Reconocimiento del trabajo colaborativo

TRABAJO COLABORATIVO

INDIVIDUAL

ACT 10

ELECTRONICA BASICA

CESAR MOLINA

GRUPO: 201419_27

CEAD:

JOSE ACEVEDO Y GOMEZ

(TUTOR)

JAIRO LUIS GUTIERREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

UNAD

BOGOTÁ 2012

INTRODUCCIÓN

El presente informe pretende mostrar los conocimientos adquiridos unidad dos del curso de Electrónica Basica. En este trabajo veremos los diferentes planteamientos de trabajo y utilidades de los diodos el fet , el funcionamiento de los MOSFET y los transistores BJT.

Por consiguiente este tiene como objetivo comprender la importancia de la electrónica para la formación de nuestra carrera universitaria para lo cual es necesario realizar un recorrido por distintas nociones de esta disciplina, con el fin de acercarnos un poco a su naturaleza.

Posteriormente, analizaremos simulaciones del comportamiento de algunos circuitos además de esto se vera de forma teórica formulas para solucionar problemas relacionados con este tema.

Al mismo tiempo estas simulaciones me brindaron momentos de reflexión e investigación muy fascinante ya que encontramos grandes temas. Como los diodos transistores, condensadores

.

Reconocimiento del trabajo colaborativo no. 2:

Para la primera unidad hablamos de la necesidad de tener un software de simulación

como ayuda obligatoria en el proceso de aprendizaje, la segunda unidad no es la

excepción.

Debemos realizar las lecturas necesarias sobre los temas de esta unidad tanto en el

módulo como de la información alojada en la web.

Aspectos generales del trabajo:

Se profundizarán las temáticas generales de la Unidad 2. Fundamentalmente

reconocimiento de los diferentes dispositivos, y aplicaciones de los mismos.

FASE 1: EL FET

Dadas Las Formulas:

Guía de actividades

VGS (off) = - VP RD = (VCC – VD) / ID VGS = - ID*RS AV = -Gm*RD

RS = VGS (off) / IDSS RG » 500 KO Gm = ID / VGS P = 1 / f

1.1 Amplificador De RF con JFET

Los amplificadores de RF son usados para restaurar señales débiles que son

captadas por una antena en los diferentes circuitos de transmisión y recepción de

información, un ejemplo de esto es la radio FM.

Construir en el simulador el siguiente amplificador con JFET que supondremos se

aplicara para restaurar la baja amplitud de la señal recibida por la antena de un

receptor de radio FM cuyas frecuencias de operación se ubican en la banda de

VHF.

Se debe polarizar el Amplificador en un punto Q llamado también punto estable

para que el JFET logre amplificar linealmente la señal. Basándonos en las

características de transferencia del JFET 2N3819 optamos por elegir los

siguientes parámetros para el diseño:

ID= 3mA, VD= 10V VCC= 20V

De catalogo Tememos:

IDSS puede Variar de 2mA a 20mA… para nuestro diseño Tomaremos IDSS=16mA

VGS (off) = -8V

Completar luego de los cálculos La Tabla:

RS RD RG VGS Gm AV

30A 0.A 30A 30A 0 0

Simular en análisis transitorio dibujando al menos 3 periodos de la señal de

100 MHz de frecuencia generada por Vi, incluir pantallazo de graficas para

las marcas de diferencia de potencial.

1.2 ¿Cuál es el tipo de Polarización aplicada al JFET del Circuito?

se efectúa por medio de la aplicación de un voltaje de polarización inverso, aplicado entre la compuerta y el surtidor (VGS), formando un campo eléctrico el cual limita el paso de la corriente a través de Drenador y Source. Al aumentar el voltaje inverso, aplicado a la compuerta, aumenta el campo eléctrico, y la corriente de Source a Drenador disminuye.

1.3 ¿Cuál es la función de los condensadores en el circuito?

para soportar los cambios bruscos en el circuito. Es decir, que si en determinado momento se pide una corriente mu grande por parte de algun componente del circuito y la fuente de continua no tiene capacidad para cambiar tan rápidamente la intensidad que propociona pues ahí están nuestros condensadores

1.4 Cuál de las siguientes igualdades es verdadera:

A. IG = ID

B. IG = IS

C. ID = IS

D. IG = ID = IS

Respuesta

C. ID = IS 284 c/u

1.5 La resistencia RS puesta a tierra en un JFET elimina la necesidad de utilizar una

fuente adicional para polarizar el pin Puerta.

Verdadero ( x )

Falso ( )

1.6 Para el diseño de amplificadores de señal debemos elegir un punto de trabajo en el

transistor que no sea ni de corte ni de saturación.

Verdadero ( )

Falso ( x ) Debe estar en el transistor en saturación para que amplifique la señal.

1.7 Explicar detalladamente el funcionamiento de los MOSFET decrementales e

incrementales.

Este circuito es la combinación de un MOSFET de canal P y un MOSFET de canal N.

Funcionamiento:

- Cuando la entrada tiene un nivel de tensión negativo (L), el MOSFET de canal P conduce y el MOSFET de canal N no lo hace

- Cuando la entrada tiene un nivel de tensión positivo (H), el MOSFET de canal N conduce y el MOSFET de canal P no lo hace

Se puede ver que el funcionamiento de ambos es siempre opuesto. Una característica importante de este circuitos es que la corriente de salida, que se puede considerar relativamente alta, es controlada con facilidad.

Cuando la entrada está en nivel bajo (L), la salida está conectada directamente a la fuente de alimentación a través del MOS FET de canal P y se tiene un nivel alto (H).

Cuando la entrada está en nivel alto (H), la salida está conectada directamente a la tierra a través del MOS FET de canal N y se tiene un nivel bajo (L).

El nivel de salida de la salida es siempre el inverso que el de la entrada (hay inversión de fase).

En el circuito C-MOS FET el MOSFET de canal P y el de canal N podrían no iniciar o dejar la conducción bajo las mismas condiciones, esto debido a que la tensión en la compuerta, que hace que el MOSFET deje de conducir, tiene un valor que va de 1 a 2 voltios.

Esta característica depende de cada MOSFET en particular y es común observar que la corriente de drenaje de un MOSFET es cero (MOSFET en corte) aún cuando la tensión en la compuerta no lo sea.

incrimental

La construcción de un transistor MOS-FET de tipo incremental de canal P es exactamente de forma inversa al de canal N, pero cambian |

|el sustrato que es de material tipo N y el canal drenador-fuente que es de tipo P. Como consecuencia, las polaridades y direcciones |

|de corriente también están invertidas. Las características y el modo de funcionamiento son similares al tipo de canal N. |

|Los símbolos para este tipo de MOS-FET incremental, tanto de cananl N como de canal P, son los mismos que para los de tipo |

|decremental.

Fase 2 TIRISTORES.

2.1 Disparo de un SCR con Diodo Zener

Dada la Ecuación para el disparo del SCR con diodo Zener: VCC= VZ + VGT simular en

siguiente circuito. Tenga en cuenta que VCC es la fuente relacionada a la puerta del SCR.

En este caso VCC = V1

2.2 ¿A qué valor de VCC se dispara el SCR? Justifique su respuesta.

0.7 v A medida que aumenta la corriente de puerta se desplaza el punto de disparo. Se puede controlar así la tensión necesaria entre ánodo y cátodo para la transición OFF -> ON, usando la corriente de puerta adecuada (la tensión entre ánodo y cátodo dependen directamente de la tensión de puerta pero solamente para OFF -> ON). Cuanto mayor sea la corriente suministrada al circuito de puerta IG (intensidad de puerta), tanto menor será la tensión ánodo-cátodo necesaria para que el tiristor conduzca.

Símbolo del tiristor

2.3 Cuando un SCR se dispara este permanece como un interruptor cerrado y para

apagarlo se debe interrumpir la corriente que lo atraviesa disminuyendo el valor de VCC

logrando que la corriente que circula sea inferior a la corriente de de mantenimiento IH

especificada por el fabricante.

Verdadero ( )

Falso ( x)

El tiristor es un conmutador biestable, es decir, es el equivalente electrónico de los interruptores mecánicos; por tanto, es capaz de dejar pasar plenamente o bloquear por completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio alguno, aunque no son capaces de soportar grandes sobrecargas de corriente

2.4 Proponer un circuito de control de potencia utilizando Tiristores. Anexe el diagrama esquemático y su teoría de funcionamiento.

Normalmente son usados en diseños donde hay corrientes o voltajes muy grandes, también son comúnmente usados para controlar corriente alterna donde el cambio de polaridad de la corriente revierte en la conexión o desconexión del dispositivo. Se puede decir que el dispositivo opera de forma síncrona cuando, una vez que el dispositivo está abierto, comienza a conducir corriente en fase con el voltaje aplicado sobre la unión cátodo-ánodo sin la necesidad de replicación de la modulación de la puerta. En este momento el dispositivo tiende de forma completa al estado de encendido. No se debe confundir con la operación simétrica, ya que la salida es unidireccional y va solamente del cátodo al ánodo, por tanto en sí misma es asimétrica.

Los tiristores pueden ser usados también como elementos de control en controladores accionados por ángulos de fase, esto es una modulación por ancho de pulsos para limitar el voltaje en corriente alterna.

En circuitos digitales también se pueden encontrar tiristores como fuente de energía o potencial, de forma que pueden ser usados como interruptores automáticos magneto-térmicos, es decir, pueden interrumpir un circuito eléctrico, abriéndolo, cuando la intensidad que circula por él se excede de un determinado valor. De esta forma se interrumpe la corriente de entrada para evitar que los componentes en la dirección del flujo de corriente queden dañados. El tiristor también se puede usar en conjunto con un diodo Zener enganchado a su puerta, de forma que cuando el voltaje de energía de la fuente supera el voltaje zener, el tiristor conduce, acortando el voltaje de entrada proveniente de la fuente a tierra, fundiendo un fusible.

La primera aplicación a gran escala de los tiristores fue para controlar la tensión de entrada proveniente de una fuente de tensión, como un enchufe, por ejemplo. A comienzo de los ’70 se usaron los tiristores para estabilizar el flujo de tensión de entrada de los receptores de televisión en color.

Se suelen usar para controlar la rectificación en corriente alterna, es decir, para transformar esta corriente alterna en corriente continua (siendo en este punto los tiristores onduladores o inversores), para la realización de conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos.

Otras aplicaciones comerciales son en electrodomésticos (iluminación, calentadores, control de temperatura, activación de alarmas, velocidad de ventiladores), herramientas eléctricas (para acciones controladas tales como velocidad de motores, cargadores de baterías), equipos para exteriores (aspersores de agua, encendido de motores de gas, pantallas electrónicas...)

circuito de control de potencia utilizando Tiristores

El cautín, utilizado para soldar con estaño, es una herramienta de trabajo básica para cualquier experimentador o practicante de electrónica. Los cautines eléctricos generan calor debido al paso de una corriente a través de un elemento calefactor, generalmente un alambre de níquel-cromo de alta resistencia devanado en forma de bobina alrededor de un núcleo de cobre. El calor desarrollado en este ultimo se trasmite por conducción a la punta de la herramienta, hecha de acero inoxidable, y de esta a los puntos de unión y a la soldadura.

Los cautines eléctricos se fabrican en una gran variedad de marcas, modelos y estilos, diferenciados entre sí por la potencia de operación del elemento calefactor, la cual es proporcional a la cantidad de calor generado. De hecho, la potencia nominal es generalmente la consideración mas importante que se debe tener en cuenta cuando se selecciona un cautín para una tarea especifica. Normalmente, los cautines para uso electrónico se consiguen con potencias de 25,40 o 60 W y se alimentan de la red publica de 120 o 220 VCA. Como regla general, siempre debe escoger un cautín que no produzca mas calor del absolutamente necesario para un trabajo. De lo contrario, pueden levantarse las pistas de los circuitos impresos y causar daños permanentes en componentes delicados.

Debido a que los requisitos de calor para soldar componentes eléctricos y electrónicos son muy variados, lo ideal en un banco de trabajo sería disponer de un cautín que se pudiera acomodar a todas las necesidades. Con este propósito, actualmente se dispone de cautines especiales, provistos de una base o estación de trabajo para el control de su temperatura. Este accesorio permite seleccionar la cantidad de calor mas adecuada para soldar cada tipo de componente. Desafortunadamente, estos equipos, aunque son muy prácticos, tienen el inconveniente de ser algo costosos.

El controlador de este proyecto, supera esta dificultad, convirtiendo su cautín en una estación de soldadura, económica y fácil de usar. Esto es posibleA gracias al uso de tiristores (SCR) y técnicas sencillas de control de potencia por variación de ángulo de fase. Usted simplemente conecta el cautín a la unidad de control y mediante un potenciómetro, selecciona la temperatura deseada.

Lista de Materiales

Resistencias fijas

R1 1K a 1/4W

Resistencias variables

R2 250K , potenciómetro de panel.

Condensadores

C1, C2 0,1uF/400V, cerámicos (2)

Semiconductores

D1, D2 diodos rectificadores de 1A/600V (1N4005) (2)

DIAC 1, DIAC 2 diodos bilaterales (diacs) de 28V (HT-32) (2)

SCR1, SCR1 2 rectificadores controlados se silicio (SCR) de 4 A/400V (C106D) (2)

Componentes ópticos

NEI piloto de luz neón de 110 o 220VCA para chasis.

Componentes electromecánicos

S1 interruptor de codillo spdt (un polo, dos posiciones).

CONCLUSIONES

Siendo este el último trabajo colaborativo de este semestre hemos estado a la expectativa de un desarrollo pleno del mismo siendo participantes activos de todo lo que sucede con respecto a su con formación final, también nos parece muy interesante el a ver aprendido y reforzar nuestros conocimientos respecto ha esta área tan importante ELECTRONICA BASICA.

inalizando este proceso de aprendizaje no queda más que seguir mejorando para alcanzar el éxito y la plenitud en todo lo que nos espera en la siguiente etapa denuestro estudio universitario.Éxito

Al mismo tiempo ante las múltiples definiciones y conceptos encontrados nos genera un excelente compromiso y ánimo para continuar mejorando como ciudadanos y comunidad en general para la realización de nuestras vidas como seres human

BIBLIOGRAFÍA.

Módulo electronica basica

es.wikipedia.org/wiki/Tiristor

biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0039_EO.pd

lcr.uns.edu.ar/electronica/Introducc_electr/2011/clases/BJT.pdf

es.semiconductordatasheet.com/datasheets/pdf/B/BC518.html

www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/1/N/7/5/1N750.shtml

es.wikipedia.org/wiki/Diodo

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