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7/26/2019 laboratorio 4 up

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Universidad de PamplonaPamplona - Norte de Santander - Colombia

Tels: (7) 5685303 - 5685304 - 5685305 - Fax: 5682750 - www.unipamplona.edu.co

Una universidad incluyentey comprometidacon el desarrollo integral

DIODO ZENER Y POLARIZACION DE TRANSISTORES BIPOLARES

PRESENTADO POR RAUL ANTONIO LEAL MENDEZCOD.1116794997CARLOS ALBERTO GONZALEZCOD. 1093769981MARYORY QUINTEROCOD. 1090495046

PRESENTADO A ING. JESUS SALAMANCA

ASIGNATURA ELECTRNICA 1GRUPO: AR

UNIVERSIDAD DE PAMPLONAFACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

VILLA DEL ROSARIO N. DE S.2016


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INTRODUCCINDentro del laboratorio veremos los diferentes circuitos aplicados para diodo

zener, polarizacin de base y zonas de trabajo del BJT, y la polarizacin por

divisor de voltaje adems de obtener los valores correspondientes a cada

elemento usado.

El diodo Zener es un diodo de silicio fuertemente dopado que se ha construido

para que funcione en las zonas de rupturas. El diodo Zener es la parte esencial

de los reguladores de tensin casi constantes con independencia de que se

presenten grandes variaciones de la tensin de red, de la resistencia de carga

y temperatura.

Polarizacin del transistor BJT

La seleccin del punto de trabajo de un transistor se realiza a travs de

diferentes circuitos de polarizacin que fijen sus tensiones y corrientes.

La polarizacin con una fuente sin resistencia de emisor es poco

recomendable por carecer de estabilidad; bajo ciertas condiciones se

puede producir deriva trmica que autodestruye el transistor.

La polarizacin con una fuente es mucho ms estable aunque el que

ms se utiliza con componentes discretos es el circuito de auto

polarizacin.

La polarizacin de colector-base asegura que el transistor nunca entra

en saturacin al mantener su tensin colector-base positiva.

Polarizacin por divisor de voltaje: Con este tipo de polarizacin la estabilidad

del punto Q es mucho mejor, es decir a medida que el transistor este

trabajando, los valores de ICQ, VCEQ se mantendrn casi inalterables. Es por

esta razn que este tipo de polarizacin es la ms utilizada cuando se trata de

disear un amplificador.


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OBJETIVOS:

Objetivo general:

Hacer cada uno de los montajes de los diferentes circuitos y tomar los datos

de las diferentes tablas para proceder a realizar las grficas de trabajo del

diodo y transistores, asi como las zonas en la que trabajan.

Objetivos especficos:

Tomar las mediciones de corriente y voltaje en el diodo Zener.

Trazar la curva de corriente Iz (mA) en funcin del voltaje Vz (V).

Determinar el estado o zona en que est trabajando el transistor (Activa,

saturacin o corte)

Determinar el valor de la relacin Ic / Ib, los voltajes VCE, VBE, VC, VE,

VB, VRB, VRE, VRC, y determinar el .


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MARCO TEORICODIODO ZENER: El diodo zener basa su funcionamiento en el efecto zener, deah su nombre. Recordaremos que, en polarizacin inversa y alcanzada esta

zona, a pequeos aumentos de tensin corresponden grandes aumentos de

corriente.

Este componente es capaz de trabajar en dicha regin cuando las condiciones

de polarizacin lo determinen y una vez hayan desaparecido stas, recupera

sus propiedades como diodo normal, no llegando por este fenmeno a su

destruccin salvo que se alcance la corriente mxima de zener Imx indicada

por el fabricante.

Lgicamente lageometra deconstruccin es diferente al resto de losdiodos,

estribando su principal diferencia en la delgadez de la zona de unin entre

losmateriales tipo P y tipo N, as como de ladensidad de dopado de los

cristales bsicos.

Sus parmetros principales son:

Comportamiento del Zener: Existe otro tipo de diodo, el llamado diodo Zener,cuyas caractersticas en polarizacin directa son anlogas a las del diodo de

unin estudiado en la prctica anterior (figura 2 a), pero que en polarizacin

inversa se comporta de manera distinta (figura 2 b), lo que le permite tener unaserie de aplicaciones que no posea el anterior.

El smbolo circuital semuestra en la figura 1 y su caracterstica tensin-

corriente en la figura de abajo
http://www.monografias.com/trabajos28/geometria/geometria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml#diohttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml#diohttp://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos28/geometria/geometria.shtml


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Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequea corriente circula

por l, llamada corriente de saturacin IS, esta corriente permanece

relativamente constante mientras aumentamos la tensin inversa hasta que

elvalor de sta alcanza VZ, llamada tensin Zener (que no es la tensin de

ruptura zener), para la cual el diodo entra en la regin de colapso. La corriente

empieza a incrementarse rpidamente por el efecto avalancha.

En esta regin pequeos cambios de tensin producen grandes cambios de

corriente. El diodo zener mantiene la tensin prcticamente constante entre

sus extremos para un amplio rango de corriente inversa. Obviamente, hay un

drsticocambio de laresistencia efectiva de la unin PN.

EL ZENER COMO COMPONENTE: Como ha quedado expuesto, el diodozener est ideado para trabajar con polarizacin inversa, careciendo
http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml


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deinters su funcionamiento en polarizacin directa, que es igual al decualquier diodo semiconductor.

La siguiente figura corresponde a su caracterstica tensin-corriente, y en ella

nos apoyaremos para estudiar su funcionamiento.

Cuando el zener est polarizado inversamente con pequeosvalores de

tensin se alcanza la corriente inversa de saturacin prcticamente estable y

de magnitudes despreciables a efectos prcticos.

Si sigue aumentando la tensin de codo o de giro, donde los aumentos de

corriente son considerables frente a los aumentos de tensin (aprciese

entorno a esta tensin la curvatura de la grfica). Sobrepasada esta zona a

pequeos incrementos de tensin corresponden aumentos elevados de la

corriente Iz.
http://www.monografias.com/trabajos7/tain/tain.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/tain/tain.shtml


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Alcanzada la circunstancia anterior, nos encontraremos en la regindetrabajo efectivo del zener. Debemos hacer ciertas consideraciones en este

momento.

1. Se ha de asegurar que en rgimen de trabajo, el diodo sea atravesadocomo mnimo por una corriente inversa Iz expresada por el fabricante

para excluir la regin de giro del funcionamiento normal.

2. No se debe sobrepasar en ningn caso Iz max para asegurar lasupervivencia del componente.

3. Estos dos valores de Iz llevan asociados un par de valores de tensin,Vz; aproximadamente el valor medio de ellos representa la tensin

nominal del zener Vz nominal. Se suele expresar en las caractersticas

un porcentaje detolerancia sobre la tensin nominal.

4. Lapotencia disipada en cada momento, Pz vendr expresada porelproducto de los valores instantneos de Vz e Iz

5. Los valores de Iz min e Iz max con sus valores de Vz asociadosrepresentan la regin de trabajo

En estos momentos estamos en condiciones de asegurar que en la regin de

trabajo, el zener es capaz de mantener en sus extremos una tensin

considerablemente estable.

EL ZENER COMO REGULADOR DE TENSIN: En muchas circunstancias latensin aplicada a una carga puede sufrir variaciones indeseables que alteren

el funcionamiento normal de la misma. Estas variaciones generalmente vienenprovocadas por:

1. Una variacin de la resistencia de carga, que lleva emparejada unavariacin de la intensidad de carga.
http://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tole/tole.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tole/tole.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtml


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2. Variaciones de la propia fuente de alimentacin.3. Por ambas causas.

Si elegimos un diodo zener de tensin nominal igual a la que es necesaria

aplicar a la carga y somos capaces de hacerlo funcionar en su regin de

trabajo, conseguiremos una tensin sin apenas variaciones.

El objeto de este apartado es disear un circuito capaz de conseguirlo, para

ellos nos apoyaremos en ejemplos de cada una de las tres posibles

situaciones.

TRANSISTORES

El transistor es undispositivo electrnicosemiconductor utilizado para

entregar una seal de salida en respuesta a una seal de entrada. Cumple

funciones deamplificador,oscilador,conmutador orectificador. El trmino

transistor es la contraccin en ingls de transfer resistor(resistor de

transferencia). Actualmente se encuentra prcticamente en todos

losaparatos electrnicos de uso diario tales

comoradios,televisores,reproductores de audio y video,relojes de

cuarzo,computadoras, lmparas,tomgrafos,telfonos celulares, aunque

casi siempre dentro de los llamadoscircuitos integrados.

El transistor consta de un sustrato (usualmentesilicio)y tres partes dopadas

artificialmente (contaminadas con materiales especficos en cantidades

especficas) que forman dos uniones bipolares: el emisor que

emiteportadores,el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que est
https://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Amplificadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Osciladorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Conmutador_(dispositivo)https://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aparato_electr%C3%B3nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Radio_(receptor)https://es.wikipedia.org/wiki/Televisorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reproductor_multimedia_digitalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_de_cuarzohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_de_cuarzohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tomograf%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Telefon%C3%ADa_m%C3%B3vilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttps://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Portador_de_cargahttps://es.wikipedia.org/wiki/Portador_de_cargahttps://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttps://es.wikipedia.org/wiki/Telefon%C3%ADa_m%C3%B3vilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tomograf%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_de_cuarzohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_de_cuarzohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reproductor_multimedia_digitalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Televisorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Radio_(receptor)https://es.wikipedia.org/wiki/Aparato_electr%C3%B3nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttps://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Conmutador_(dispositivo)https://es.wikipedia.org/wiki/Osciladorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Amplificadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico


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intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores(base). A diferencia de las vlvulas, el transistor es un dispositivo controlado

por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseo de

circuitos a los transistores se les considera un elemento activo,32a diferencia

de losresistores,condensadores einductores que son elementos pasivos.33

De manera simplificada, la corriente que circula por el colectores funcin

amplificada de la que se inyecta en el emisor, pero el transistor slo grada la

corriente que circula a travs de s mismo, si desde una fuente de corriente

continua se alimenta la basepara que circule la carga por el colector, segn el

tipo de circuito que se utilice. El factor de amplificacin o ganancia logradoentre corriente de colector y corriente de base, se denomina Beta del

transistor. Otros parmetros a tener en cuenta y que son particulares de cada

tipo de transistor son: Tensiones de ruptura de Colector Emisor, de Base

Emisor, de Colector Base, Potencia Mxima, disipacin de calor, frecuencia

de trabajo, y varias tablas donde se grafican los distintos parmetros tales

como corriente de base, tensin Colector Emisor, tensin Base Emisor,

corriente de Emisor, etc. Los tres tipos de esquemas (configuraciones) bsicos

para utilizacin analgica de los transistores son emisor comn, colector

comn y base comn.

Modelos posteriores al transistor descrito, el transistor bipolar (transistores

FET, MOSFET, JFET, CMOS, VMOS, etc.) no utiliza la corriente que se inyecta

en el terminal de basepara modular la corriente de emisor o colector, sino la

tensin presente en el terminal de puerta y grada la conductancia del canal

entre los terminales de Fuente y Drenaje. Cuando la conductancia es nula y el

canal se encuentra estrangulado, por efecto de la tensin aplicada entre

Compuerta y Fuente, es el campo elctrico presente en el canal el responsable

de impulsar los electrones desde la fuente al drenaje. De este modo, la

corriente de salida en la carga conectada al Drenaje (D) ser funcin

amplificada de la tensin presente entre la compuerta y la fuente, de maneraanloga al funcionamiento deltriodo.

Los transistores de efecto de campo son los que han permitido la integracin

a gran escala disponible hoy en da; para tener una idea aproximada pueden
https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-32https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-32https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-32https://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-33https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-33https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-33https://es.wikipedia.org/wiki/Triodohttps://es.wikipedia.org/wiki/Triodohttps://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-33https://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#cite_note-32


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fabricarse varios cientos de miles de transistores interconectados, porcentmetro cuadrado y en varias capas superpuestas.

Transistor PNP Estructura de un transistor PNP

Transistor NPN Estructura de un transistor NPN


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DESARROLLO DEL LABORATORIODATOS DATASHEET

VZ:3.9 V Iz min: 64 mA Iz Max: 234 mA Pz: 1w

Esquemtico:

Hallando Rs:

= = 3.9

=

=

3.9

1 = 3.9

=

= = 64

= + = 64 + 3.9 = 67.9

+ () + = 0

=

=

10 3.9

67.9 = 89.83


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TABLA DATOS EXPERIMENTALES

VS(V) 0 1 2 3 4VZ(V) 0 1 1.62 2.27 2.92IZ(mA) 0 0 0.00015 0.07 0.62

VZ(v) 5 6 7 8 9 10VZ(v) 3.40 3.65 3.82 3.92 3.99 4.04IZ(mA) 2.2 4.61 7.6 10.83 14.04 17.65

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Iz(mA)

Vz(V)

Curva De Corriente Del Diodo


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POLARIZACION DE BASE Y ZONAS DE TRABAJO DEL BJTEsquemtico:

Vbb (v) V (RC) V (RB) Vbe Vce Zona de trabajo1 2.6 0.67 0.65 2.6 Activa2 4.43 1.30 0.68 0.47 Activa3 4.80 2.28 0.7 0.11 Activa4 4.84 3.36 0.71 0.09 Saturacin5 4.86 4.25 0.71 0.08 Saturacin6 4.88 5.28 0.72 0.08 Saturacin7 4.89 6.24 0.72 0.07 Saturacin

8 4.89 7.27 0.73 0.06 Saturacin9 4.89 8.22 0.73 0.06 Saturacin10 4.89 9.18 0.73 0..05 Saturacin

En los casos en las que las zonas de trabajo son activas y de saturacin las

razn es la siguiente tabla resumen donde se dan a conocer las condiciones

para estar en dicha zona.


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POLARIZACION POR DIVISOR DE VOLTAJE

Esquemtico:

Re:69.7 K en el punto medio de carga Ic:2.69mA Ib: 0.23ma :(2.69 mA /0.23 mA) =11.69

MEDIDAS AL CAMBIAR EL TRANSISTOR

Vc 6.89VVb 1.44VVe 0.86VVRe 0.86VVRc 5.22VVce 6.01VVbe 0.58V

Ic:2.69 mA Ib:0.23m A

: (2 .69 mA / 0.23 mA) = 11.69

Por casualidad el beta de los dos transistores en este caso era idntico ya

que en la mayora sus betas varan ha si sean de la misma referencia.

VRe 1.4VVRc 8.66VVb 2.02VVc 3.4VVe 1.43VVce 2.2V

Vbe 0.59V


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CONCLUSIONES Al aplicar calor al transistor vemos que disminuye gradualmente le

voltaje y aumenta de misma forma la corriente debido a que el flujo de

electrones crece de manera considerable al aplicar una fuente de

energa externa como el calor.

Con la polarizacin por Divisor de Voltaje la estabilidad del punto Q es

mucho mejor, es decir a medida que el transistor este trabajando, los

valores de ICQ, VCEQ se mantendrn casi inalterables. Es por esta

razn que este tipo de polarizacin es la ms utilizada cuando se tratade disear un amplificador.


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BIBLIOGRAFIA

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdf

https://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.php http://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-

resumen/diodo-zener-resumen.shtml
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdfhttp://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdfhttp://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdfhttp://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdfhttp://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdfhttps://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.phphttps://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.phphttp://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zener-resumen.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zener-resumen.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zener-resumen.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zener-resumen.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zener-resumen.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zener-resumen.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zener-resumen.shtmlhttps://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.phphttp://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdfhttp://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/bkc-international-electronics/1N4728_to_1N973B-1.pdf

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