Transistor BJT en conmutación

Universidad Politécnica Salesiana.  Transistor BJT en Conmutación.

Transistor BJT enConmutación

Jaramillo Sánchez Isauro David

ijaramillos@est.ups.edu.ec

Universidad Politécnica Salesiana

Abstract. -The following report provides a theoretical about switching operation of a BJT transistor, functioning and characteristics was made. Also the calculations for all circuits made in practice to develop, and if it is found necessary circuit simulations.

1. OBJETIVOS

1. Comprobar  el  funcionamiento  del transistor  BJT  en conmutación.
2. Diseñar,  calcular  y  comprobar  el  funcionamiento  de  los  siguientes  circuitos  de  conmutación del transistor BJT:

• Circuito indicador de nivel de agua.
• Circuito de apagado y encendido de un motor CC utilizando LDR .
• Inversión de giro automática de un motor de CC con un pulsante para marcha y otro para paro implementado un puente H.
• Encender una lámpara de 110V mediante un relé encendido por un transistor en conmutación. La lámpara se enciende cuando no hay luz.
• Realizar un circuito que accione un motor (ventilador) durante 3 segundos luego de que la temperatura aumente.(usar NTC o PTC)

1. MARCO TEORICO

Transistor BJT en conmutación

El transistor BJT aquí tiene un objetivo principal es relacionar el comportamiento en conmutación del inversor RTL con la física interna del bipolar. Idealmente, nos gustaría que el bipolar conmutara instantáneamente de saturación a corte y viceversa. Sin embargo, las capacidades de transición de las uniones y el almacenamiento de portadores minoritarios en la base, ralentizan las transiciones.

Para poder entender mejor el funcionamiento simplemente se mostrara  los efectos de la conmutación en un circuito típico.

Parte de la corriente de base fluye a través de la capacidad de la unión del colector, y sale del terminal del colector (lo contrario del sentido normal de la corriente de colector para un transistor NPN en la región activa). Esta corriente hace que aumente la tensión de salida. Así, la tensión de salida es, de hecho, ligeramente mayor que la tensión de alimentación.

[pic 1]

Figura. 1. Circuito para mejorar la conmutación.

Intervalo de conmutación

Los transistores ofrecen especificaciones de los intervalos de tiempo de conmutación para circuitos de prueba similares al inversor RTL.

Definimos el inicio de una transición lógica como el punto en el que ya ha ocurrido el  del cambio de tensión. Por ejemplo, el inicio del flanco de subida del impulso de entrada de 3 voltios, es el punto en el que el impulso de entrada alcanza los . De igual manera, el inicio del flanco de bajada del impulso de salida es el punto en el que cae a . [pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

[pic 6]

Figura. 2. Curva característica.

La principal aplicación de transistor como interruptor es en los circuitos e integrados lógicos, allí se mantienen trabajando los transistores entre corte o en saturación, en otro campo se aplican para activar y desactivar relés, en este caso como la carga es inductiva (bobina del relé) al pasar el transistor de saturación a corte se presenta la "patada inductiva" que al ser repetitiva quema el transistor se debe hacer una protección con un diodo en una aplicación llamada diodo volante.

1. PROCEDIMIENTO

A continuación presentaremos los distintos circuitos de aplicación realizados en cada uno se desarrolla los respectivos cálculos y además se presenta el esquema de  cómo están constituidos.

1. Circuito 1

A continuación se presenta el circuito indicador de nivel de agua , como está constituido y los cálculos realizados para el mismo.

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Figura 3. esquema del circuito 1.

Datos:

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recorrido que involucra el voltaje base emisor:

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recorrido que involucra el voltaje colector -emisor:

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1. Circuito 2

En este circuito se realizara el funcionamiento de un motor de 12 voltios (encendido y apagado), para ello utilizaremos un LDR.

“El motor se prendera cuando el LDR reciba luz”

[pic 18]

Figura 4. esquema del circuito 2.

        Datos:

[pic 19]

Cálculos:

[pic 20]

1. Circuito 3

En este circuito se realizara el funcionamiento del motor en sentido horario y anti horario. Como se observa en la Figura 1 tenemos el pulsador 1(SW1) y el pulsador 2(SW2) con ellos controlaremos la inversión de giro.

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