CEDEHP Profesor: Agustín Solís M. Medición y análisis de componentes y circuitos electrónicos CUESTIONARIO NRO. 2. El Transistor
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- Ramón Ortega González
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1 CUESTIONARIO NRO. 2 El Transistor 1.- El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de? R: amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. 2.- El término "transistor" es la contracción en inglés de? R: transfer resistor ("resistencia de transferencia"). 3.- Un transistor, cuantas zonas de dopaje tiene? R: tiene tres zonas de dopaje. 4.- Nombre cada una de ellas. R: La zona inferior se denomina emisor, la zona central es la base y la zona superior es el colector. 5.- Identifique las partes del Transistor Según la figura siguiente: 6.- Según el Texto, un transistor es similar a dos diodos contrapuestos, Identifique el nombre de cada uno de ellos. R: El diodo inferior se denomina el diodo emisor-base, o simplemente el diodo emisor. El diodo superior se denomina diodo colector- base, o diodo colector. Pagina 1 de 11
2 7.- Identifique las Zonas de deplexion según la figura siguiente: 8.- Un transistor sin polarización es similar a? R: es similar a dos diodos contrapuestos 9.- Si se conectan fuentes de tensión externas para polarizar al transistor, se obtienen? R: se obtienen, corrientes a través de las diferentes partes del transistor En la Figura 6-3 se muestra un transistor polarizado. Los signos menos representan electrones libres. El emisor está fuertemente dopado; Cuál es su función? R: su función consiste en emitir o inyectar electrones libres a la base. Pagina 2 de 11
3 11.- En la Figura 6-3 se muestra un transistor polarizado. Los signos menos representan electrones libres. La base ligeramente dopada también tiene un propósito bien definido: R: dejar pasar hacia el colector la mayor parte de los electrones inyectados por el emisor Porque el COLECTOR de un transistor recibe ese nombre? R: El colector se llama así porque colecta o recoge la mayoría de los electrones provenientes de la base La Figura 6-3 es la forma más habitual de polarizar un transistor. La fuente de la izquierda VBB en la Figura 6-3, de que forma polariza al diodo emisor? R: polariza directamente el diodo emisor. Pagina 3 de 11
4 14.- La Figura 6-3 es la forma más habitual de polarizar un transistor. La fuente de la derecha Vcc en la Figura 6-3, de que forma polariza al diodo colector? R: polariza inversamente el diodo de colector En el instante en que la polarización directa se aplica al diodo emisor de la Figura 6-3, los electrones del emisor todavía no han entrado en la zona de la base. Si VBB es mayor que la barrera de potencial emisor-base de la Figura 6-3, explique, como se ve en la Figura 6-4, que pasa con la corriente? R: Si VBB es mayor que la barrera de potencial emisor-base de la Figura 6-3, circulara una elevada corriente de electrones del emisor hacia la base, como se ve en la Figura Teóricamente estos electrones libres pueden circular en cualquiera de las dos direcciones siguientes: por una parte, pueden circular hacia la izquierda saliendo de la base, pasando a través de RB en su camino hacia el terminal positivo de la fuente. Por otra parte, los electrones libres pueden circular hacia el colector. Cuál es la trayectoria que siguen la mayor parte de los electrones libres? R: La mayoría de ellos seguirá el camino hacia el colector. Pagina 4 de 11
5 17.- Por qué? R: por dos razones; la primera es el débil dopaje de la base. Por esta causa, los electrones libres tienen una larga vida en la zona de la base; por tanto, tienen tiempo suficiente para llegar al colector. La segunda razón es que la base es muy estrecha, lo cual también permite a los electrones llegar con mayor facilidad Al colector Identifique la acción que grafica la figura 6-4. R: El emisor inyecta electrones libres en la base Identifique la acción que grafica la figura 6-5. R: Los electrones libres de la base circulan hacia el colector. Pagina 5 de 11
6 20.- Indique que es lo que se representa en la figura 6-6.a? R: Tres corrientes del Transistor. Flujo convencional del transistor Indique que es lo que se representa en la figura 6-6.b? R: Tres corrientes del Transistor. Flujo de electrones en el transistor Según la figura 6-6 se identifican tres tipos de corrientes, IE IB IC. Explique una de ellas. R: la corriente de emisor IE, la corriente de base IB, y la corriente de colector lc Cómo se comportan las corrientes?, Cual de las tres corrientes es la mayor? R: Como el emisor es la fuente de electrones. Su corriente es la mayor de las tres Cómo se comportan las corrientes?, Cual de las tres corrientes es la menor? R: La corriente de base es muy pequeña comparativamente, a menudo menor que el 1 por 100 de la corriente del colector Recuerde que establece la ley de las corrientes de Kirchhoff? R: la suma de todas las comentes que entran a un nudo o unión es igual a la suma de todas las corrientes que salen de ese nudo o unión. Pagina 6 de 11
7 26.- Al aplicarse a un transistor, la ley de Kirchhoff proporciona esta importante relación entre las tres comentes del transistor, Dibuje la ecuación. R: 27.- Defina, Alfa de continua: R: se define como la comente continua de colector dividida por la corriente continua de emisor Como se simboliza Alfa de continua? R: simbolizada αdc Complete la Ecuación de Alfa de Continua. R: 30.- Defina, Beta de continua: R: se define como la relación entre la corriente continua del colector y la corriente continua de la base Como se simboliza Beta de continua? R: simbolizada βdc Complete la Ecuación de Beta de Continua. R: 33.- La beta de continua se conoce también con otro nombre, cuál es? R: se conoce también como la ganancia de corriente En βdc explique básicamente el fenómeno que se produce con la corriente entre la base y el colector. R: una pequeña corriente de base produce una comente mucho mayor de colector Existen tres formas útiles de conectar un transistor, menciónelas. R: en EC (emisor común), en CC (colector común), o en BC (base común). Pagina 7 de 11
8 36.- Cuál de las tres formas de conexión cree usted que pueda ser la más utilizada en la práctica? R: la conexión EC es la más utilizada Cuando decimos que una pequeña corriente gobierna una gran corriente. A que nos referimos? R: Básicamente nos referimos a que la corriente de base controla la corriente de colector Que aspecto se imagina que tendría la curva de IB, en función de VBE?. Grafíquela Nombre las cuatro zonas de funcionamiento de un transistor: R: Zona de Corte Zona de saturación Zona Activa Zona de ruptura Según la figura 6.9b donde se grafica la curva característica de salida, identifique las cuatros zonas de funcionamiento del Transistor. Pagina 8 de 11
9 41.- Según la figura 6-9b que zona alcanzaría un transistor 2N3904 si VCE es superior a 40 V. y que pasara físicamente con este dispositivo al entrar en esa zona? R: Si VCE es superior a 40 V, el diodo de colector entra, en la zona de ruptura Y se pierde el funcionamiento normal del transistor. Sí el transistor entra en la zona de, Ruptura, se destruirá Según la figura 6-9b que pasa con un transistor 2N3904 Cuando VCE es cero? R: El diodo de colector no tiene polarizaci6n inversa. Esta es la razón por la que la curva muestra una comente de colector cero Complete la Ecuación de 1a ley de las tensiones de Kirchhoff aplicada a1 circuito del Colector de la Figura 6-9a. Figura 6-9a 44.- Según la Figura 6-9a. Complete la ecuación de la disipación de potencia La ecuaci6n de la disipación de potencia dice que la potencia disipada por el transistor es igual a la tensión colector-emisor multiplicada por la corriente de colector. Es esta potencia la que hace que aumente la temperatura de la unión del diodo de colector. Qué pasa con la temperatura de la unión cuando aumentamos la potencia? R: Cuanto mayor sea la potencia mayor será la temperatura de la unión Según la figura 6-9b que zona alcanzaría un transistor 2N3904 si VCE alcanza valores entre 1 y 40 V, aproximadamente? R: El Transistor entra en la zona Activa, esta es la zona más importante, ya que representa el funcionamiento normal del transistor. Pagina 9 de 11
10 47.- Según la figura 6-9b que zona alcanzaría un transistor 2N3904 si VCE esta Comprendida entre cero y unas pocas decenas de voltios? R: Esta parte inclinada de la curva se llama zona de saturación. En esta zona, el diodo de colector tiene insuficiente tensión positiva para recoger todos los electrones libres inyectados en la base. En la misma, la corriente de base, IB es mayor de lo normal, y la ganancia de comente βdc es menor de lo normal Según la figura 6.10 donde se grafica un conjunto de curvas de salida, identifique una curva no esperada que se halla en la parte inferior de la gráfica, la cual correspondería a la cuarta posible zona de funcionamiento del Transistor. Como se llamaría esa zona? R: Esta curva inferior recibe el nombre de zona de corte del transistor, y la pequeña corriente de colector es la corriente de corte de colector Cuando hablamos de la aproximación ideal de un transistor, a qué nos referimos? R: Nos imaginamos el diodo emisor como un diodo ideal. En este caso, VBE es igual a Cero. Esto nos permite calcular la corriente de base fácil y rápidamente Cuando hablamos de la segunda aproximación de un transistor, a qué nos referimos? R: El diodo se asemeja a un interruptor en serie con una barrera de potencial de 0,7 V. En este caso, Para transistores de silicio, esto significa que VBE = 0,7 V. Con la segunda aproximaci6n, las corrientes de base y de colector serán ligeramente menores que los valores ideales. Pagina 10 de 11
11 51.- Nombre una manera fácil de poder aumentar la potencia máxima que puede disipar un transistor. R: Una manera consiste en deshacerse con mayor rapidez del calor interno. Este es el propósito de un disipador de calor (una masa de metal) Para analizar el transistor también se utilizan otro tipo de parámetros, llamados parámetros h ; se usa hfe en vez de? R: Se usa hfe en vez de βdc. Como símbolo para la ganancia de comente. Las dos cantidades son prácticamente iguales Según la hoja de características de un 2N3904 presenta los valores de hfe como sigue: Señale, con que valores de IC el Transistor trabaja mejor y por qué? R: El 2N3904 trabaja mejor cuando la corriente de colector se halla cercana a 1os 10 ma. A este valor de corriente, la ganancia mínima de comente es de 100 y la ganancia máxima de corriente es de 300. Este dato significa que, si se fabrica en serie un circuito que utilice transistores 2N3904 y una corriente de colector de 10 ma, entonces algunos transistores tendrán una ganancia de corriente apenas de 100 y otros lograran una ganancia de corriente de hasta 300. La mayor parte de 1os transistores tendrán una ganancia de corriente situada en la parte central de este intervalo. Pagina 11 de 11
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