TRANSISTORES

TRANSISTORES

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, ordenadores, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.

Tipos de transistor

 Transistor de contacto puntual

Llamado también transistor de punta de contacto, fue el primer transistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por J. Bardeen y W. Brattain. Consta de una base de germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la combinación cobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. La corriente de base es capaz de modular la resistencia que se "ve" en el colector, de ahí el nombre de "transfer resistor". Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su día. Es difícil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe podía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor de unión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidad ha desaparecido.

Transistor de unión bipolar

El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.

La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o "huecos" (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P).

La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho más contaminado que el colector).

El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá de dichas contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo de tecnología de contaminación (difusión gaseosa, epitaxial, etc.) y del comportamiento cuántico de la unión.

[editar] Transistor de unión unipolar o de efecto de campo

El transistor de unión unipolar, también llamado de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor de efecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica. Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectan externamente entre sí, se producirá una puerta. A uno de estos contactos le llamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positiva entre el drenador y el surtidor y conectando a puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la que llamaremos corriente de drenador con polarización cero. Con un potencial negativo de puerta al que llamamos tensión de estrangulamiento, cesa la conducción en el canal.

El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en inglés, que controla la corriente en función de una tensión; tienen alta impedancia de entrada.

• Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una unión PN.
• Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.
• Transistor de efecto de campo MOS, MOSFET, donde MOS significa Metal-Óxido-Semiconductor, en este caso la compuerta es metálica y está separada del canal semiconductor por una capa de óxido.

Fototransistor

Los fototransistores son sensibles a la radiación electromagnética en frecuencias cercanas a la de la luz visible; debido a esto su flujo de corriente puede ser regulado por medio de la luz incidente. Un fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, sólo que puede trabajar de 2 maneras diferentes:

• Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo común).

• Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación).

configuracion basica del transistor

PORTAFOLIO SEGUNDO CORTE

CLASE: 26 DE ABRIL DE 2011

AISLANTE	SEMICONDUCTOR	CONDUCTOR
Los aislantes en su última capa de valencia tienen 8 electrones. ·         Vidrio ·         Mica ·         Madera ·         Plástico	Los semiconductores en su última capa de valencia tienen 4 electrones. ·         Silicio: Si ·         Germanio: Ge ·         Arseniuro de galio: GaAs	Los conductores en su última capa de valencia tienen 2 electrones. ·         Hierro: Fe ·         Cobre: Cu ·         Oro: Au

SEMICONDUCTORES

Estos dispositivos fueron creados hace décadas y la tecnología de díselo data de los siglos 30 y se sigue utilizando, todos los aparatos electrónicos que observamos actualmente mejoran solo la técnica, características generales y técnicas de aplicación, pero estos son una clase de elementos que reúnen características entre aislantes y los conductores.

Clases:

·         Solo cristal: son de estructura cristalina respectiva. Tales como el Si y Ge.

·         Compuestos:

Formados por dos o más materiales semiconductores diferentes.

ü  GaAs (Arseniuro de Galio)

ü  GaAsP (Fosforo de Galio y Arsenico)

ü  CaS (Sulfuro de Cadmio)

·         Tipo N: cuando dopamos el cristal puro de silicio con Fosforo queda así un material extrínseco con carga negativa. Y esto quiere decir que el  portador mayoritario de electrones y minoritario de “huecos”.

·         Tipo P: cuando dopamos el silicio con Boro queda un material extrínseco con carga positiva. Y así por consiguiente seria el  portador mayoritario de “huecos” y minoritario de electrones.

ENLACE COVALENTE:

Se les llama así puesto que entre átomos reforzados por compartir electrones. Se les denomina respectivamente por su número de  electrones en la última capa de valencia.

·         Tetravalentes: Si, Ge

·         Trivalentes: Ga, Bo, Ga, In

·         Pentavalente: As, fosforo, antimonio, arsénico

INTRÍNSECOS Y EXTRÍNSECOS:

·         INTRINSECOS:

Son aquellos materiales que son puros, que no tiene impurezas.

·         EXTRINSECOS:

Son los que tienen impurezas que afectan su carga eléctrica. Para obtenerlos es necesario hacer pasar un material puro tales como el fosforo un tipo N.

 DIODO SEMICONDUCTOR:

Dispositivo electrónico construido con dos placas de cristal semiconductor, una de cristal tipo N y la otra de tipo P, está el diodo j.

·         Polarización nula:

Es aquella en la que no hay una corriente o voltaje aplicados (sin polarizar).

·         Polarización inversa:

Es aquella en la que se conecta parte negativa de la fuente, con el lado N del diodo, y de la misma forma la parte P del diodo a la entrada positiva de la fuente. Pero esto quiere decir q no hay paso de corriente.

·         Polarización directa:

En este caso se conectan la parte N con el polo positivo de la fuente, y la parte P con la parte negativa de la fuente. En este caso hay una corriente a través del circuito.

CLASE: 28 DE ABRIL DE 2011

TIPOS DE MATERIALES:

Los materiales eléctricamente pueden comportarse de tres maneras distintas, dependiendo de la capa de valencia de los átomos que los conforman:

·         CONDUCTOR:

Una propiedad común a prácticamente todos los materiales, es la de permitir, en algún grado, la conducción de la corriente eléctrica, pero así como algunos materiales son buenos conductores, otros son malos conductores de dicha corriente.

Desde este punto de vista, los materiales pueden clasificarse en conductores y no conductores.

Un material es conductor cuando puede desempeñar esa función en un circuito, independiente del valor de su conductividad.

Los conductores en general pueden clasificarse en: metálicos, electrolíticos y gaseosos.

·         SEMICONDUCTOR:

 

Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta.

Elemento	Grupo	Electrones en la última capa
Cd	II B	2 e-
Al, Ga, B, In	III A	3 e-
Si, C, Ge	IV A	4 e-
P, As, Sb	V A	5 e-
Se, Te, (S)	VI A	6 e-

 

El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².

·         MATERIALES AISLANTES:

Los Materiales Aislantes se usan en la construcción para la protección de la obra arquitectónica, de sus envolventes; logrando así, disminuir los peligros de incendio. Los efectos del calor y del frío, los ruidos inevitables y evitar la humedad. Con ello se busca lograr el Confort Humano.

Debemos recordar que todos los materiales presentan algún comportamiento específico ante el calor, el agua, el fuego ó el ruido.

LOS DIODOS:

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un único sentido; en el sentido contrario no lo permite. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.

SIMBOLO:

                                                      ánodo                              cátodo

LED:

Un led  (Light-Emitting Diode: ‘diodo emisor de luz’) es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación. Presentado como un componente electrónico en 1962, los primeros ledes emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones.

CLASES: 3,6 Y 10 DE MAYO DE 2011

En estas clases pudimos observar cómo funcionaba un diodo semiconductor, realizando un laboratorio, y posteriormente a realizar en la última clase un respectivo repaso para lo que iba a ser el parcial, y a realizar actividades basadas en la ley de voltaje de Kirchhoff, para así calcular la corriente del diodo (iD) y el voltaje total (VR).

PORTAFOLIO DE ELECTRONICA BASICA

PORTAFOLIO ELECTRONICA

CLASE: 15 DE FEBRERO DE 2011

Esta fue la primera clase en la cual el profesor se presentó dio pautas del semestre y comenzó a explicar el tema a ver en el semestre:

Comenzó con un breve repaso de las máquinas y su evolución:

·         Alfabeto: (3000 a de C) este sistema fue el que nos ayudo con la comunicacion.

·         Tales de Mileto: (600 a de C) Se descubrió cuando se frotaba el ámbar fosilizado, se podía observar como los objetos se atraian. 

·         Revolución industrial: (siglo XVIII) se crearon los primeros mecanismos

·         Maquinas a vapor: (siglo XIX)

·         Sistemas de información:(principios del siglo XX)

·         Tubo al vacío :(1902) basado en el principio de conmutación (encendido -apagado), energía eléctrica a calórica; tenía un 20 % de eficiencia.

·         Transistor:(1938) creado en los laboratorios Bell, tenía el tamaño de una caja de fósforos. Tenía una eficiencia del 90%.

·         Circuito integrado: (1948)

·         Microprocesador actual: (2009) CORE I7

ELECTROSTÁTICA

La electrostática es la rama de la física que estudia los fenómenos producidos por distribuciones de cargas eléctricas, esto es, el campo electrostático de un cuerpo cargado.

Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden ser estudiadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.

La capacidad de electrificación de los cuerpos por rozamiento se denomina efecto triboeléctrico; existe una clasificación de los distintos materiales denominada secuencia triboeléctrica.

Los plásticos al ser frotados adquieren carga positiva, ya que ceden electrones; y los vidrios se frotan adquieren una carga negativa, porque absorben electrones.

GENERADOR DE ENERGIA ELECTRICA:

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor).

Métodos de generación:

·         Una central hidroeléctrica es utilizada para energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda.

·         Centrales termoeléctricas: Una central termoeléctrica o central térmica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

·         Centrales nucleares: Una central nuclear o planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear compuesto básicamente de material fisionable que mediante reacciones nucleares proporcionan calor que a su vez es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica.

·         Granjas eólicas: En las plantas eléctricas eólicas la energía inicial es recibida por las hélices y transmitida a su vez a un rotor y a un generador, que convierte la energía cinética del viento en movimiento rotativo y posteriormente en energía eléctrica.

CLASE: 17/02/2011

En esta clase realizamos el laboratorio 1 y 2 en cual los materiales eran una bomba pitillo, papel aluminio, lana en el cual debíamos observar la atracción magnética y realizar un condensador de energía eléctrica. Correspondientes a los temas de electrostática, y generación de energía eléctrica.

CLASE: 22/02/2011

En esta clase fue en la que terminamos todo lo que nos faltaba de los laboratorios y hay mismo el profesor califico sobre 5.

CLASE: 24/02/2011

En esta clase se trataron los siguientes temas:

·         RESISTENCIAS FIJAS:

Son Elementos electrónicos que tienen un valor fijo de resistencia. Esta resistencia se mide en ohmios, y se simboliza con la letra griega omega (Ω).

·         RESISTENCIAS VARIABLES:

Elementos electrónicos constituidos por un cursor móvil, que dependiendo de su posición determina el valor de resistencia. Este valor puede variar desde un mínimo, al máximo valor.

·         CORRIENTE:

(André Ampere)Flujo de electrones. Su unidad es el Ampere (A) ó corriente (i).

                      MOVIMIENTO DE ELECTRONES                       FLUJO DE ELECTRONES                          CORRIENTE

·         VOLTAJE:

(Alexander Volta) Presión necesaria para mover un flujo de electrones. Su unidad es el Volt (V).

                         VOLTAJE                       FLUJO DE ELECTRONES

·         RESISTENCIA:

Se mide en ohmios (Ω)

CÓDIGO DE COLORES:

NEGRO:               0v o tierra.

ROJO:                  5V (Corriente directa) parte lógica del computador.

AMARILLO:        12V Parte mecánica del computador.

VERDE:               -12V Parte mecánica del computador.

AZUL:                  3.3V Microprocesador

CODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS:

0              NEGRO                           

1              CAFÉ

2              ROJO

3              NARANJA

4              AMARILLO

5              VERDE

6              AZUL

7              VIOLETA

8             GRIS

9             BLANCO

TOLERANCIA:

DORADO:      +   /  - 5%

PLATA:           +  /  - 10%

TOPÓLOGIA DE RESISTENCIAS

RESISTENCIAS EN SERIE:

Son resistencias que se ubican seguidas y tan solo comparten un terminal.

RESISTENCIAS EN PARALELO:

Son resistencias que comparten las dos terminales.

Luego del que el profesor explico esto dio unos pequeños ejemplos y nos colocó a realizar tres ejercicios.

CLASE: 01/03/2011

En esta clase se realizó la actividad del segundo laboratorio, en el que debíamos colocar las resistencias en paralelo serie y mixto, y calcular el valor de estas resistencias usando el código de colores y luego comprobar con el resultado del multímetro.

CLASE: 03/03-/2011

CIRCUITO

Es un lazo cerrado al paso de la corriente.

·         CIRCUITOS SERIE:

Se define un circuito serie como aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. En el caso concreto de solo arreglos de resistencias la corriente eléctrica es la misma en todos los puntos del circuito.

·         CIRCUITOS PARALELO

Se define un circuito paralelo  como aquel circuito en el que la corriente eléctrica se  bifurca en cada nodo. Su característica más importante es el hecho de que el potencial en cada elemento del circuito tiene la misma diferencia de potencial.

CIRCUITO MIXTO

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.

LEY DE OHM

La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.
La ecuación matemática que describe esta relación es:

CLASE: 08/03/2011

Este día realizamos el tercer laboratorio que era realizar un circuito serie en la protoboard y hallar matemáticamente el valor de las resistencias y luego comprarlas con los resultados del multímetro y luego verificamos la corriente total con sus respectivos

10-03-2011

Esta clase se trataron los siguientes temas:

·         ERROR ABSOLUTO:

I valor medido – valor calculado I

·         ERROR RELATIVO:

  (Valor absoluto / valor calculado) * 100  

CIRCUITO PARALELO:

El profesor nos dio una pequeña explicacion y despues nos coloco un ejercicios respectivo al tema con un circuito paralelo.

CLASE: 15/03/2011

Este día realizamos el laboratorio respectivo a la clase anterior el cual era realizar un circuito paralelo en la protoboard y luego compararlo con los datos calculados.

CLASE: 17/03/2011

LEYES DE KIRCHHOFF

Al analizar un circuito electrónico, son necesarios comprobaciones tanto de corriente como de los voltajes, existen dos leyes tales como:

·         LVK (LEY DE VOLTAJE DE KIRCHHOFF):

Es la sumatoria de voltajes en lazo cerrado es igual a cero matemáticamente.

·         LCK (LEY DE CORRIENTE DE KIRCHHOFF):

La suma de corriente que entran al nodo es igual a la suma de corrientes que salen del nodo.

NODO= Punto de conexión

Luego realizamos ejemplos respectivos a cada ley y luego un ejercicio en el que incluia las dos leyes y posteriormente realizamos un ejercicio el cual era para subir a la plataforma.

CLASE 22/03/2011

en esta realizamos el taller de leyes de Kirchhoff que correspondía a hallar los valores calculados y comprarlos con los medidos con unas resistencias de 1000, 2000 y 560 ohmios.

CLASE 24/03/2011

ELEMENTOS ELECTRONICOS ALMACENADORES DE ENERGIA

Existen elementos electrónicos, los cuales nos permiten acumular energía, con el fin de ser proporcionada en el instante requerido por el diseño electrónico en el circuito.

·         CONDENSADOR:

En electricidad y electrónica, un condensador (del latín "condensare") es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separadas por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidas a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia.

·         BOBINAS:

Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica.
Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire.
Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear con las letras mH.

CLASE 29/03/2011

En esta clase realizamos los ejercicios que el profesor coloco en clase sobre bobinas y condensadores  los cuales eran 4 ejercicios y al igual debíamos subirlos a la plataforma antes del día 4 de abril.

CLASE 31 y 5 /03/2011

Estas clases fueron destinadas para entregar  y/o terminar los ejercicios y laboratorios faltantes para que el profesor los calificara.