16.4: Procedimiento

16.4.1: Determinar\(V_{LED}\)

1. El potencial directo de un LED depende de su diseño y de la corriente que fluye a través de él. Los otros dos circuitos en este ejercicio están diseñados para producir corrientes LED de aproximadamente 10 mA por lo que se desea una determinación del potencial directo de este diodo en particular a 10 mA. Ensamble el circuito de la Figura 16.3.1 usando R = 470\(\Omega\), y E = 5 voltios. Inserte un amperímetro en línea con el LED. Aumente E hasta que se alcance 10 mA (el LED debe ser razonablemente brillante). Registre el voltaje LED resultante en la Tabla 16.5.1.

16.4.2: Interruptor de Saturación

2. Considere el interruptor de saturación de la Figura 16.3.2 usando Vcc = Vbb = 5 voltios, Rb = 4.7 k\(\Omega\) y Rc = 220\(\Omega\). Calcular las corrientes base y colector y registrarlas en la primera fila del Cuadro 16.5.2 (teoría). Como el circuito está en saturación, el teórico\(V_{CE}\) es cercano a cero y se puede encontrar en la hoja de datos del transistor a través del gráfico\(V_{CE}/I_C\) de saturación. Registre también este valor en la primera fila del Cuadro 16.5.2.

3. Construye el interruptor de saturación de la Figura 16.3.2 usando Vcc = Vbb = 5 voltios, Rb = 4.7 k\(\Omega\) y Rc = 220\(\Omega\). Mida y registre las corrientes base y colector, y registre la tensión colector-emisor en la primera fila del Cuadro 16.5.2 (experimental). También computar y registrar las desviaciones entre la teoría y los resultados experimentales.

4. Retire la resistencia base de Vbb y conéctelo a tierra. Sin un potencial de fuente base, el circuito estará en corte. Determinar la base teórica y las corrientes colectoras junto con la tensión colector-emisor y registrarlas en la segunda fila del Cuadro 16.5.2. Mida estos parámetros, registrelos en la Tabla 16.5.2, y también compute y registre las desviaciones resultantes.

5. Vuelva a conectar la resistencia base a la fuente Vbb e intercambie el segundo transistor. Repita los pasos 3 y 4 usando las siguientes dos filas de la Tabla 16.5.2.

6. Vuelva a conectar la resistencia base a la fuente Vbb e intercambie el tercer transistor. Repita los pasos 3 y 4 usando las dos filas finales de la Tabla 16.5.2.

16.4.3: Fuente de corriente no saturante

7. Considere la fuente de corriente no saturante de la Figura 16.3.3 usando Vcc = 10 voltios, Vbb = 5 voltios y Re = 470\(\Omega\). Utilizando una beta típica de 150, calcular las corrientes base y colector, y el voltaje colector-emisor y registrarlos en la primera fila del Cuadro 16.5.3 (teoría).

8. Construir la fuente de corriente no saturante de la Figura 16.3.3 usando Vcc = 10 voltios, Vbb = 5 voltios y Re = 470\(\Omega\). Mida y registre las corrientes base y colector, y registre la tensión colector-emisor en la primera fila del Cuadro 16.5.3 (experimental). También computar y registrar las desviaciones entre la teoría y los resultados experimentales.

9. Retire Vbb y conecte el terminal base a masa. Sin el potencial fuente base, la corriente base será cero. Determinar la base teórica y las corrientes colectoras junto con la tensión colector-emisor y registrarlas en la segunda fila del Cuadro 16.5.3. Mida estos parámetros, registrelos en la Tabla 16.5.3, y también compute y registre las desviaciones resultantes.

10. Vuelva a conectar el suministro de Vbb a la base y cambie en el segundo transistor. Repita los pasos 8 y 9 usando las dos filas siguientes de la Tabla 16.5.3.

11. Vuelva a conectar la resistencia base a la fuente Vbb e intercambie el tercer transistor. Repita los pasos 8 y 9 usando las dos filas finales de la Tabla 16.5.3.

16.4.4: Diseño

12. Como se ve en los pasos 7 a 11, la corriente LED de la Figura 16.3.3 es una función de la fuente de base y de la resistencia del emisor. Determinar un nuevo valor para la resistencia del emisor que producirá una corriente LED de 15 mA. Registre este valor en el Cuadro 16.5.4. Obtener una nueva resistencia cercana en valor al resultado calculado y cambiarla en el circuito. Mida la corriente LED resultante y registre en la Tabla 16.5.4.

16.4.5: Simulación por Computadora

13. Simule el circuito de la Figura 16.3.2 y registre las corrientes y voltaje en la Tabla 16.5.5.

14. Simule el circuito de la Figura 16.3.3 y registre las corrientes y voltaje en la Tabla 16.5.6.