TRABAJO FISICA SEMICONDUCTORES
CONVERSOR CC A CA
CARLOS ANDRES LEON
JOHN J PITA
CIRCUITO CONVERTIDOR DE CC A CA
El circuito que desarrollaremos para la materia de física de Semiconductores es un Circuito convertidor de CC a CA, en el se encuentran plasmados los diferentes conceptos adquiridos en clase.
•Objetivos Interpretar como se comportan los elementos semiconductores cuando hacen parte de un circuito eléctrico para este caso el convertidor.Identificar como una pequeña corriente que es obtenida de un circuito 555 puede ser aumentada por un sencillo sistema de amplificación con la capacidad suficiente para encender una carga que para este caso es un bombillo.Identificar las aplicaciones que puede tener este tipo de circuitos en la industria por ejemplo UPS.
CIRCUITO INTEGRADO 555
•DesarrolladoporelingenieroHansCamenzind,en1970.
•Fue introducido en el mercado en el año1972 por esta misma fábrica con el nombre: SE555/NE555 y fue llamado "TheICTimeMachine"(ElCircuitoIntegradoMáquinadelTiempo)
Características
Actualmente el 555 esta compuesto por 23 transistores,2 diodos, y 16 resistencias encapsulados en silicio Hay un circuito integrado que se compone de dos temporizadores en una misma unidad.
Aplicaciones
Temporizador.
Oscilador.
Divisor de frecuencia.
Modulador de frecuencia.
Generador de señales triangulares
Modos de funcionamiento•MonoestableCuando la señal de disparo está a nivel alto (ej. 5V con Vcc 5V) la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de reposo.
T = 1.1*Ra*C•AstableEn este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia: F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las fórmulas:
Salida a nivel alto: T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C
Salida a nivel bajo: T2 =0.693*Rb*C
INTEGRADO 555
TRANSISTOR
Es un dispositivo semiconductor que cumple funciones de amplificador,oscilador.
El transistor se conforma de un sustrato de silicio y tres partes dopadas los cuales forman dos uniones bipolares el emisor que emite portadores, el colector que los recibe, y la base que los regula.
Este elemento es controlado por corriente y amplifica corriente.
La unión P-N es la estructura fundamental de los transistores está formada por la unión metalurgia de dos elementos como el Silicio y el Germanio
Uno de los tipos es el transistor que resultan de la unión P-N es el bipolar(BJT).
Se de nomina bipolar porque la conducción tiene lugar al desplazamiento de portadores de dos polaridades(huecos positivos y electrones negativos).
Para nuestro ejercicio usaremos tres amplificadores NPN.
TRANSISTOR DE UNION BIPOLAR NPN
TRANSISTOR 2N2222A
El 2N2222, también es reconocido como PN2222, es un transistor bipolar NPN de baja potencia.
Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación.
Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio vatio). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.
Las hojas de especificaciones señalan como valores máximos garantizados 500 mA, 50 voltios de tensión de colector, y hasta 500 milivatios de potencia. La frecuencia de transición es de 250 a 300 MHz.
TRANSISTOR 2N3772
Transistor de Potencia
Cgrande), lo que corresponde a una potencia mayor de 0,5W. En este tipo de transistores la bcc que se puede obtener en su fabricación suele ser bastante menor que en los de baja potencia (bcc=20÷100).
El funcionamiento de un transistor de potencia es muy parecido al de los transistores tradicionales.
Igual que en el 2n2222 se debe suministrar una corriente de base para así regular la corriente de Colector.
- Se le llama transistor de potencia al transistor que tiene una intensidad grande(I
El funcionamiento de un transistor de potencia es muy parecido al de los transistores tradicionales.
Para este dispositivo su en capsulado representa el colector del transistor.
Igual que en el 2n2222 se debe suministrar una corriente de base para así regular la corriente de Colector.
DIODO
El diodo dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor.
Este esta formado por dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.
Los diodos pn, son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos p y n, por lo que también reciben la denominación de unión pn. Hay que destacar que ninguno de los dos cristales por separado tiene carga eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y protones es el mismo, de lo que podemos decir que los dos cristales, tanto el p como el n, son neutros.
Este esta formado por dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.
Los diodos pn, son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos p y n, por lo que también reciben la denominación de unión pn. Hay que destacar que ninguno de los dos cristales por separado tiene carga eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y protones es el mismo, de lo que podemos decir que los dos cristales, tanto el p como el n, son neutros.
- NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales las letras "N"y"P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor.
- Actualmente los NPN son los transistores mas utilizados, debido a que la movilidad del electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores, permitiendo mayores corrientes y velocidades de operación.
- Los transistores NPN consistenen una capa de material semiconductor dopado P(la"base") entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente ingresando a la base en configuración emisor común es amplificada en la salida del colector.
- La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el diositivo está en funcionamiento activo.
