Polarización del transistor y aplicación de señal AC

I.- OBJETIVOS

• Identificar el tipo de transistor con ayuda del manual del fabricante sea a través de la hoja de datos o de la hoja de reemplazo.
• Reconocer e identificar los terminales del encapsulado del transistor.
• Verificar el funcionamiento del transistor cuando opera como amplificador.
• Aplicar correctamente un sistema de la fuente y resistores a fin de la polarización del transistor.
• Aplicar un transistor en la implementación de un circuito amplificador de tensión de señal AC.

II.- FUNDAMENTO TEORICO

IDENTIFICACION DEL TRANSISTOR BIPOLAR

1.- Identificación de los terminales

Con un ohmímetro en la escala de Rx1 y teniendo cuidado que los terminales externos del ohmímetro coincidan con la polaridad de la batería o pila interna, se efectúa lo siguiente:

• Se numeran las patitas al azar. ver Fig. A
• Se coloca el ohmímetro tal como se indican las figuras B, C, D, etc., hasta obtener dos lecturas de baja resistencia con un punto común tal como señalan las figuras B y D, en donde el punto común es el contacto número 2. En caso de no obtener las dos lecturas de baja resistencia, intercambie las puntas de prueba y repita las mediciones indicadas en las figuras B, C, D.

• El contacto común (en este caso la patita 2) viene a ser la BASE del transistor.
• Para ubicar el contacto de colector, de las dos lecturas de baja resistencia se selecciona la menor. La diferencia es de solamente algunos ohmios; en algunos casos son décimos de ohmio.
• Supongamos que la Fig. B tenga una resistencia mucho menor que la Fig. D; en este caso el COLECTOR viene a ser el contacto número 1.
• El contacto restante (o sea la patita número 3) será la conexión de EMISOR.
• Si el transistor posee cuatro patitas, generalmente una de ellas hace contacto con el recubrimiento metálico del transistor (contacto de masa). Esta patita se descarta y se considera únicamente las tres restantes.

2.- Identificación del tipo de transistor

Utilizamos las mediciones anteriores observando la polaridad del terminal del ohmímetro que le correspondió a la BASE. En el ejemplo de las Figuras notamos que la BASE le correspondió el polo positivo luego, el transistor será del tipo NPN. Si le hubiera correspondido el polo negativo a la BASE, el transistor sería PNP.

III.- EQUIPO Y MATERIALES

• VCC : Fuente de corriente continua 6V
• Vi : Fuente de Señales AC
• O : Osciloscopio
• V : Multímetro
• Q : Transistor de Silicio 2N3904
• LED : Diodo Emisor de Luz BC338-CBC
• R : Resistencias : 100Ω, 33KΩ, 10KΩ, 1.5KΩ, 6.8KΩ, 1KΩ
• C : Condensadores 4,7 μF y 47 μF.

IV.- PROCEDIMIENTO

1.- Construya el circuito de la Figura identificando los terminales del transistor, con el interruptor en la posición de apagado, energice el circuito y observe la luminosidad del LED (apagado), desplace el interruptor a la posición de encendido y el diodo LED debe emitir luz de no ser así observar la polaridad del diodo (LED), intercambie la posición de encendido del interruptor por varias veces rectificando el normal funcionamiento del interruptor de luz del LED.

En este circuito se pudo apreciar que funcionaba entre el corte y saturación por lo que se pudieron determinar los siguientes datos:

En la posición de apagado(corte):

• La corriente de colector es cero
• El voltaje de colector a emisor era de 4.8V

En la posición de encendido(saturación):

• La corriente de colector es de 23 mA
• El voltaje de colector a emisor era de 0.65 V
• El voltaje en el diodo LED era de 2.2V

2.- Construya el circuito de la figura y mida las diferencias de tensiones con respecto a tierra: VC, VB, VE.

En el circuito se tomaron los siguientes datos:

VC = 4.5V

VB = 3V

VE = 2.5V

VCE = 1.7V

IC = 2.2 mA

IB = 0.016mA

β = 137.5

3.- Apague la fuente y agregue al circuito anterior los condensadores y la fuente de señales, energice la fuente y aplique una señal de 0.01 V ( 10 mV a 1KHz) a través de Vi y mida tanto la salida VO como Vi con ayuda del osciloscopio y determinar la ganancia AC del amplificador de tensión.

El Osciloscopio se calibró para que 1VPP = 550 div

Por lo tanto:

• Para la entrada se tuvo 6 divisiones que equivalen a 10.9 mV
• Para la salida se tuvo 300 divisiones que equivalen a 0.55 V

La ganancia AC del amplificador de tensión se determinó:

ΔV = Vo/Vi = (0.55V)/(0.0109V)

ΔV = 50.4