El transistor en conmutación

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El BJT en conmutación
Electrónica Analógica
1º Desarrollo de Productos Electrónicos
Índice
• 1.- El BJT en conmutación.
• 2.- Detectores electrónicos.
• 3.- Circuitos Multivibradores.
• 4.- Aumento de corriente en estabilizadores.
• 5.- Aumento de corriente en reguladores.
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1.- El BJT en conmutación.
• 1.1.- Condiciones ideales.
• 1.2.- Condiciones reales.
• 1.3.- Tiempos de transición entre estados.
• 1.4.- Circuitos de aplicación típicos.
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1.1.- El BJT en conmutación. Condiciones ideales.
• Interruptor abierto
(corte):
– I = 0 A
I C
C – V (cid:1) máxima *
CE
I • Interruptor cerrado
B
(saturación):
V
CE
– I (cid:1) máxima *
C
– V = 0 V
CE
* Estos valores dependen
del circuito.
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1.2.- El BJT en conmutación. Condiciones reales.
• Interruptor abierto (corte):
– I = 0 A
C
– V (cid:1)máxima *
CE
I
C • Interruptor cerrado
(saturación):
I
B
– I (cid:1)máxima *
V C
CE – V (cid:1)entre 0,2 y 0,3 V
CE
* Estos valores dependen del
circuito, pero tienen
limitaciones del propio
transistor (constructivas).
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1.3.- Tiempos de transición entre estados
I Señal de mando
B
t
I Conducción del componente
C
100 %
90 %
10 %
t
0 %
t t t t
d r s f
t t
ON OFF
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1.3.- Tiempos de transición entre estados
• Tiempo de retardo (t ).En inglés delaytime, se define como el tiempo que tarda
d
el componente a conducir, desde que se activa la señal de mando hasta que alcanza
el 10 % de su valor final.
• Tiempo de subida (t).En inglés risetime, se define como el tiempo que tarda el
r
componente en subir su conducción del 10 % al 90 %.
• Tiempo de almacenamiento (t).En inglés storagetime, se define como el tiempo
s
que tarda el componente, desde que se desactiva la señal de mando, hasta que
disminuye su conducción un 10 %, es decir, desde el 100 % al 90%.
• Tiempo de caída (t).En inglés falltime, se define como el tiempo que tarda el
f
componente en bajar su conducción desde el 90 % al 10 %.
• Tiempo de conmutación a conducción (t ).En inglés turn-ontime, es el tiempo
ON
que tarda en conducir el 90 % de la corriente, por lo tanto es la suma del tiempo de
retardo más el tiempo de subida.
• Tiempo de conmutación a corte (t ). En inglés turn-off time, es el tiempo que
OFF
tarda en disminuir su conducción un 90 %, es decir el tiempo que tarda en bajar su
conducción hasta un 10 % del total. Es la suma del tiempo de almacenamiento más
el tiempo de caída.
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1.4.- Circuitos de aplicación típicos.
• Puesta en marcha de • Puesta en marcha de
relés / contactores. motores de continua.
V V
CC CC
M
Relé
V T V T
E 1 E 1
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1.4.- Circuitos de aplicación típicos.
• Puesta en marcha de motores de corriente
continua con inversión de giro.
V
CC
V T T V
1 1 3 3
M
V T T V
2 2 4 4
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1.4.- Circuitos de aplicación típicos.
• Inversores.
V
CC
V T T V
1 1 3 3
CARGA
V T T V
2 2 4 4
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2.- Detectores electrónicos.
• 2.1.- Detectores de agua / humedad.
• 2.2.- Detectores de luz / oscuridad.
• 2.3.- Detectores de temperatura.
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2.1.- Detectores de agua / humedad
VCC • Valores típicos:
• V = 4,5 V
CC
R R • R = 1,8 kΩ
B C B
Ω
• R = 120
C
• Q: BC548
Sondas
Q
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2.1.- Detectores de agua / humedad
VCC • Valores típicos:
• V = 4,5 V
CC
R R R • R = 1,8 kΩ
B C2 C1 B
Ω
• R = 120
C1
Sondas Ω
• R = 6,8 k
Q
2 C2
• Q y Q : BC548
Q 1 2
1
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2.2.- Detectores de luz / oscuridad
V
CC
• Valores típicos:
• V = 4,5 V
CC
Ω
• R = 2,2 k
LDR 1
• Q: BC548
Q
R
1
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2.3.- Detectores de temperatura
V
CC
• Valores típicos:
• V = 4,5 V
CC
NTC • R = 2,2 kΩ
1
• Q: BC548
Q
R
1
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3.- Circuitos Multivibradores.
• 3.1.- Multivibrador biestable.
• 3.2.- Multivibrador monoestable.
• 3.3.- Multivibrador astable.
• 3.4.- Cálculo de tiempos.
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3.1. Multivibrador biestable.
V
CC
R R
C2 R R C1
B1 B2
V
S
T T
2 1
R R
S R
S R
V
CC
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3.2. Multivibrador monoestable.
V
CC
R R R
C2 R B2 C C1
B1
V
S
T T
2 1
R
B1'
P
V
CC
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3.2. Multivibrador monoestable.
• Circuito de carga del • Circuito de descarga del
condensador condensador
V V
CC CC
R R
C C1 B2 C
V V
S B2
I I
T(ON) T(ON)
2 1
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3.2. Multivibrador monoestable.
Tensión colector - emisor del transistor 1 (V ) (cid:2) tensión en la salida (V)
CE1 S
Tensión colector - emisor del transistor 2 (V )
CE2
Tensión en la base del transistor 2 (V )
B2
Tensión en el condensador
Tiempo
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