resistencia del LDR aplicando luz directamente.

Medir la resistencia del LDR aplicando menos luz directamente.

Aprender a medir resistencias a travs del multmetro y medirlas a travs de la tabla de resistencias.

Conclusin:

Los objetivos se cumplen ya que se realiz correctamente las mediciones de las resistencias en el LDR, disminuyo correctamente la resistencia del LDR al aplicar luz y aumento su resistencia al tener ausencia de luz.

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PRCTICA 6: Control remoto Infrarrojo OBJETIVO: El alumno al final de la prctica:

Distinguir y comprobar el uso del transistor como amplificador de seal.

As mismo el uso del dispositivo 555 para usarlo como temporizador.

Sumado al uso del fotodiodo y fototransistor

MARCO TERICO:

Investigar que es el 555, as como los diodos infrarrojos.

Control remoto infrarrojo: http://www.forosdeelectronica.com/f23/control-remoto-infrarrojo-11349/ MATERIAL Y EQUIPO:

1 transistor NPN 2n2222a

1 fototransistor

1 R 1k, 10k, 100k

1 foco 12Vcd

1 foco CA con clavija

1 relevador 12Vcd

1 protoboard

1 fuente c/extensin

1 multmetro

1 555

1 control de tv

1 potenciometro de 100k

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DESARROLLO 1.- Activacin simple de un led.

Medir la corriente tanto del fototransistor como del transistor :

Mida la Beta del transistor: ___194_______

Calcule la R1 adecuada para el led TX __1.8v________

RB comercial: ____5.8v______

Mida el voltaje del Led con el switch OFF: __________

Mida el voltaje del Led con el switch ON: __________

Como se comporta el Receptor cuando el emisor esta encendido: Se utiliz el infrarrojo ya adaptado en el control remoto y gracias a esto el circuito se comport como se esperaba.

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2.- Activacin simple de un led y un Temporizador 555

Mida la Beta del transistor: _____194_____

Mida el voltaje del Led con el switch OFF: 1.8v______

Mida el voltaje del Led con el switch ON: ___5.11v_______

Mida la Frecuencia para realizar cuentas a 5 seg, 10 seg, 15seg de encendido del led

Frecuencia a los 5 seg.____1.604 Hrz______

Como se comporta el Receptor cuando el emisor esta encendido: Al presionar el botn del control la luz Led se quedaba prendida y eso era lo que se esperaba que

sucediera con nuestro circuito ya armado. Sustituya el control emisor por un control de TV

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Objetivos:

Implementar el uso del led infrarrojo aplicndolo como un control remoto.

Activar un led de la manera simple mediante un control remoto.

Activar un led y un temporizador 555 por medio de un control remoto y medir las betas de cada transistor en los circuitos implementados.

Conclusin:

Los objetivos si se cumplieron ya que al armar nuestros circuitos la luz led de nuestros circuitos se prendieron y apagaron correctamente.

Documents

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