Eneko Saez de Argandoa141 DAPractica n 111 / 11 / 2014

CARGA LINEAL DEL CONDENSADOR

ndice

Hoja de presentacin de la practica..pg. 3

Teora nueva abordada en la prctica...pg. 4-5

Esquema a estudio.......pg. 6

Clculos...pg. 7

Explicacin detallada del funcionamiento......pg. 8

Datos....pg. 9

Forma de ondapg. 10

Observacionespg. 11

Teora nueva abordada en la prctica

Transistor de Unin Bipolar (BJT)

El transistor es un componente electrnico semiconductor que hace funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El trmino transistor viene del ingls de transfer resistor es decir resistencia de transferencia.

El transistor de unin bipolar o BJT (Bipolar Junction Transistor) es el utilizado en esta prctica. El termino bipolar hacer referencia al hecho de que en la conduccin de la corriente intervienen los dos tipos de portadores (donantes y huecos). La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) se suelen utilizar materiales como Arsnico o Fosforo. La zona P de aceptadores o huecos (cargas positivas) se suelen utilizar materiales como el Indio, Aluminio o Galio.

El transistor BJT es un dispositivo de tres zonas o capas. Podemos tener una capa de material dopado N entre dos capas de material dopado P, en este caso estaramos hablando de un Transistor PNP. Por el contrario, si posee una capa de material dopado P entre dos capas de material dopado N, se denomina Transistor NPN.

Estos transistores poseen tres zonas dispuestas de la siguiente manera: La primera emisor (emitter), la del medio base (base) y la ltima colector (colector). La zona de emisor es la encargada de emitir o inyectar portadores hacia la base (huecos en el caso de PNP, y electrones en el caso de NPN). La base se encarga de dejar pasar la mayor parte posible de portadores inyectados por el emisor hacia el colector. La zona de colector es la encargada de recoger o colectar los portadores que inyectados por el emisor han sido capaces de atravesar la zona base.

Potencimetro

Un potencimetro es un resistor al que se le puede variar el valor de su resistencia. Se suelen utilizar en circuitos de poca corriente, puesto que para mayores intensidades se utilizan los restatos que son de mayor tamao y disipan ms potencia.Existen dos tipos de potencimetros basndonos es la forma de construccin: Por una parte estn los llamados potencimetros impresos, estn construidos con una pista de carbn o cermet sobre un soporte como el papel baquelizado, fibra, almina. Tienen tres contactos, uno en cada extremo y otro conectado a un patn que se desliza por la pista resistiva. El segundo tipo son los llamados potencimetros bobinados, que estn construidos con un arrollamiento toroidal de alambre resistivo con un cursor que mueve el patn sobre el mismo.

Diodo Zener

Es un tipo especial de diodo que siempre se utiliza polarizado inversamente, puesto que polarizado normalmente, realizara la misma funcin que un diodo rectificador. A diferencia del diodo comn, que solo deja pasar las tensiones positivas, un diodo zener rectifica toda la seal para mantener un voltaje constante.

Un diodo comn est compuesto por un nodo A y un ctodo K, y la corriente fluye del nodo al ctodo. Un diodo zener est compuesto igual que un diodo rectificador, pero la corriente fluye del ctodo al nodo.

En la curva del diodo zener se puede apreciar que a medida que se aumenta negativamente el voltaje, la intensidad que lo atraviesa aumenta ligeramente. Pero cuando se llega al voltaje o tensin Zener, el aumento negativo del voltaje es muy pequeo, considerndose prcticamente constante. Para este voltaje la intensidad que atraviesa el diodo puede variar en un gran rango de valores. A esta regin se le llama zona operativa. Esta es la caracterstica que se aprovecha para que funcione como regulador de voltaje, pues el voltaje se mantiene prcticamente constante para una gran variacin de corriente.

Esquema elctrico

Calculos

Explicacin detallada y funcionamiento

Este circuito nos presenta una estructura que se asemeja a la de un circuito de mallas. En la primera malla, la superior, que est conectado al polo positivo de una fuente de alimentacin, nos encontramos con un diodo zener a la izquierda y una resistencia y un potencimetro en serie a la derecha. Ambos laterales comunican en un transistor tipo PNP. Por una parte, el diodo zener est conectado a la base del transistor. Por el contrario el potencimetro est conectado al emisor. La segunda malla, la inferior est compuesta por una resistencia en el lado izquierdo conectada a la base del transistor. En el lado derecho conectado al colector del transistor est el condensador. Estos ltimos estn conectados al polo negativo de la fuente.

El funcionamiento es el siguiente: La fuente de alimentacin nos ofrece una tensin de 15 Vcc. El diodo zener C6V8 estabiliza la seal de la tensin a un valor fijo (6.8V) el cual alimenta a la base del transistor. Por el otro lado, esta una resistencia de 68K Ohmios y el potencimetro de 22 K Ohmios que nos reduce la tensin inicial de 15V a 7.5V. El transistor nos da una cada de tensin desde 7.5 V en el emisor, a 6.8V en la base y finalmente 6.3V en el colector. Con esta tensin, y una intensidad de 8.39 X 10-5 A, la carga del condensador de 100 micro Faradios se har en un ngulo de 40 teniendo en cuenta el eje X como variable tiempo y el eje Y como variable de carga.

DatosDiodo Zener C6V8Transistor PNP 2N4289Condensador electroltico 100 X 10-6 FR1 680 OhmiosR2 68 K OhmiosR3 22 K OhmiosVcc inicial 15VPlaca montaje rpido

Forma de onda

Observaciones

El sistema de carga lineal descrito en este circuito, podra aplicarse para hacer que una bombilla en vez de apagarse o encenderse de golpe, vaya encendindose o apagndose de una manera ms suavizada. Pgina 1 de 2