Zona de corte de un transistor

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1)Explique el funcionamiento de un diodo a semiconductores

R:Esta constituido por la conexión P-N,donde P corresponde al ánodo y N al cátodo


El diodo deja circular corriente a través suyo cuando se conecta el polo positivo de la batería al ánodo, y el negativo al cátodo, y se opone al paso de la misma si se realiza la conexión opuesta. Esta interesante propiedad puede utilizarse para realizar la conversión de corriente alterna en continua, a este procedimiento se le denomina rectificación.

2)Por qué un diodo a semiconductores no conduce corriente de cátodo a ánodo?

R:porque los diodos están construidos para el paso de corriente a un solo sentido,es decir, deja circular corriente a través suyo cuando se conecta el polo positivo de la batería al ánodo, y el negativo al cátodo.Otra forma:es polarización inversa,es cuando el terminal del ánodo es conectado con el negativo de la fuente,y el cátodo con el positivo de la fuente.Esto hace que no circule corriente eléctrica.

3.En qué se utilizan los diodos Zener?

R: Se  utiliza para regular la salida de voltaje a un valor constante y su uso es frecuente en fuentes de voltaje lineal.Se utilizan en fuentes de baja potencia.

4.Explique el funcionamiento de un diodo Zener

R: este funciona como un diodo rectificador en polarización directa y en inversa conduce la corriente necesaria para mantener el voltaje constante.

5.Dibuje y explique un circuito en que se utilice un diodo Zener

R:En la zona directa lo podemos considerar como un generador de tensión continua (tensión de codo). Entre la tensión de codo y la tensión zener (Vz nom) lo podemos considerar un circuito abierto (corriente es casi cero). Cuando trabaja en la zona de disrupción se puede considerar como un regulador de tensión de valor Vf= Vz.

El zener se usa principalmente en la estabilidad de tensión trabajando en la zona de disrupción


6.Explique las diferencias entre un transistor bipolar NPN y uno PNP

R: 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. La mayoría de los transistores bipolares usados hoy en día son NPN, 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 consisten en 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 dispositivo está en funcionamiento activo.

PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las cargas mayoritarias dentro de las diferentes regiones del transistor. Pocos transistores usados hoy en día son PNP, debido a que el NPN brinda mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias.

Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado
 N entre dos capas de material dopado
 P. Los transistores PNP son comúnmente operados con el colector a masa y el emisor conectado al terminal positivo de la fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector.

La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo

7.Explique las diferencias entre un transistor bipolar NPN y un transistor MOS canal N

R: El transistor mosfet a diferencia del bipolar:


-Consumo en modo estático muy bajo

-tamaño muy pequeño en comparación al transistor bipolar

-gran capacidad de integración

-la velocidad de conmutación es muy alta

8.Por qué se dice que un transistor bipolar es un amplificador de corriente?

R: porque cumple que Ic=hfe para zona activa.Donde Ic es la corriente de colector por base y hfe un factor de amplificación.Por lo tanto,la corriente de colector es n veces la corriente de base.

9. Qué relación existe entre las corrientes de base y de colector en un transistor bipolar?

R: Midiendo  la cor r iente que ci rcula por   los  terminales colector -emisor,  se observa

Que  IC depende en  forma di recta de  la cor r iente  IB:


A)  si  no ci rcula cor r iente por  el  ci rcui to base-emisor   ( fuente VBB desconectada) ,

Tampoco ci rcula cor r iente por  colector -ernisor.   (cor r iente  IC práct icamente nula)


B)  Todo aumento  (o disminución)  de  la cor r iente  IB se  t raduce como un aumento  (o

Disminución)  de  la cor r iente  IC


Admi t iendo una  imprecisión no excesiva,  se puede af i rmar  que existe una  relación

Proporcional  ent re  la cor r iente de base  ( IB)  y  la cor r iente de colector   ( IC)


Por  ot ra par te,   también se observa que valores pequeños de cor r iente en base  ( IB)


Producen una ci rculación de cor r iente en colector   ( IC)  apreciablemente mayor


10) Identifique las zonas de operación de un transistor bipolar.

R:

Zona de corte,zona activa y zona de saturación

11) Cuándo un transistor bipolar está operando en la zona de corte?

R:El transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación (potencia, circuitos digitales, etc.), y podemos considerar las corrientes que lo atraviesan prácticamente nulas (y en especial Ic).

12) Cuándo un transistor bipolar está operando en la zona de saturación?

R:En esta zona el transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación (potencia, circuitos digitales, etc.), y lo podemos considerar como un cortocircuito entre el colector y el emisor.

13) Cuándo un transistor bipolar está operando en la zona activa?

R

El transistor sólo amplifica en esta zona, y se comporta como una fuente de corriente constante controlada por la intensidad de base (ganancia de corriente).Este parámetro lo suele proporcionar el fabricante dándonos un máximo y un mínimo para una corriente de colector dada (Ic); además de esto, suele presentar una variación acusada con la temperatura y con la corriente de colector, por lo que en principio no podemos conocer su valor. Algunos polímetros son capaces de medir este parámetro pero esta medida hay que tomarla solamente como una indicación, ya que el polímetro mide este parámetro para un valor de corriente de colector distinta a la que circulará por el BJT una vez en el circuito.

14) Cómo se combinan un diodo zener y un transistor bipolar para regular voltaje?

R:

15) Cómo funciona un transistor MOS canal N?

R:Para que circule corriente en un MOSFET de canal N una tensión positiva se debe aplicar en la compuerta. Así los electrones del canal N de la fuente (source) y el drenaje (Drain) son atraídos a la compuerta (Gate) y pasan por el canal P entre ellos.
El movimiento de estos electrones, crea las condiciones para que aparezca un puente para los electrones entre el drenaje y la fuente. La amplitud o anchura de este puente (y la cantidad de corriente) depende o es controlada por la tensión aplicada a la compuerta.

16) Cómo funciona un transistor MOS canal P?

R:Cuando se aplica una tensión negativa en la compuerta, los huecos (ausencia de electrones) del canal P del drenaje y de la fuente son atraídos hacia la compuerta y pasan a través del canal N que hay entre ellos, creando un puente entre drenaje y fuente. La amplitud o anchura del puente (y la cantidad de corriente) depende de la tensión aplicada a la compuerta.
Debido a la delgada capa de óxido que hay entre la compuerta y el semiconductor, no hay corriente por la compuerta. La corriente que circula entre drenaje y fuente es controlada por la tensión aplicada a la compuerta.

17) Por qué se dice que un transistor MOS es un amplificador de voltaje?

R:El MOSFET es frecuentemente usado como amplificador de potencia ya que ofrecen dos ventajas sobre los MESFET’s y los JFET’s y ellas son:
En la regíón activa de un MOSFET en modo de enriquecimiento, la capacitancia de entrada y la tras conductancia es casi independiente del voltaje de la compuerta y la capacitancia de salida es independiente del voltaje del drenador. Este puede proveer una potencia de amplificación muy lineal. 
El rango de voltaje activo de la compuerta puede ser mayor porque los MOSFET’s de canal n en modo de vaciamiento pueden operar desde la regíón de modo de vaciamiento (-Vg) a la regíón de modo de enriquecimiento (+Vg).

18) Qué ventaja brinda un puente rectificador en las fuentes de alimentación?

R:permite transformar de corriente alterna a directa,este consiste en 4 diodos(2 entradas para cote alterna y dos de salida + y -) y rectifica de inmediato la onda completa.

19) Qué función realizan los filtros en las fuentes de alimentación?

R:los filtros hacen que la el voltaje sea constante.Como por ejemplo,el capacitor mantiene por inercia el voltaje a cte.Ver fig.

20) Cómo funciona un tiristor?

R:
es el equivalente electrónico de los interruptoresmecánicos; por tanto, es capaz de dejar pasar plenamente o bloquear por completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio alguno, aunque no son capaces de soportar grandes sobrecargas de corriente. El diseño del tiristor permite que éste pase rápidamente a encendido al recibir un pulso momentáneo de corriente en su terminal de control, denominada puerta (o en inglés, gate) cuando hay una tensión positiva entre ánodo y cátodo, es decir la tensión en el ánodo es mayor que en el cátodo. Solo puede ser apagado con la interrupción de la fuente de voltaje, abriendo el circuito, o bien, haciendo pasar una corriente en sentido inverso por el dispositivo. Si se polariza inversamente en el tiristor existirá una débil corriente inversa de fugas hasta que se alcance el punto de tensión inversa máxima, provocándose la destrucción del elemento (por avalancha en la uníón).

Para que el dispositivo pase del estado de bloqueo al estado activo, debe generarse una corriente de enganche positiva en el ánodo, y además debe haber una pequeña corriente en la compuerta capaz de provocar una ruptura por avalancha en la uníón J2 para hacer que el dispositivo conduzca. Para que el dispositivo siga en el estado activo se debe inducir desde el ánodo una corriente de sostenimiento, mucho menor que la de enganche, sin la cual el dispositivo dejaría de conducir.

21) Por qué hay que repetir el disparo en los tiristores periódicamente?

R: cuando se inicia el primer disparo, está onda llega a un máximo y luego llega a cero,aca el tiristor se apga y obviamente para que siga funcionando necesita disparos periódicamente.

22) Cómo se hace para utilizar el tiristor en onda completa?

R:

Colocando dos tiristores,ver fig

23) Por qué el tiristor permite regular la potencia entregada?

R:

Para obtener este tipo de tensión rectificada en la carga es necesario emplear un filtro


El tipo mas común de filtro es el del condensador a la entrada

24) Por qué un tiristor puede presentar problemas en cargas inductivas?

R: por el tema de contraelectromotriz.La inercia de la corriente genera voltajes y aveces son muy elevados provocando posibles daños en el circuito.Por lo tanto,se dice que el inductor esta encontrá del cambio de cote.

25) Qué tipos de tiristores se usan en circuitos de corriente continua?

R:GTO e IGBT(es mejor,porque el pulso de disparo y al quitar solo el voltaje se desconecta de la corriente directa).

26) Qué diferencia hay entre un TRIAC y un tiristor?

R:Que un tiristor(que controla) la señal va en una dirección,en cambio, el triac(que son dos tiristores en sentido contrario),la señal puede ir en los dos sentidos.

27) Cómo funciona un SCR activado por luz?

R:aca no hay conexión galvánica,por medio de un led luminoso emite luz,el cual emite fotones;que además provoca portadores en la uníón P-N del tiristor(la que funciona como gate)

28) Cuál es la aplicación de un SCR activado por luz?

R:Es un aislamiento eléctrico entre lo que controla y lo que es controlado.Ademas,protege el circuito(es como un aislamiento de los efectos del voltaje)

30) Cómo interviene la acción proporcional en un control de procesos industriales?

R: En un controlador de tipo proporcional puro, la salida o acción de control C(t) depende de la señal de error e(t), según la siguiente expresión:

C(t) =kp·e(t)


Donde kp es una constante, denominada ganancia o constante proporcional


La acción proporcional es aquella mediante la cual el controlador modifica su salida proporcionalmente entre la diferencia entre el valor medido y el deseado (punto de consigna) o sea, al error o desviación medida.

Es posible sacar dos conclusiones de esto:


  • para que exista señal de control proporcional tiene que existir error,
  • la señal de control es proporcional al error, mientras mayor es el error mayor es la señal de control, lo cual quiere decir que si se produce un cambio abrupto del error igualmente se produce un cambio abrupto de la señal de control.

31) Cómo interviene la acción integral en un control de procesos industriales?

R: La acción integral permite, como veremos, anular este error, haciendo que la señal de control, C(t), crezca proporcionalmente al producto (error x tiempo). Podemos decir que un sistema con acción integral tiende a anular el error promedio. Los controladores de tipo integral tienden  a eliminar el error, pero para plantas que presenten un retardo de primer orden pueden dar lugar a funcionamiento inestable en lazo cerrado o, si se eligen constantes de tiempos altas, la respuesta dinámica es excesivamente lenta.

32) Cómo interviene la acción derivativa en un control de procesos industriales?

R: La acción derivativa es necesaria en lazos de control con grandes tiempos de retraso entre la acción y la modificación obtenida de la variable a controlar. La acción derivativa intenta anticiparse al error. Calcula a que velocidad cambia el error y actúa en función de esta magnitud, también se denomina acción anticipada.

 33) Qué es un control PID?

R:
(Proporcional Integral Derivativo) es un mecanismo de control por realimentaciónque calcula la desviación o error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener, para aplicar una acción correctora que ajuste el proceso. El algoritmode cálculo del control PID se da en tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo.

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