Autor Tema: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos  (Leído 23419 veces)

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Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« en: 30 de Septiembre de 2006, 20:53:38 »
Mis transistores favoritos para cuando a nuestro PIC le falta fuelle.

     

BC107     BD140    TIP122    2N3055
 


   Bueno, como decía Jack el Destripador: vayamos por partes ...
  
   No pienso contestar a la pregunta de ¿qué es un transistor? primero porque no conozco la suficiente teoría electrónica como para poder contestarla con la autoridad y profundidad necesarias y segundo, y mas importante, porque no lo necesitamos para nuestras aplicaciones.
  
   Hay mil maneras de conectar un transistor, cada uno de ellos con distintos encapsulados, hay miles de tipos de transistores con millones de parámetros que hay que tener en cuenta según el destino que se le dé y las funciones que solicitemos de él.
  
   Para nosotros es suficiente con decir que un transistor es como un grifo que nos va a servir para dar o quitar la alimentación a un cacharro que no podemos conectar directamente a un pin de nuestro PIC, porque corremos el riesgo de fundirlo, a nuestro PIC, si lo hacemos tan directamente.
  
   El PIC no tiene fuelle para tanto, no puede suministrar la corriente necesaria para que funcione por ejemplo un relé o un motor que necesitan una intensidad de corriente que el PIC no puede dar. ¿Cual es la solución entonces?
  
   ¡Exacto! Lo adivinaste. Un transistor.
  
   El transistor tiene tres patillas solamente, cada una de ellas con nombre propio y que son: Base, Colector y Emisor.
  


   Si nuestro PIC le sopla unos pocos milivoltios a la patilla que llamamos Base entonces va el transistor y deja pasar corriente entre el Colector y el Emisor, y esto es lo importante: con una intensidad que depende de lo que aguante el transistor, no el pin de nuestro PIC.
  
   Entonces el esquema de conexión que vamos a utilizar en un 99.99% de las veces es el siguiente:
  

 
   La entrada representa a cualquier pin de nuestro PIC que da la señal de conduce o no conduce; la resistencia Rb es la encargada de ajustar la corriente que debe suministrar nuestro PIC a la Base del transistor para que cuando circule entre ésta y el emisor se produzca el gran paso de corriente, que es lo que nos interesa, entre el Colector y el Emisor con lo que la Carga, nuestro relé o motor, tenga la suficiente intensidad para funcionar.
 
 
   Fijaos que el truco está en que nuestro PIC sólo debe suministrar la corriente necesaria y suficiente, aplicada a la Base, para que el transistor conduzca entre el Colector y el Emisor. Le entrega el testigo al transistor para que sea éste el que se encargue de darle la comida que necesite la carga.  
  
   Vamos entonces ahora a tratar temas con mas chicha para lo que pretendemos:
  
   Las preguntas del millón son:

¿Qué transistor uso de los miles que hay en la tienda de electrónica de la esquina?
  
¿Qué resistencia debo ponerle para conectar mi PIC a la base del transistor?
 
   La respuesta es tan fácil como oscura: depende que que carga queramos conectarle, o sea que si la carga funciona a 5V y sólo necesita 100 mA tendremos que elegir un tipo de transistor distinto al caso en que deseemos montar una que va con 12V y requiere la enorme cantidad de corriente de 2A.

   Y dependiendo del tipo de transistor que seleccionemos y del voltaje e intensidad que vaya a recorrerlo deberemos calcular el valor de la resistencia que debemos colocar para que todo funcione como tenemos previsto.
 
 
   Pero la respuesta no está en el viento, la encontramos en los omnipresentes Datasheets. En esas hojitas repletas de siglas, valores y curvas de funcionamiento está la respuesta que necesitamos. (Ahí y en nuestro amable tendero electrónico de la esquina que nos va a informar de que ese transistor que tan dificultosamente hemos escogido, no lo tiene. Pero que nos va a salvar la vida dándonos otro que se le parece lo suficiente como para que nos sirva igual ... o casi)
 
   Y ahora viene lo que estabais esperando ansiosamente y que responde a la primera pregunta:

--------------------------------------------------------------------------------
Valores de parámetros del transistor que debemos consultar para seleccionar
el transistor adecuado a nuestros propósitos.

--------------------------------------------------------------------------------
 
  
IC Corriente máxima que puede atravesar el transistor (que siempre debe ser algo mayor que la que necesite nuestra carga, no debemos llevar los componentes a sus limites; peligra la vida del artista)

hFE Ganancia del transistor que se define como IC/IB (o sea la relación que hay entre la cantidad de corriente que pasa por el colector para una corriente dada que pasa por la base. Esta ganancia es la que nos va a indicar qué corriente va a tener que suministrar nuestro PIC para activar el transistor, o sea que conduzca)

VCEO Máximo voltaje que soporta el transistor entre el Colector y el Emisor (Tened en cuenta que todo transistor tiene su precio ante el empuje de los voltios, por encima de un cierto valor no hay transistor que aguante, se funde y conduce entre el Colector y el Emisor independientemente de lo que diga la Base)
 
  
   Otro dato muy importante que tenemos que tener en cuenta: La tensión de salida de los pines de los PIC es de 5V y pueden suministrar una intensidad máxima de 25mA  
  
   Y por último: es fundamental conocer la intensidad de trabajo que nos consume la Carga que deseamos conectar, tirando del suministro que nos va a brindar nuestro transistor.
  
  Por fin estamos en condiciones de poder seleccionar nuestro transistor, y qué mejor manera de hacerlo que poniendo un sabroso ejemplo y solucionándolo con prontitud, profundidad y elegancia:
 
Ejemplo práctico de selección y conexión de un Transistor:
 
Conectando un relé a un pin del PIC.
  
   Supongamos (un poné) que deseamos controlar con un pin de nuestro PIC un Relé cuya bobina funciona con 12V y que consume ... hummm ... 80 mA.


(este es mi relé Finder V04 30.22.7.012.0010 para no ir mas lejos y lo pongo porque tengo la foto que podéis ver a la derecha. No consume 80 mA pero eso es algo que no tenéis por qué saberlo)
 
 
   Bien. Lo primero es el esquema electrónico del montaje que deseamos hacer y que es el siguiente:
  
 
 Nota: El diodo sirve para eliminar los picos de tensión que se producen cuando conectamos o desconectamos la bobina del relé.
  
  
   Ahora recopilamos la información de que disponemos:
  
   El PIC nos suministra una tensión de 5V y nos puede dar una intensidad de 25 mA (como máximo); queremos conectar una carga que necesita 12V y que consume 80 mA así que necesitamos un transistor que pueda proporcionar unos ... hummmm ... 100 mA por lo menos (su IC) .... y que soporte bien un voltaje de 25V (su VCEO).  
  
   Me voy a mis Datasheets y compruebo que el BC107 podría servirme (no digáis que juego con ventaja porque ya lo sé y además tenéis razón). Tiene una IC de 100 mA (un 20% por encima de lo que me consume el relé) y un VCEO de 45 V (más que suficiente). Entonces leo que su hFE es de 110 con lo que ya tengo todo lo que me hace falta.
   ¡Y además puedo calcular la resistencia necesaria para colocarle entre nuestro pin y la base. con lo que contesto a nuestra segunda pregunta!
 
 
   Al necesitar una IC de 80 mA (la del relé) y tener una ganancia hFE de 110 nos bastaría un suministro de corriente a la base de IB = 80/100 = 0.72 mA pero para asegurarnos que el transistor va a conmutar (va a entrar en saturación) vamos a hacer que este suministro alcance IB = 1 mA.
  
Recordamos lo que dijimos para el Calculo de la resistencia para conectar un LED :
  
Intensidad = Voltaje / Resistencia

(Intensidad en Amperios, Voltaje en Voltios y Resistencia en Ohmios)
  
Luego escrito de otra forma ...
    
Resistencia = Voltaje / Intensidad
  
Como el voltaje es: Voltaje = 5V - 0.7V = 4.3V (Estos 0.7 es VBE o sea la caída que tiene el voltaje que aplicamos a la Base al atravesar el transistor por la unión Base - Emisor ... Ja, ja, ja - truco de perro viejo)
  
Así que nos queda RB = 4.3V / 0,001A = 4300 Ohms (Comercialmente el valor de la resistencia mas aproximada que podemos encontrar en la famosa tienda de electrónica de la esquina es de 4K7 ohmios o escrito de otro modo 4700 ohmios, si colocamos una de 4K7 ohms por ejemplo corremos el riesgo que no alcanzar los 0.72 mA que necesitamos, y de todas formas al disminuir un poco la resistencia de la Base y colocar la de 3K9 nos aseguramos al 100% que nuestro transistor BC107 va a entrar en conducción)

¡Bingo, ya lo tenemos todo!
  
Ya podemos completar nuestro esquema, poniéndole nombre, apellidos y valores a todos los elementos que incluye:
  

Y esto es todo, amigos, lo que tengo que decir sobre mis transistores favoritos.
« Última modificación: 26 de Mayo de 2010, 15:27:20 por RedPic »
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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #1 en: 01 de Octubre de 2006, 16:33:09 »
Cómo sería el circuito y los cálculos para que el transistor funione como amplificador de corriente siempre, no como conmutador.
El ejemplo que tu das y que dices que usa casi siempre si bien amplifica es de conmutación, o me equivoco?

Otra aplicación que se da con los pid es que al no tener dac, se debe usar uno externo. Y la forma conectar un dac es usando a su salida un amplificador operacional el cual proporciona igual o menor corriente que un pin del pic.
En ese caso como se usaría el esquema que tu dices?? pregunto por ese porque paraece el más sencillo. Para ser más concreto supongamos que el operacional acondiciona la salida del dac y entrega 0-10 volt., como hago para amplificar la corriente pero todo el tiempo, no conmutando?

Desconectado Nocturno

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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #2 en: 01 de Octubre de 2006, 17:53:24 »
Gracias por la lección, Diego. Y mira que he cambiado los valores de la resistencia en tantas ocasiones hasta dar con la adecuada  :?

Ahora tengo una pregunta; conozco la diferencia entre NPN y PNP, unos con la flechita p'adentro y otros con la flechita p'afuera pero, ¿porqué a veces se usan unos y otras veces otros?
Un saludo desde Sevilla, España.
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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #3 en: 02 de Octubre de 2006, 10:54:52 »
Excelente RedPic!

jajaja Nocturno...
Esto nos pasa a los informáticos...
El gran Charly se ha tomado el trabajo de intentar explicarmelo, pero todavia sigo dudando(no hemos terminado las lecciones).

Yo sigo insistiendo en que sólo exíste el 0 y el 1. :D :D :D

P.D: Charly: ¿coordinamos horario internacional y nos haces una cyber-clase al grupete de "Binarios"? :D :D

Un abrazo.
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Sólo responderé a mensajes personales, por asuntos personales. El resto de las consultas DEBEN ser escritas en el foro público. Gracias.

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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #4 en: 02 de Octubre de 2006, 12:22:55 »
Aportando un pequeño granito de arena: Los transistores NPN y los PNP son complementarios, eso quiere decir que funcionan exactamente igual, pero cambiando las polaridades. Cuando se utiliza uno u otro?, pues depende de como tenga que estar polarizado el circuito, por ejemplo los displays de cátodo común se controlan mediante transistores NPN, mientras que los displays de anodo común se controlan mediante transistores PNP. También hay ciertos circuitos que necesitan de estos dos transistores complementarios (PNP y NPN) y es en las etapas de potencia de simetria complementaria.

En caso de poder utilizar indistintamente cualquiera de los dos ¿cual utilizar?, pues los transistores NPN, son mas fáciles de fabricar y más baratos.

Un saludo.

PD: Si hace falta hacer un gráfico para que quede más claro, lo ponemos.
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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #5 en: 02 de Octubre de 2006, 12:33:31 »
Aportando en lo que dice jfh900, en audio también se utilizan el par NPN, PNP en el caso de simetría complementaria, esta pareja amplificaría cada uno los semiciclos correspondientes.

los transistores que yo mas uso son el 2N3904, 2N3906, TIP31, 2N3055.

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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #6 en: 02 de Octubre de 2006, 13:48:21 »
Hola RedPic, me parece muy bien que intentes dar los conocimientos básicos para el uso de la electrónica, de seguro a muchos colegas le será de suma utilidad, pero a pesar de poder caer un poco pesado, me gustaría aclararte (o aconsejarte) un par de cosillas.

Si nuestro PIC le sopla unos pocos milivoltios a la patilla que llamamos Base

   Para que un trasistor de los comunes (BJT) funcione se les debe suministrar una intensidad, por lo tanto serían unos pocos miliamperes y no milivolts como comentas, esto lo aclaro ya que si entras en las explicaciones de los mosfet puedes tener grandes problemas  :D

   Por lo tanto deberías aclarar que este tipo de Tr siempre se polarizan en intensidad y no en tensión.

   El PIC nos suministra una tensión de 5V y nos puede dar una intensidad de 25 mA (como máximo); queremos conectar una carga que necesita 12V y que consume 80 mA así que necesitamos un transistor que pueda proporcionar unos ... hummmm ... 100 mA por lo menos (su IC) .... y que soporte bien un voltaje de 25V (su VCEO). 

   As seleccionado un Tr que soporta solo 100mA para una carga que consume 80mA, por lo general (esto es solo una sugerencia) el Tr se le calcula que debe poder soportar el doble del consumo máximo posible. En este caso sería unos 160mA.
 
   Al necesitar una IC de 80 mA (la del relé) y tener una ganancia hFE de 110 nos bastaría un suministro de corriente a la base de IB = 80/100 = 0.72 mA pero para asegurarnos que el transistor va a conmutar (va a entrar en saturación) vamos a hacer que este suministro alcance IB = 1 mA.
 
   Esto tambien es a modo de sugerencia, como tu bien dices el BC107 tiene un Hfe de aproximadamente 110, el drama se presenta llendo a la realidad y esta dice que esos 110 de Hfe pueden variar enormente a los datos presente en los datasheet, por lo tanto y de la misma forma que con la corriente, te recomendaría que la corriente de base por lo menos tambien sea el doble de la necesaria, es decir unos 1.5mA para contrarrestar estos detalles sin problemas, esto daría una resistencia de.

5 - 0.7 / 0.0015 = 2866 ohm, el valor comercial inferior más proximo sería 2700 ohm = 2K7

Con esto te aseguras que cualquier BC107 que compres en la tienda funcione como debería, aparte que la comnutación se haría de manera más rapida y concisa  :mrgreen:

Espero no te ofendas con mis comentarios.

BrunoF con respecto a las ciberclases :mrgreen:, podemos continuarlas cuando desees, solo hay que acordar día y horarios, y haceras colectivas no se si soy el más indicado, pero si alguien se anima por mi lado no hay problemas.

Un saludo a todos.

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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #7 en: 02 de Octubre de 2006, 14:01:02 »
Hola, Bruno, Carlos, Diego, etc...;)

Como es esto de la posibilidad de hacer "cyberclases"? Hay alguna sala de chat o algo similar en el foro?

Que bueno! :-/

Saludos!
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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #8 en: 02 de Octubre de 2006, 14:06:33 »
Hola aitopes, no hay nada el respecto, solo es una idea del amigo BrunoF que a tirado al aire, basicamente es hacer una chat por los medios conocidos (msn messenger) y tratar de enseñar-aprender del tema electrónica.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #9 en: 02 de Octubre de 2006, 15:10:46 »
Espero no te ofendas con mis comentarios.

No solo no me ofende sino que me siento halagado por ser correjido, o complementado, o aclarado por un Maestro como tú.

Yo se muy poco sobre electronica en general y muy poco sobre los PIC´s en particular pero como tengo la insidiosa manía de publicar todo lo que buenamente voy aprendiendo, pues eso ....  :mrgreen:

En el fondo lo que deseo es que otros puedan utilizar unas pócimas, unos pequeños chapuces que a mi me han funcionado.  :-)

Y los publico aquí para que despues vengan ustedes los realmente entendidos en esto y nos ilumineis con vuestra sapiencia para enseñarnos a todos, y sobre todo a mí ... ja ja ja  :D  :D  :D
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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #10 en: 02 de Octubre de 2006, 15:32:20 »
Joer, que modesto eres Diego.

Un saludo
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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #11 en: 03 de Octubre de 2006, 14:35:50 »
Eso es lo bueno de este foro, a veces uno sabe algo sobre un tema y siempre existe alguien que te corrije ó te complementa la idea. :)

En la historia de los descubrimientos ó investigaciones nada se descubrió de una vez, incluso newton y einstein se valieron de trabajos de otros investigadores para crear nuevas ideas.

Cada idea se suma a otra idea hasta que se tiene el conocimiento.

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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #12 en: 03 de Octubre de 2006, 20:46:36 »
y si uno tiene leds de chorro y diferentes colores violeta; a sea colores.
El LED tiene un voltaje de operación que va de 1.5 V a 2.2 voltios.
10 mA a 20 mA  rojo
20 mA y 40 mA para los otros LEDs.
1.5V para leds infrarrojos
1.8V para leds rojos
2.3V para leds verdes 
3.8V para leds azules


los leds de chorro tambien tienen las mismas especificaciones?.
para los leds de chorro de color violeta.  Voltaje de caída en el Led.

leds blancos?   Voltaje de caída en el Led

se que es una pregunta muy trivial.
 

 

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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #13 en: 08 de Octubre de 2006, 15:28:32 »
hola, yo tengo un problema con los transistores, haber si alguien puede solcionarmela:
quiero hacer un dispositivo que tiene 3 displays 7segmentos de lo sgrandes, por lo que no lo puedo alimentar directamente desde el 16f84, tengo que pasarlo por un transistor, pero a la hora de poner el otro transistor de multiplexado, ya no me funciona, creo que es que pierde la referencia de tierra o algo asi, pero no estoy seguro, y no doy con la manera de hacer que funcione. mi configuracion es la siguiente: tengo bateria de 9v, esta la he puesto en el emisor de un PNP BC307, el colector va al anodo comun del display, los distintos catodos del display los he conectado a la salida de un ULN2803 con el comun a 9v, y tanto la base del PNP como la entrada del ULN a las salidas del PIC, ¿que he hecho mal? ¿como se tendria que hacer?

GRACIAS

Desconectado aitopes

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Re: Electrónica Básica : Mis transistores favoritos
« Respuesta #14 en: 09 de Octubre de 2006, 10:26:12 »
Hola!

¿Puede ser que el transistor este invirtiendo los estados logicos que tenes a la salida del PIC?

Saludos.
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