DISPOSITIVOS ACTIVOS EN MODO DE CONMUTACIÓN

Transcripción

1 DISPOSITIVOS ACTIVOS EN MODO DE CONMUTACIÓN El Transistor y el FET como Dispositivos de Conmutación Configuración () c (0) V Simbología Saturación Corte ó ó =

2 Existe un tiempo repetitivo que puede entregar más corriente, lo da el fabricante y es distinto de la corriente nominal. Lo mismo vemos para el voltaje inverso, se pueden sacar o soportar más nv máx, pero por tiempos pequeños. c c c = = 0 Transistor como Conmutador Corte Saturación FET como Conmutador 3 El Transistor y el FET como Dispositivos de Conmutación S A T U A C I O N Ic Animación Animación Zona Activa C O T E Vce Zona de Saturación Zona de Corte Vce 0 Ic máx I c 0 Vce (máx.) 4

3 El Transistor y el FET como Dispositivos de Conmutación Ecuación ecta de Carga Ic* c Vce Saturación Ic * sat c Vce 0 5 Para el diseño c Ic SAT La se calcula en saturación NO en corte. Ib sat Ic h SAT FE ( ) V I B SAT BE SAT 0 0 Vce Con = 0v ( el transistor npn se corta ) 6 3

4 AND I I Ib sat c Ic I carga IL s at es necesaria para cargar el circuito, este baja la sensibilidad y reduce el ruido. Existe una conmutación no deseada. Sin también actúa como conmutador, pero pueden existir problemas (ruido). 7 Primer caso () (0) = 0 Ib sat V I I I Vbe I () Vbe sat Vbe sat Para diseño me doy I e I lo más cercano posible a Ib sat. 8 4

5 Segundo caso c () (0) (0) Vbe (0)* Sirven las mismas ecuaciones del primer caso, pero se debe verificar el estado de corte (tensión de juntura Vbe). 9 Tercer caso c () VB (0) I I Por superposición: Se puede aplicar el divisor de tensión porque no existe corriente (Ya que estamos en la zona de corte). Transistor Casos VBB 0 5

6 Tercer caso c VB Zona de Corte: () Vbe sat VBB Vbe sat Ecc I BSAT E cc V B (0)* I I VBB V BB * Otra posibilidad es darse I e I, por lo tanto calculo, y verifico el corte. ( Ecc ) Aparte: c SALIDA DE TENSIÓN 6

7 El Transistor como Dispositivos de Conmutación Por corriente SC ESET Configuración Darlington L Carga Nota: Para desbloquear el SC se abre el circuito con ESET ó se polariza en forma inversa. 3 El FET como Dispositivos de Conmutación Por Tensión Por Corriente VDD D FET como Conmutador 4 7

8 El FET como Dispositivo de Conmutación S A T U A C I Ó N ID Zona Activa C O T E VDS Corte = VDS máx. ID min. Saturación = VDS min. ID máx. Curva del FET 5 El FET como Dispositivo de Conmutación I D I D max. ( Saturación ) Saturación y Corte del FET GS ( Corte ) I D min. VGS 0 6 8

9 El FET como Dispositivo de Conmutación V DD FET de canal N D Saturación: 0 G V DD 0 D VDD ID Sat Estado VDD Corte 0 0 Saturación 7 Aplicaciones del Amplificador Operacional 8 9

10 El Amplificador Operacional como Interruptor V 0 Inversor 0 0 No inversor Entradas del A.O. delay 9 AMPLIFICADOES OPEACIONALES Símbolo V V V o A( V AV AV V ) AV No existe desfase AV Existe desfase SiV SiV O V 0 V O 0 Existe tensión offset 0 0

11 Características Ideales del Amp. Op. Alta impedancia de entrada Baja impedancia de salida Ancho de banda infinito Ganancia infinita Definición: A = Ganancia en lazo abierto Normalmente esta ganancia está sobre 0 4 Como =A donde = V y si A implica que 0 (cortocircuito virtual) Configuraciones: Con inversión de fase Sin inversión de fase De modo diferencial El Amplificador Operacional como Interruptor V = 0 v El A.O debe trabajar sin el lazo de realimentación ( ganancia alta )

12 El Amplificador Operacional como Interruptor = 0 v 3 El Amplificador Operacional como Interruptor 4

13 El Amplificador Operacional como Interruptor 5 El Amplificador Operacional como Interruptor 6 3

14 El Amplificador Operacional como Interruptor 7 V EF t t t3 t4 t = 0 t t = V t 3 t 4 t 4

15 V EF t t t3 t4 t = 0 t t = V t 3 t 4 t Aplicaciones del Amplificador Operacional como NO Inversor Tarea: Dibujar Curvas Anteriores para No Inversor. Curvas No Inversor 30 5

16 Ejercicio Diseñe un apagado o encendido de un LED después de 0 segundos de energizado el circuito. Temporizador 0 Seg. Luz INTEGADO COMPAADO CON V EF. CAGA ETADO ( DELAY ) 3 Comparador con histéresis (Schmitt Trigger) Vref Vref V * V * Tarea: Determinar Función de Transferencia 3 6

17 Comparador con histéresis (Schmitt Trigger) Función de transferencia Vref. V V ref Se puede correr la histéresis? El comparador cambia de estado cuando la entrada se compara con la referencia. V ref V 33 V EF t t3 t V EF t t 4 = t 0 t cuando se devuelve no encuentra V EF en la F de T = V t 3 cuando se devuelve no encuentra V EF en la F de T t 4 t 7

18 V EF t t3 t V EF t t 4 = t 0 t cuando se devuelve no encuentra V EF en la F de T = V t 3 cuando se devuelve no encuentra V EF en la F de T t 4 t Comparadores con histéresis Tarea Plantee literalmente las ecuaciones del circuito Encuentre literalmente V UT, V LT, V H y V Centro Dibuje V o (t) si la señal de entrada es una señal triangular e indique V UT, V LT, V H y V Centro (con valores numéricos) Quién determina V UT, V LT, V H y V Centro COMPAADO NO INVESO Pág. 95 Coughlin V ref =8,8v E i =0K n=75k 36 8

19 Comparadores con histéresis Tarea Plantee literalmente las ecuaciones del circuito Encuentre literalmente V UT, V LT, V H y V Centro Dibuje V o (t) si la señal de entrada es una señal triangular e indique V UT, V LT, V H y V Centro (con valores numéricos) Quién determina V UT, V LT, V H y V Centro COMPAADO INVESO E i Pág. 97 Coughlin V EF =,53v =0K n=65k 37 9