Informe Proyecto Electrónica II periodo 2 (1).docx
- 1. Informe Proyecto de Electrónica aplicado para estudiantes de bachillerato Técnica Electrónica Cali – Valle del cauca julianloaizasalazar.est@comfandi.edu.co martinmarulanda8@gmail.com juandavidparada43@gmail.com
- 2. 1 Colegio Comfandi El Prado Informe Especialidad Electrónica Preparado por: Martín Marulanda Chanchi – Julián Mateo Loaiza Salazar – Juan David Parada Lasso 10-03 Profesor: Juan Pablo Zapata Cali- Colombia 25/01/2023 Resumen: El informe que se presenta a continuación es la representación de los conocimientos que hemos adquirido tanto teóricos como prácticos. En estos meses que hemos estado en la especialidad de electrónica, hemos repasado tipos de circuitos, hemos utilizado tipos de herramientas que se usan en la especialidad. Este trabajo tiene como objetivo el interactuar con nuestros compañeros de grupo, dando a conocer nuestras diferentes formas de pensar y unificar criterios para el desarrollo de un trabajo grupal, enfocándonos en temas como la electrónica y la tecnología. Hemos aprendido sobre ciertos electrodos, aprendimos a soldar y a cómo crear una váquela. Repasamos sobre que eran los diodos, los transformadores, los polos, etc. Hicimos y aprendimos variedad de cosas que nos ayudarán posiblemente en un futuro para un trabajo que tengamos o cosas así. Claro, esto es solo el primer periodo, y esperamos aprender aún más en los 3 periodos que faltan. Abstract The following report is a representation of the knowledge we have acquired both theoretically and practically. In these months that we have been in the specialty of electronics, we have reviewed types of
- 3. 2 circuits, we have used types of tools that are used in the specialty. This work has the objective of interacting with our group mates, making known our different ways of thinking and unifying criteria for the development of a group work, focusing on topics such as electronics and technology. We learned about certain electrodes, we learned how to solder and how to create a váquela. We reviewed what diodes, transformers, poles, etc. were. We did and learned a variety of things that will help us possibly in the future for a job we have or things like that. Of course, this is only the first period, and we hope to learn even more in the 3 remaining periods. Objetivo general Conocer el funcionamiento y la utilización de ciertos circuitos, ondas y fuentes explicados en el laboratorio de electrónica. Objetivos específicos Saber que es un transistor y los tipos que hay, sabiendo donde están sus partes y sus regiones de trabajo, los puntos de corte, activa y saturación. Aprender sobre sus datasheets y como se ven en los diagramas pictóricos. Se verán también las fases, desfases y contrafases, donde se mostrarán sus tipos de hondas. Las fases de las fuentes dependientes e independientes y las simétricas, sobre los VCC y VEE. Las entradas inversas y no inversas que se encuentran en el amplificador operacional y los significados de ciertos nombres que se encuentran en él. Marco Teórico Se mostraran ciertos circuitos y tipos de elementos encontrados en ellos y se darán explicación a cada uno encontrados en el laboratorio de electrónica Introducción: En este informe veremos todo lo que aprendimos en el 2 periodo del año lectivo 2022-2023. Se mostraran nuevos objetos para nuestros aprendizajes, donde con ellos nos darán las capacidades para empezar nuestro proyecto de grado 2023. Dopaje: En breves palabras, en los semiconductores existe un fenómeno llamado dopaje, con el fin de modificar sus propiedades electrónicas, y deben
- 4. 3 sustituir lugares atómicos del material base, para así poder influir directamente en las propiedades electrónicas del material. El dopaje principalmente se forma con átomos de impurezas influyendo en los portadores libres de carga en el semiconductor. La gran mayoría de estudios explican el dopaje con materiales elementales (normalmente Silicio o Germanio), dado a que es un ejemplo muy sencillo y práctico para explicar éste fenómeno. Figura X. Dopaje en Silicio, con Fosforo del grupo V para tipo “n” y Boro del grupo III para el tipo “p” Semiconductor: Un semiconductor es aquel que puede dejar pasar la electricidad como también impedirle gracias a su material que es el silicio que es un semiconductor intrínseco (semiconductor natural con impurezas por el dopaje). Semiconductor tipo P: En estos existe un covalente donde ambos comparten los electrones que hay en sus orbitas donde son 7 capas y se encuentran en la última (4 de silicio y 3 de silicio) pero por igual falta electrones para poder terminarlo, dado esto se crea una carga negativa. Fig. 2 (Semiconductor tipo P) Semiconductor tipo N: En este tipo de semiconductor se encuentran más electrones, lo que quiere decir que la densidad de los electrones es más grande que los agujeros que se haya en el semiconductor. En este también hay Antimonio (Sb) y Arsénico (As) por lo cual estos lo hacen llamar semiconductor tipo n. Fig. 1 (Dopaje)
- 5. 4 Amplificador Operacional: Es un amplificador que recibe cargas positivas como tambien negativas, lo cual deja que deja que tenga salidas como por arriba y por abajo. Este por igual contiene una impedancia de gran potencia y muy poca de salida (el simbolo de la impedancia es Z). Cuan la potencia de entrada es alta causa un arco donde puede que termine siendo el final del transmisor. Entrada inversora y no inversora (+V, -V): En estas dos dependen de cada una; Una entrada inversora (-V) es la que va al contrario de la salida. Cuando la entrada no inversora (+V) aumenta, Vout disminuye, y cuando V+ disminuye, Vout aumenta. Todo depende de cada una. Alimentación o Fuente bipolar (+Vs, -Vs) Funciona como batería, donde su voltaje (que son dos, positivo y negativo) llega de 0 a 15 voltios. Se conecta desde un tomacorriente donde su el voltaje del toma disminuye gracias a él. Fases de Ondas: Fase: Cuando los condensadores están instalados en un circuito de corriente alterna (AC), los picos del voltaje y la corriente no pasan al mismo tiempo. La fracción de la diferencia de periodo entre esos picos expresada, se dice que es la diferencia de fase. La diferencia de fase es <=90º. Ya se acostumbra a usar el ángulo porque el voltaje adelanta a la corriente. Esto nos lleva a una fase positiva para circuitos inductivos, ya que la corriente está retrasada respecto al voltaje. Y fa fase es negativa para los circuitos capacitivos, puesto a que la corriente adelanta al voltaje. Figura 2.2 Gráfica de la fase de ondas relacionada a la fase del periodo de un voltaje Desfase: El concepto de desfase existe entre dos ondas de cualquier tipo, pero en este caso, nos referimos solo en el existente entre dos ondas sinusoidales de la misma frecuencia. El desfase se puede expresar como: Fig. 2.1 (semiconductor tipo N).
- 6. 5 En un ángulo (en radianes), el ángulo de desfase se representa mediante el símbolo En tiempo (en segundos), el tiempo de desfase se representa con él las letras Distancia (en metros). Y en una función trigonométrica se puede hallar el desfase de una gráfica medida en radianes. El desfase de una onda se puede medir con dos modos: El tiempo de desfase Su funcionamiento es que es la diferencia temporal entre un punto en una de las ondas y el equivalente a la otra onda, podemos usar los nodos o lo máximo de las ondas. El ángulo de desfase Para calcular un ángulo con desfase hay que multiplicar el tiempo de desfase por la frecuencia de las ondas: Para w (la pulsación o frecuencia angular): w= 2piF. {rad}/{seg} serian siendo las unidades, siendo la F la frecuencia de las ondas a la inversa del periodo T. Figura 2.3. Se han escogido un nodo para cada onda para poder calcular la diferencia temporal entre ellos. Contrafase: Contrafase es el estado relativo en que se encuentran dos ondas cuya diferencia de constantes de fase sea igual a 180º + 2k pi. De esta manera, cuando una alcanza el valor máximo (absoluto) de desplazamiento, a lo que es lo mismo cuando alcanza su amplitud, la otra tiene también amplitud máxima, pero en signo contrario. Otra manera de decirlo es que cuando una tiene fase |x| la otra tiene fase -|x|. Fig 2.4 Gráfica done se encuentran dos ondas con diferencia de fases a 180º con un valor máximo de desplazamiento Impedancia
- 7. 6 Es la que mide una oposición de un circuito eléctrico cuando la corriente alterna fluye a través de él. La impedancia se mide en Ohms, como la resistencia, sin embargo, no se pueden confundir los valores, ya que la resistencia es una característica de corriente continua. Por ejemplo, cuando una señal pasa de un conductor con cierta impedancia a otra con la misma impedancia, se transmite de manera óptica. Sin embargo, si las impedancias son diferentes, se producen atenuaciones que la degradan. ¿Cómo se determina la impedancia? En general, la impedancia está comprendida entre 25 y 125 Ohms, dependiendo los siguientes factores: Anchura y grosor de la pista de cobre. Paso de la señal por vías. Espesor del núcleo o material de preipregnado a cada lado de la pista. Constante dieléctrica del núcleo y del material de pregnación. Distancia con el plano cobre de referencia. Y presencia de resistencia a la soldadura. ¿Cómo se calcula y se mide la impedancia? La impedancia se representa con la letra Z y se expresa de la siguiente manera: Z = R + j X VCC Vcc es para indicarnos el voltaje de corriente continua, vamos el positivo que alimenta el circuito. Vcc significa "voltaje en el colector común". La letra "V" en un circuito representa el voltaje de suministro. Y las letras "CC" indican la tensión de alimentación si es positiva o negativa. Si la carga es positiva, su circuito es un circuito negativo-positivo- negativo, y si es negativo, es un circuito positivo- negativo-positivo. El colector común es el responsable de la energía que proviene de la base y del colector, mientras que la salida es del circuito del colector-emisor. Los circuitos integrados con transistores bipolares tienen fuentes de alimentación positivas y negativas. Si está formado internamente por transistores bipolares (BJT), la nomenclatura será: Vcc, por ser el voltaje aplicado al Colector de los transistores Vee, por ser el voltaje aplicado al Emisor de los transistores ¿Entonces cuál es la polaridad de cada uno? *Vcc son voltajes de alimentación Positiva *Vee son voltajes de alimentación Negativa o van conectados a tierra. Datasheet: Un datasheet es una información sobre el componente que nos facilita a saber que componente es para la realización del circuito, ayuda por igual a ubicar correctamente los otros componentes a él. Fuentes independientes Las fuentes independientes son aquellas que no necesitan algún tipo de red externa para tener su funcionamiento. Existen 2 tipos de fuentes independientes que son de voltaje y de corriente. Las fuentes independientes de corriente tienen un solo tipo de flujo de corriente hacia el circuito, dónde no necesita el valor del voltaje de los terminales para tener un funcionamiento correcto
- 8. 7 En las fuentes independientes de voltaje contienen dos terminales donde tienen diferencias de potencias en cada una y no necesita la dirección de corriente que se encuentra en el circuito para tener un funcionamiento correcto, estos se pueden encontrar como baterías, pilas y paneles solares Esquemáticos de transistores Emisor común: En este esquemático se muestra que en todos los terminales son iguales como en el emisor, de ahí la palabra “emisor común” Fig 2.5 Gráfica del circuito del amplificador en contrafase Base común: En este se puede mostrar como la resistencia tiene una ganancia muy baja y la ganancia de salida es muy alta, también, midiendo la ganancia de entrada y de salida y dividiéndolo entre sí, daría una ganancia muy alta. Fig 2.6 Pictograma del circuito con Datasheet 3904, en el cual muestra una señal eléctrica a la salida Colector común: En este circuito se haya la impedancia, donde ella es más alta de entrada (Zin) y más baja de salida (Zout). Gracias a esto el circuito que le está dando el voltaje no tiene que trabajar tanto para poder que funcione.
- 9. 8 Fig 2.7 Gráfica con circuito en el que permite generar la energía eléctrica con la finalidad de transportarla en otro tipo de señal o energía Transistor test: En este se prueba que todos los terminales de los transistores estén funcionando gracias por el medio de los leds, al presionar el botón hace que los dos leds prendan a la vez. Fig 2.8 Gráfica del test de bombillos, mediante unos leds y un generador de señales Tabla de mediciones: En este se midió cuanto voltaje había en Vout, Vin, en ganancia y en saturaccion.
- 10. 9 Fig. 2.9 Muestra de las tablas con las ganancias en cada circuito eléctrico que hicimos Conclusiones: Al final del segundo período se lograron cumplir todas las metas fijadas en los acuerdos y contenidos que se encontraban en la malla curricular, nosotros nos sentimos muy satisfechos por el trabajo hecho clase a clase de especialidad, donde aprendimos nuevos conocimientos, todo lo relacionado con los transistores, amplificadores operacionales, cada una de sus partes y funcionamiento. Sus distintas configuraciones y encapsulados, etc... Consideramos que este periodo que finaliza fue un gran paso de aprendizaje sobre lo anteriormente dicho, de ante mano le agradecemos al docente por su labor de explicarnos cautelosamente y de manera detallada clase a clase. Referencias bibliográficas https://transistores.info/diferencias-entre- semiconductores-tipo-p-y-tipo-n/ https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el -amplificador-operacional https://scuolaelettrica.it/escuelaelectrica/elettr onica/transi7.php#:~:text=En%20la%20config uraci%C3%B3n%20de%20base,de%20salida %20es%20muy%20grande http://www.itlalaguna.edu.mx/2014/Oferta%2 0Educativa/Ingenierias/Sistemas/Plan%20199 7- 2004/Ecabas/ecabaspdf/TRANSISTORES.pdf https://unicrom.com/amplificador-seguidor- emisor/ https://apuntesdeelectronica.files.wordpress.c om/2011/10/amplificacion-amplif-de- sec3b1al-pequec3b1a.pdf
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