INFORME FINAL CONFIGURACIN DARLINGTON

INFORME FINAL CONFIGURACIN DARLINGTON26 de enero de 2015

UNIVERSIDAD NACIONALMAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, Decana de Amrica)

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELECTRCA

CONFIGURACIN DARLINGTON

Curso :Laboratorio de circuitos electrnicos 2

Profesor: Gernimo Huamn, Celso Alumno:Lpez Paniora, Pedro Daniel121901882015

CONFIGURACIN DARLINGTON

1. Materiales

- Resistencia.- Transistor 2N2222- fuente DC.- Conectores.- Protoboard.- Condensadores electroliticos- Multmetro.

RESISTENCIAOposicin que presenta un material al ser atravesado por una corriente elctrica.

TRANSISTOREl transistor es un dispositivo electrnico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El trmino "transistor" es la contraccin en ingls de transfer resistor ("resistencia de transferencia").

CONECTORESConectores comunes de entrada cocodrilo- cocodrilo los cuales permiten la conexin entre los diferentes elementos del circuito.

PROTOBOARDEs una placa de uso genrico reutilizable o semi permanente, usado para construir prototipos de circuitos electrnicos con o sin soldadura. Normalmente se utilizan para la realizacin de pruebas experimentales.

FUENTE DC

Unafuente de alimentacines un dispositivo que convierte las tensiones alternasde la red de suministro, en una o varias tensiones, prcticamentecontinuas, que alimentan los distintos circuitos delaparato electrnico

MULTIMETRO

Unmultmetro, tambin denominadopolmetro, testeromultitester, es un instrumento elctrico porttil para medir directamente magnitudes elctricas activas comocorriente ypotenciales(tensiones). Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios mrgenes de medida cada una

CONDENSADOR ELECTROLITICO

Uncondensador(eningls,capacitor, nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el mbito de laelectrnicay otras ramas de lafsica aplicada), es un dispositivopasivo, utilizado enelectricidadyelectrnica, capaz de almacenarenerga sustentando uncampo elctrico.

2. Objetivos

Determinar las caractersticas de operacin de un amplificador de corriente.

Poder comprender el uso de la configuracin Darlington.

3. Marco terico

Transistor Darlington

Estructura interna, configuracin de patillas, ganancia de corriente El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una alta ganancia de corriente.Est compuesto internamente por dos transistores bipolares que se conectan es cascada. Ver la figura.El transistor T1 entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2.La ecuacin de ganancia de un transistor tpico es: IE= x IB (Corriente de colector es igual a beta por la corriente de base).Entonces analizando el grfico:

Reemplazando en la ecuacin anterior el valor de IE1 (ver ecuacin (1)) se obtiene la ecuacin final de ganancia del transistor Darlington.

Como se puede deducir, este amplificador tiene una ganancia mucho mayor que la de un transistor corriente, pues aprovecha la ganancia de los dos transistores. (la ganancias se multiplican). Si se tuvieran dos transistores con ganancia 100 ( = 100) conectados como un transistor Darlington y se utilizara la frmula anterior, la ganancia sera, en teora: 2 x 1 = 100 x 100 = 10000. Como se ve es una ganancia muy grande. En la realidad la ganancia es menor.Se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeas.Muy importante:La cada de tensin entre la base y el emisor del transistor Darlington es 1.4 voltios que resulta de la suma de las cadas de tensin de base a emisor del primer transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo transistor B2 y E2 (0.7 voltios).

Esta configuracin sirve para que el dispositivo sea capaz de proporcionar una gran ganancia de corriente y, al poder estar todo integrado, requiere menos espacio que dos transistores normales en la misma configuracin. La ganancia total del Darlington es el producto de la ganancia de los transistores individuales. Un dispositivo tpico tiene una ganancia en corriente de 1000 o superior. Tambin tiene un mayor desplazamiento de fase en altasfrecuenciasque un nico transistor, de ah que pueda convertirse fcilmente en inestable. Latensinbase-emisor tambin es mayor, siendo la suma de ambas tensiones base-emisor, y para transistores de silicio es superior a 1.2V. La beta de un transistor o par Darlington se halla multiplicando las de los transistores individuales. La intensidad del colector se halla multiplicando la intensidad de la base por la beta total.

Si1y2son suficientemente grandes, se da que:

Un inconveniente es la duplicacin aproximada de la base-emisor de tensin. Ya que hay dos uniones entre la base y emisor de los transistores Darlington, el voltaje base-emisor equivalente es la suma de ambas tensiones base-emisor:

Para la tecnologa basada en silicio, en la que cada VBEies de aproximadamente 0,65 V cuando el dispositivo est funcionando en la regin activa o saturada, la tensin base-emisor necesaria de la pareja es de 1,4 V.Otro inconveniente del par Darlington es el aumento de su tensin de saturacin. El transistor de salida no puede saturarse (es decir, su unin base-colector debe permanecer polarizada en inversa), ya que su tensin colector-emisor es ahora igual a la suma de su propia tensin base-emisor y la tensin colector-emisor del primer transistor, ambas positivas en condiciones de funcionamiento normal. (En ecuaciones,, assiempre.) Por lo tanto, la tensin de saturacin de un transistor Darlington es un VBE(alrededor de 0,65 V en silicio) ms alto que la tensin de saturacin de un solo transistor, que es normalmente 0,1 - 0,2 V en el silicio. Para corrientes de colector iguales, este inconveniente se traduce en un aumento de la potencia disipada por el transistor Darlington comparado con un nico transistor.Otro problema es la reduccin de la velocidad de conmutacin, ya que el primer transistor no puede inhibir activamente la corriente de base de la segunda, haciendo al dispositivo lento para apagarse. Para paliar esto, el segundo transistor suele tener una resistencia de cientos de ohmios conectada entre su base y emisor. Esta resistencia permite una va de descarga de baja impedancia para la carga acumulada en la unin base-emisor, permitiendo un rpido apagado.Algunas aplicaciones

En la interfase para conectar la EVM con cualquier equipo de radio, la interfase consta de dos integrados Darlington ULN2803 que sirven para incrementar la intensidad de las seales TTL que les llegan, y otros elementos ms. Cuando se quiere controlar un motor o un rel, necesitas emplear un dispositivo que sea capaz de suministrar esta corriente. Este dispositivo puede ser un circuito Darlington Para alimentar una carga como un pequeo motor de corriente continua. Son ampliamente utilizados para accionar las aletas solenoide impulsada y luces intermitentes en las mquinas de pinball electromecnico. Una seal de la lgica de unos pocos miliamperios de un microprocesador, amplificada por un transistor de Darlington, fcilmente cambia un amperio o ms a 50 V en una escala de tiempo medido en milisegundos, segn sea necesario para el accionamiento de un solenoide o una lmpara de tungsteno En resumen se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeas.Algunos cdigos de circuitos integrados con configuracin Darlington son: NTE2077, NTE2078, NTE2084, NTE2079, NTE2082, NTE2083, NTE2087 y NTE2088.El TIP120 es un ejemplo de par Darlington, tiene un encapsulado del tipo TO220 como el de la figura.

La ganancia de corriente segn las especificaciones del fabricante es de 1000, y la mxima corriente que puede circular por el colector es de 5 A.Adems de los dos transistores propios del par Darlington, este dispositivo, lleva un diodo adicional y un par de resistencias con fines de proteccin.

3. CIRCUITO

IMPLEMENTAMOS EL CIRCUITO EN EL PROTOBOARD

PROCEDIMIENTO

Mostraremos a continuacin los datos tericos:

Hallamos que se nos pide que equivale a hallar el

Hallamos ahora y usando = 100 para ambos transistores

Ahora hallamos el Zi terico

V

Ahora hallamos la ganancia de voltaje terico

Ahora hallaremos la ganancia de corriente:

Ahora la impedancia Zo que viene a ser la impedancia de salida:

CUESTIONARIO FINAL

CUADRO COMPARATIVO DE DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO Y TEORICAMENTE

DATOS

o Zi Ai Av

Laboratorio6.55 V7.25M ohm 5.0232 0.867

Tericos 6.53 V7.26M ohm 598.7 0.99

Estos datos son los que necesitamos comparar ya que son los mas importantes, pero se obtuvieron mas datos que a continuacin mostraremos:

Datos

9.11 V5.42 V15.0 V1.15 V3.12 V3.60 VAA

Luego vemos los siguientes graficos:

En el canal 1 tenemos la seal de entrada que nos indica el voltaje de entrada en el circuito representado por el Vg que viene a ser el grafico amarillo.

En el canal 2 tenemos la seal de salida que nos indica el voltaje de salida en el circuito representado por el Vo que viene a ser el grafico azul.

Notamos que estamos trabajando con una frecuencia de un 1k Hz.

RECOMENDACIONES

Los valores hallados en un simulador al ponerlos en experimentacin pues pueden variar debido a los dispositivos electrnicos que se usen.

Comprar dispositivos electrnicos de buena calidad ayudaran a que lo experimental se asemeje mas a lo medido en el simulador.

Fijarse que los instrumentos de medicin estn bien calibrados para a la hora de las mediciones todo este correctamente medido.

No alarmarse si los datos obtenidos varian demasiado ya que debido a los dispositivos que se usen esto puede suceder.

Seguir al pie de la letra el circuito sino no se lograra la configuracin darlington como se quiere, es indispensable el uso de los transistores correctamente (emisor, colector y base).

CONCLUSIONES

Vemos que no hay una ganancia de voltaje considerable ya que el circuito se basa en ganancia de corriente.

Notamos que los valores tericos difieren de los experimentales debido a que los dispositivos tienen un margen de error.

La configuracin darlington es tanto para ganar voltaje como para ganar corriente.

BIBLIOGRAFIA

www.wikipedia.com/configuracin darlington

www.monografias.com/configuraciondarlington

www.slideshare.com/circuitodarlingtonejemplos

Datasheet

FIEE - UNMSM13