Lab 6 El Transistor de Unión Bipolar (BJT) Parte A uwu

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Lab 6. El Transistor de Unión Bipolar (BJT)
Materiales:
· 1 Transistor BJT 2N2222A ; 1 Resistencia 100Ω de ½ W ; 1 Resistencia 27kΩ
· 1 Fuente DC ; 1 Multímetro ; 1 Miliamperímetro Simpson
· 1 generador de Funciones ; 1 Osciloscopio Tektronix
· Plantilla ; Cables de Conexión ; 4 Lagartos Parte 1. Diodo Base Emisor / Diodo Colector Base
Figura 1. Diodo Base Emisor
1. Arme el circuito de la figura 1. Señal Senoidal de 100 Hz y 4Vp. Canales a 2V/div.
2. Ponga en el mismo eje las 2 señales del osciloscopio (invierta la señal 1 en las opciones.
3. Toque el botón de canal 1. En las opciones que le salen en la pantalla toque invertir.
4. Compare las señales que le salen con las del rectificador de media onda del lab 3.
Ya que el transistor tiene 2 diodos este se comportara de manera bastante parecida al rectificador de media onda.
5. Ponga la gráfica en formato XY (1 canal en función del otro) en display. Comparé la gráfica con la curva característica del diodo del lab 1.
6. Arme el circuito de la figura 2. y repita los pasos del 2 al 6.
Figura 2. Diodo Colector Base
· Ponga en el mismo eje las 2 señales del osciloscopio (invierta la señal 1 en las opciones).
· Toque el botón de canal 1. En las opciones que le salen en la pantalla toque invertir.
· Compare las señales que le salen con las del rectificador de media onda del lab 3.
Pasa lo mismo, las gráficas son extremadamente parecidas solo que la señal del canal 1 esta invertida.
· Ponga la gráfica en formato XY (1 canal en función del otro) en display. Comparé la gráfica con la curva característica del diodo del lab 1.
Preguntas
1. Dibuje un BJT con las terminales de emisor, base y colector.
2. Dibuje el modelo de 2 transistores del BJT. ¿Cómo sus comparaciones sustentan este modelo?
Los modelos de transistores representan que la corriente va a ir hacia el emisor, que cuando la misma fluye a través del transistor NPN o BJT, el terminal de la base del transistor recibe la señal eléctrica, el colector genera una corriente más fuerte que la que pasa por la base y por el emisor pasa esta corriente más fuerte al resto del circuito.
3. ¿Cómo funciona un transistor BJT?
R/. Los transistores BJT pueden funcionar en 2 formas, como interruptor electrónico y como amplificador con ganancia variable. Para que los transistores BJT funcionen como interruptores electrónicos se debe operar en la zona de corte y saturación para impedir o permitir el paso de corriente en un circuito.
Si se polariza en la región de corte se impide el paso de corriente, cuando se polariza en la región de saturación se permite el paso de la corriente, de esta manera los transistores BJT funcionan como interruptores electrónicos donde solo hay dos estados lógicos 0 y 1.
Para que los transistores BJT funcionen como amplificadores de corriente se debe aplicar una pequeña señal de corriente en la terminal base para controlar una corriente de salida mayor en las terminales colector y emisor. Para el uso de los transistores BJT como amplificadores, tienes que tener en cuenta que hay distintos tipos de transistores BJT los cuales tienen diferentes características técnicas, cada uno de ellos tiene una ganancia de corriente conocida como beta del transistor, dependiendo del tipo de amplificación que requieras verificar la beta del transistor para obtener la amplificación de corriente deseada.
PARTE 2. El Transistor de unión bipolar en operación.
Figura 2.
1. Arme el circuito de la figura 2.
2. Ajuste el voltaje v1 para obtener la corriente de base deseada de la tabla 2. Comience por la de 10μA.
3. Meta cables en las terminales de colector y emisor, esto es para conectar lagartos a dichos cables y estos al voltímetro.
4. Con lagartos también conecte el amperímetro Simpson para medir la corriente de colector, esta es la que entra al colector, la misma que pasa por el potenciómetro
5. Ahora prenda la fuente V2 y ajústela a 1.5V.
6. Varié el potenciómetro hasta que el voltaje colector emisor sea de 50mV.
7. Ahora varíe el voltaje V2, para llenar la tabla 2, comenzando por la tabla de 10μA, cada tabla corresponde a una corriente de base, cuando termine la tabla de 10μA, apague V2, vuelva al paso 2, ajustando ahora para una corriente de 20μA, repita los pasos del 3 al 7.
8. Repita los pasos del 2 al 7, ahora para una corriente de 30μA.
9. Una vez llene la tabla apague la fuente V1 y varíe la fuente V2, ¿Qué pasa con la corriente del colector?
10. En una hoja milimetrada, en un solo eje, dibuje las 3 curvas ic vs Vce. Especifique a que corriente de base corresponde cada curva.
	ib
	10μA
	20μA
	30μA
	Vce
	id (mA)
	
	
	
	
	0
	
	50mV
	
	100mV
	
	150mV
	
	200mV
	
	250mV
	
	300mV
	
	500mV
	
	700mV
	
	1V
	
	3V
	
	5V
	
Tabla 2.
Preguntas.
1. ¿Cuáles son las 3 regiones de operación del Transistor? ¿Qué pasa en cada una de ellas?
2. ¿Qué pasa con la corriente de colector en la región Activa? ¿Porqué?
3. ¿Qué pasa con la corriente de colector en la región de saturación? ¿Porqué?
4. Coloree cada región en la grafica de las curvas id vs Vce
5. ¿Qué tan dopada esta usualmente cada región del transistor? ¿Cuál es la diferencia entre la región de colector y la de emisor? ¿Son intercambiables?
6. En la datasheet busque: Vce de saturación, Vbe de saturación, Ganancia de Corriente, VCBO, VCEO. ¿Cuánta es la ganancia de corriente de su BJT?
7. ¿Como se quema un BJT? ¿Como se ven las curvas de este a medida se acerca a sus límites?
Parte 3. Parte Transitoria. (Simulado)
Figura 3.
1. Arme el circuito de la figura 3. Generador de funciones: 2.5Vp , Offset de 2.5V, Señal Cuadrada a 500 kHz.
2. En el osciloscopio en medidas que se vea del canal 1: Vmáx, Vmin, T subida y T bajada.
3. Ponga ambas señales sobre el mismo eje, una encima de la otra y toma captura de la gráfica.
Preguntas
1. Cuando el transistor está encendido, ¿En qué región opera?
2. ¿Cuál es el modelo de transistor ideal? ¿En que región opera un BJT cuando se usa como interruptor? ¿Porqué?
3. En el datasheet busque: Tiempo de subida (Tr) , tiempo de bajada (Tf), tiempo de retraso (Td) y tiempo de almacenamiento (Ts). ¿Qué significan cada uno de estos tiempos?
4. ¿Cuáles son las capacitancias internas del BJT? ¿Dónde van? Anote sus valores en la datasheet.
5. En la datasheet busque el valor de la frecuencia de transición. ¿Qué es la frecuencia de transición?