-
Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD
Curso de Fsica Electrnica
Fundamentos de Semiconductores
WILMER HERNAN GUTIERREZ
Tutor
JOHAN SEBASTIAN ESQUIVEL CODIGO 1087492115
ALBER HERNANDEZ SEVERINO CODIGO 1094910305
WILSON LOZANO MILLAN CODIGO 80068419
MARIA ALEJANDRA OCAMPO CODIGO
GRUPO
100414_80
Abril de 2015
-
INTRODUCCION
El siguiente trabajo est basado en los temas contenidos en la
unidad dos del curso de fsica
electrnica, donde se encuentran una serie de ejercicios que
permiten adquirir la capacidad
de identificar temas relacionados con la materia de
semiconductores, con el fin de adquirir
las destrezas y habilidades necesarias para desarrollar
habilidades que se deben poner en
prctica durante la ejecucin del curso.
Inicialmente se ve el anlisis de un ejercicio sobre diodo como
rectificador recortador de
voltaje. Luego se presenta el tema de rectificador- regulador de
voltaje y por ltimo se
analiza un caso sobre transistor como interruptor. En todos los
casos se estudia el
comportamiento del voltaje en los sistemas propuestos, y se
especifica la funcin que
cumple cada uno de los semiconductores empleados
Se espera que este trabajo satisfaga las expectativas propuestas
y sirva como herramienta y
gua para todo aquel que desee realizar estudios en el rea fsica
electrnica.
JOHAN SEBASTIAN ESQUIVEL
ALBER HERNANDEZ SEVERINO
WILSON LOZANO MILLAN
MARIA ALEJANDRA OCAMPO
-
OBJETIVO GENERAL
Poner en practica los conceptos aprendidos en el estudio de la
unidad 2 (semi
conductores) del curso de fisica electronica, a traves del
desarrollo de los tres ejercicios
planteados, ya que en cada uno de estos se requiere hacer
simulacion de los circuitos y
explicar el funcionamiento de todos los componentes que
intervienen.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Realizar el montaje de los circuitos de cada punto (diodo como
rectificador-recortador
de corriente, rectificador-regulador de voltaje, transistor como
interruptor)
Identificar el papel que desempean los diodos en cada
circuito.
Explicar el funcionamiento de los componentes de cada circuitoa
traves de las
simulaciones y verificar el flujo de corriente.
Verificar el voltaje en difirentes puntos del circuito
-
1. DIODO COMO RECTIFICADOR RECORTADOR DE VOLTAJE
Realice el montaje del siguiente circuito. Tenga en cuenta que
V3 es una fuente de
voltaje AC de 10Vp con una frecuencia de 60Hz.
a) Qu papel est desempeando el diodo D1?
El diodo 1 evita el paso del voltaje proveniente de la
resistencia, y hace que el voltaje de
que parte de la fuente V2 pase de negativo a positivo.
-
En el simulador podemos observar la diferencia de tensin de
barrera que existe entre la
seal de salida del voltaje con respecto a la del diodo. Esto se
debe a que el diodo necesita
0.7 voltaje para poder trabajar y funcionar correctamente, en
este caso un diodo de silicio.
2. RECTIFICADOR REGULADOR DE VOLTAJE
a) Qu papel estn desempeando los diodos D1, D2, D3 y D4?
Los diodos D1 y D3 anulan el voltaje en el cable que los une, y
hacen que el voltaje hasta el polo a tierra sea igual a cero.
-
Cuando se midi el voltaje del punto C quedaron fuera del sistema
los puntos B, A y D5 debido a que quedaron conectados solo por un
punto en el cual el voltaje es
cero. En cambio cuando se mide el punto B, este recibe el
voltaje proveniente de los
diodos, pero no tiene conexin con la resistencia que es la
encargada de determinar
la corriente que fluye en el circuito, por tanto el capacitor se
encarga de enderezar la
onda.
d) Con todos los cables conectados mida el voltaje en el nodo A
con el osciloscopio.
Qu seal se observa?, Qu funcin est desempeando el diodo D5?
Se observa una curva que asciende desde cero hasta 9.725 y en
3.611u se vuelve una recta continua.
-
El diodo D5 funciona como regulador de voltaje, no permitiendo
que pase el voltaje hacia el polo a tierra.
e) Realice una breve descripcin del papel de cada uno de los
elementos que conforman el
circuito.
Es la fuente de poder que proporciona corriente AC al
sistema.
Es el diodo que no permite el paso de la carga positiva generada
por la fuente de poder.
Es el diodo que permite el paso de la carga positiva, pero no
deja que se devuelva.
Es el diodo que no permite el paso la carga negativa generada
por la fuente de poder.
Es el diodo que permite el paso de la carga negativa, pero no
deja que se devuelva.
Este diodo (zener) mantiene un voltaje constante.
La resistencia es la encargada de reducir el paso de corriente
elctrica en el sistema.
-
El capacitor polarizado se encarga de guardar energa en caso de
necesitarla por cualquier falla, adems sirve para estabilizar el
circuito.
-
a) Teniendo en cuenta el tipo de circuito, explique su
funcionamiento.
El transistor est siendo usado como un interruptor que corta
voltaje, cuando no est
recibiendo voltaje por la base, cuando el voltaje se manda a
tierra este deja de pasar
corriente, as se puede poner a funcionar el dispositivo que se
desee, eso s teniendo
presente el voltaje que necesita para que funcione, por medio de
las resistencias que
impiden el paso de una cantidad determinada de corriente.
b) Qu papel est desempeando el diodo?
Este diodo est evitando una falla en el circuito como un corto
circuito ya que este esta
polarizado en forma inversa evitando el flujo de corriente a una
direccin determinada.
c) Qu implica el uso de un transistor PNP?
Un transistor es un dispositivo electrnico simple que conmuta y
amplifica las corrientes
elctricas. Aunque los cientficos han inventado muchos tipos de
transistores, el transistor
-
de unin fue desarrollado primero, y el PNP es uno de ellos. Un
transistor PNP es uno que
controla el flujo de corriente principal, alterando el nmero de
agujeros en lugar del nmero
de electrones en la base. El bajo costo, fiabilidad y el tamao
pequeo de los transistores
los ha convertido en uno de los grandes inventos del siglo
20.
d) Qu sentido tiene usar un transistor si podramos simplemente
colocar una fuente de
alimentacin con una resistencia y un elemento de control (el
switch que permite abrir y
cerrar el circuito), como se muestra en la siguiente imagen?
No todos los circuitos son aptos para plantear la situacin
anteriormente mencionada, hay
dispositivos que generalmente usan corrientes pequeas que seran
mucho mejor manejadas
por un transistor, en este caso con un led es obviamente mejor
manejarlo con el circuito
mencionado, pero no siempre es as.
e) Nombre tres aplicaciones prcticas en las que puede ser usado
este circuito?
Cargadores de telfonos. Motores pequeos. Pantallas pequeas.
Imagen del circuito conectado mostrando voltaje
-
Imagen del circuito desconectado mostrando voltaje (cantidad ms
pequea)
-
CONCLUSION
Se puede observar la importancia que tienen los diodos, los
transistores, capacitadores ya
que son semiconductores que ayudan en rectificar, regular y
recortar el voltaje, a la hora de
conformar un circuito, logrando identificar el papel fundamental
que cada uno de ellos
cumple.
El desarrollo del anlisis de estas actividades ha permitido
crear destrezas que brindan la
oportunidad de entregar excelentes resultados en las labores que
tengan que ver con las
actividades que lo requieran.
.
-
REFERENCIAS
wikipedia. (11 de 03 de 2015). wikipedia. Obtenido de wikipedia:
http://es.wikipedia.org
Zener, D. C. (s.f.). Electronica de potencia curso superior.
Reverte S.A, 248.
Modulo fsica electrnica, material del curso.