jueves, 18 de junio de 2009

Alumnos con Influenza tipo "Ceti1-8F2"


El Rectificador Controlado de Silicio (SCR) y el TRIAC. Ceti Plantel Tonala.

El Rectificador Controlado de Silicio (SCR).
El SCR es el tiristor más ampliamente conocido debido a las numerosas aplicaciones en las cuales juega un importante papel. Este dispositivo unidireccional puede soportar altos niveles de voltaje y corriente como ningún otro tipo de tiristor puede hacerlo. Actualmente, pueden conseguirse SCR para controlar corrientes del orden de mil quinientos amperios y voltajes de hasta dos mil voltios. El símbolo esquemático del SCR es mostrado en la figura 1, en donde se observa que está constituido por tres terminales externos denominados ánodo, cátodo y compuerta.


Figura 1.- Símbolo y circuito equivalente del SCR

Como puede apreciarse, el sentido de conducción del dispositivo es de ánodo a cátodo. La operación del SCR puede entenderse mas fácilmente si se visualiza su construcción en capas como la interconexión de dos transistores pnp y npn. Si un voltaje positivo es aplicado entre los terminales de compuerta y cátodo, se fuerza a que el transistor T1 entre en conducción y por lo tanto también T2. El transistor T2 alimenta a su vez a T1 de tal forma que se inicia un proceso regenerativo que termina cuando los dos transistores están en saturación. Este proceso necesita solamente unos pocos microsegundos y es conocido como enganche, debido a que los transistores continúan en conducción así la señal de compuerta haya desaparecido. Cuando el SCR está activado, los terminales ánodo-cátodo presentan una baja resistividad y una pequeña caída de tensión de tal forma que su comportamiento es el de un switch cerrado. Cuando se lleva al bloqueo, la impedancia entre terminales es muy elevada por lo cual circula una pequeña corriente teniendo en este caso un comportamiento de switch abierto. El control del dispositivo se hace a través de la compuerta, pues por este terminal se proporciona el nivel de disparo que conmuta al dispositivo llevándolo de la región de bloqueo a la de conducción. En la región de conducción la resistencia dinámica que presenta el SCR tiene valores típicos de .1 ohmios, mientras que en la región de bloqueo la resistencia inversa es del orden de los 100 k-ohmios o más. En la gráfica de curva característica, figura 2, puede verse claramente la variación del voltaje de ruptura V(bx) con respecto a los distintos niveles de corriente aplicados en compuerta.

Figura 2.- Curva Característica de un SCR

Si la corriente aumenta, el dispositivo se torna mas sensible al disparo por señal aplicada en el terminal de ánodo, mientras que si esta corriente tiende a valores muy pequeños el voltaje de ruptura tiende a ser V(br). Como lo indican las curvas, para que se pueda establecer la conducción directa, el ánodo debe ser positivo con respecto al cátodo. Esto sin embargo no es suficiente para que efectivamente se entre en conducción. Es necesario aplicar una corriente de compuerta que permita el encendido. Se debe entonces aplicar un pulso positivo en compuerta que sea capaz de entregar al menos la corriente mínima para que el dispositivo sea llevado a conducción. Una vez se esté en la región de conducción, el dispositivo permanecerá en ella hasta tanto circule al menos una corriente de mantenimiento, así se cambie la polaridad del pulso de compuerta. Es necesario entonces, para abrir el SCR, recurrir a métodos de desactivación los cuales son aplicados entre los terminales ánodo y cátodo, y que básicamente lo que hacen es drenar la corriente circulante. Entre los mecanismos utilizados se encuentra el de corte del voltaje de polarización, el de inversión de polaridad en el voltaje aplicado y el de desvío de corriente por redes secundarias. En la figura 3 puede observarse la gráfica de características de compuerta en donde se distinguen las distintas áreas para disparo.

Figura 3.- Características de la compuerta

Cualquier combinación de voltaje y corriente que esté fuera de la región sombreada, disparará al dispositivo o dispositivos del mismo tipo.

Formas de Onda
Los términos mas populares para describir como por medio de un SCR puede hacerse control sobre una carga dada, son el ángulo de conducción y el retraso por disparo. El ángulo de conducción hace referencia al número de grados de un semiciclo de ac, durante el cual el SCR está en conducción. El atraso en disparo hace mención al número de grados en un semiciclo de ac que transcurre antes de que el SCR sea llevado a conducción. La figura 4 muestra las formas de onda en un circuito de control para dos valores diferentes de ángulo de atraso, tanto en los terminales del SCR (Vak) como en la carga (Vo).


Figura 4.- Ángulos de atraso y conducción

Como puede apreciarse, en t = t1 se aplica un pulso en compuerta que hace que el dispositivo entre en conducción presentando características de cortocircuito. Hasta tanto no se alcance el tiempo t1, el voltaje en la carga es cero y toda la tensión aplicada se desarrolla sobre los terminales del SCR. A partir de este instante, la carga recibe todo el suministro de potencia que se entrega, mientras que el SCR tiene una tensión cero en sus terminales pero con un elevado valor de corriente circulando. Cuando la señal alterna aplicada hace su cruce por cero, el dispositivo entra nuevamente en bloqueo ya que prácticamente la corriente que se entrega es cero y el voltaje en sus terminales cambia de polaridad. Bajo estas condiciones la potencia que se entrega a la carga es nuevamente cero y hasta tanto no vuelva a dispararse el SCR mediante una señal de compuerta, este permanecerá bloqueado.

EL TRIAC
Como el SCR, otro tiristor de amplia utilización es el TRIAC. Este actúa también como un switch, con una compuerta que controla los estados de conducción o bloqueo a los que se puede llevar. A diferencia del SCR, el TRIAC es un dispositivo bidireccional, pudiendo ser activado con niveles de polaridad positiva o negativa en compuerta. La gran ventaja que presenta el TRIAC es que puede ser utilizado en aplicaciones en las cuales se requiere ejercer control sobre cargas ac, tales como control de motores y sistemas de calentamiento. El símbolo esquemático del dispositivo es mostrado en la figura 5, así como su curva característica.

Figura 5.- Símbolo esquemático y características del TRIAC

Como se puede observar, puede asimilarse la conformación de un TRIAC como dos SCR conectados en antiparalelo con un sólo terminal externo de control, compuerta, mediante el cual se produce el encendido en cualquier dirección. Es decir, con cualquier sentido de circulación de corriente en compuerta se logra la conducción del dispositivo. También al igual que para un SCR, la presencia de corriente de compuerta hace que el voltaje de ruptura disminuya tanto más, cuanto más aumente la corriente aplicada. Como puede verse en la curva característica, el TRIAC trabaja en dos cuadrantes: primero y tercero. En el primer cuadrante el terminal T2 es positivo con respecto a T1 y en el tercero T1 es positivo con respecto a T2. El voltaje de ruptura en cualquiera de los dos cuadrantes debe ser mayor que el valor pico de la señal aplicada, pues sólo de esta forma puede garantizarse el control mediante el disparo por compuerta. Si el valor pico de señal es mayor que el voltaje V(br), el TRIAC se disparará y entrará en conducción sin necesidad de señal de compuerta. Una corriente de compuerta de cualquier polaridad pero de amplitud específica puede disparar al dispositivo en cualquiera de los dos cuadrantes siempre y cuando se cumpla la condición anterior. Una vez en conducción, el dispositivo permanecerá en este estado hasta que la corriente disminuya por debajo del valor de sustentación. Ahora, puesto que el TRIAC puede ser disparado en cualquiera de los dos cuadrantes mencionados, el diseñador puede seleccionar la forma de control por medio de los siguientes modos de disparo:

-Modo 1+ primer cuadrante con T2(+) y G(+)

-Modo 1- primer cuadrante con T2(+) y G(-)

-Modo 3+ tercer cuadrante con T2(-) y G(+)

-Modo 3- tercer cuadrante con T2(-) y G(-)

La sensibilidad del TRIAC es mayor en los modos (1+) y (3-), ligeramente menor en el (1-) y mucho menor en el (3+). Debido a que este último modo ofrece muy poca sensibilidad, cuando la señal de compuerta tenga una sóla polaridad debe escogerse esta negativa de tal forma que se trabaje en los modos (1-) y (3-).

Formas de Onda
La figura 6 muestra las señales desarrolladas en los terminales del TRIAC (VT2T1) así como las de la carga (Vo).

Figura 6.- Señales en terminales de carga

Como puede observarse el control que puede ejercerse es sobre 360°, a diferencia del SCR en el cual sólo se tiene control sobre 180°.

Circuitos de Disparo de Tiristores
Los mecanismos de disparo de dispositivos tales como SCRs y TRIACs son clasificados en términos generales de acuerdo al tipo de señal que se aplica en el terminal de compuerta. Los métodos que para tal efecto se utilizan son:

-Disparo dc

-Disparo ac

-Disparo por pulsos

Siendo los mas generalizados el ac y el de pulsos mediante la utilización de gatillos. Es conveniente aclarar que los dispositivos que permiten que efectivamente, se pueda hacer un manejo de la potencia suministrada a la carga, son el Rectificador Controlado de Silicio SCR y el Triodo AC Triac. El resto de dispositivos tales como el UJT, el PUT, el Diodo Shockley y el DIAC son utilizados como elementos constitutivos de los circuitos de disparo, para obtener la transición del estado de bloqueo al de conducción de los dispositivos mencionados inicialmente. A continuación se muestran algunos circuitos típicos con sus correspondientes formas de onda. Para todos los circuitos mostrados, se supone que la tensión aplicada es una señal alterna senoidal y que la carga es resistiva. Los dispositivos SCRs y TRIACs son disparados en un tiempo arbitrario en el sentido de bloqueo a conducción. Automáticamente en el cruce por cero de la señal aplicada, estos se desactivan regresando nuevamente a su estado inicial de bloqueo.

Disparo AC
En la figura 7 se muestra un circuito con SCR que permite hacer control sobre un ángulo de conducción de 90° en una señal alterna senoidal.

Figura 7.- Disparo con SCR

El diodo D es utilizado para evitar que variaciones negativas de la señal alterna aplicada lleguen al terminal de compuerta. Mediante el potenciómetro P se ajusta el ángulo de retardo en el disparo del SCR, teniendo en cuenta que este atraso puede ser como máximo 90°. En la figura 8 se muestra un circuito con SCR que permite hacer control sobre un ángulo de conducción de 180° en una señal alterna senoidal. Durante el semiciclo negativo el diodo D conduce presentando una baja impedancia y cortocircuitando prácticamente el potenciómetro P. El condensador debe seguir las variaciones de la señal aplicada, para lo cual debe imponerse la condición de que Xc » Rl. Durante el ciclo positivo el diodo se abre, permitiendo que mediante el potenciómetro P se ajuste la constante de carga del condensador, la cual puede ser manejada en un rango de 180° y de esta forma se adquiera el nivel que permita el disparo del Diodo Shockley y por lo tanto del SCR.

Figura 8.- Control sobre 180 grados


En la figura 9 se muestra un circuito con TRIAC que permite hacer control de 360° en una señal alterna senoidal. El circuito de disparo está conformado por el DIAC, el condensador C, el potenciómetro P y la resistencia R. Los valores resistivos permiten el ajuste de la constante de tiempo de carga del condensador de tal forma que lenta o rápidamente se alcance el nivel de disparo del DIAC y por lo tanto se lleve a conducción el TRIAC. Puesto que el DIAC es un dispositivo bidireccional, valores positivos o negativos desarrollados sobre el condensador harán que este alcance sus niveles de disparo, permitiendo el control de la potencia suministrada a la carga tanto en semiciclos positivos como negativos de la tensión aplicada, obteniendo de esta forma un control de 180° sobre cada semiciclo.


Figura 9.- Circuito de disparo para TRIAC




Figura 10.- Disparo con pulsos

Circuito de disparo con UJT
En la figura 10 se muestra un circuito con SCR que permite mediante la utilización de un UJT hacer control sobre un ángulo de conducción de 180° en una señal alterna senoidal. En la figura 11 se muestra un circuito con TRIAC que permite mediante la utilización de un UJT y un transformador de pulsos hacer control en 360° en una señal alterna senoidal.

Figura 11.- Circuito de disparo para TRIAC

El Transistor de Union Programable PUT.

El Transistor de Unión Programable PUT.

Aunque tienen nombres similares, el UJT y el PUT son diferentes en construcción y en modo de operación. La designación se ha hecho en base a que presentan características tensión-corriente y aplicaciones similares. Mientras que el UJT es un dispositivo de dos capas, el PUT lo es de cuatro capas. El término programable es usado porque los valores de Rbb, n y Vp pueden controlarse mediante una red externa. En la figura 7 puede observarse la conformación física y circuital del PUT.

Figura 1.- Circuito y Representación del PUT

Cuando no hay corriente de compuerta el voltaje desarrollado en dicho terminal es:


Vg = Vbb Rb1/(Rb1 + Rb2) = n Vbb


El circuito no se disparará hasta tanto el potencial en el terminal de ánodo no sea superior en el voltaje de polarización directa de la juntura pn entre ánodo y compuerta y el voltaje de compuerta. Por lo tanto:

Vak = Vp = Vd + Vg = .7 + n Vbb


La curva tensión-corriente que representa la característica de funcionamiento del PUT es mostrada en la figura 8.


Figura 1.- Curva Tensión-Corriente del PUT

Mientras la tensión Vak no alcance el valor Vp, el PUT estará abierto, por lo cual los niveles de corriente serán muy bajos. Una vez se alcance el nivel Vp, el dispositivo entrará en conducción presentando una baja impedancia y por lo tanto un elevado flujo de corriente. El retiro del nivel aplicado en compuerta, no llevará al dispositivo a su estado de bloqueo, es necesario que el nivel de voltaje Vak caiga lo suficiente para reducir la corriente por debajo de un valor de mantenimiento I(br).


Aplicaciones

El PUT es utilizado también como oscilador de relajación. Si inicialmente el condensador está descargado la tensión Vak será igual a cero. A medida que transcurre el tiempo éste adquiere carga. Cuando se alcanza el nivel Vp de disparo, el PUT entra en conducción y se establece una corriente Ip. Luego, Vak tiende a cero y la corriente aumenta. A partir de este instante el condensador empieza a descargarse y la tensión Vgk cae prácticamente a cero. Cuando la tensión en bornes del condensador sea prácticamente cero, el dispositivo se abre y se regresa a las condiciones iníciales. En la figura 3 puede observarse la configuración circuital para el oscilador.


Ejemplo

Se tiene un oscilador de relajación que trabaja con un PUT, el cual presenta las siguientes características:


Ip = 100 µA, Iv = 5.5 mA y Vv = 1 v.


Si el voltaje de polarización es de 12 v y la red externa es la siguiente: Rb1 = 10 kW, Rb2 = 5 kW, R = 20 kW, C = 1 µF y Rk = 100 kW, calcular Vp, Rmáx, Rmín y el período de oscilación.


-Cálculo de Vp

Vp = Vd + n Vbb, n = Rb1/(Rb1 + Rb2) = 10/15 = .66


Vp = .7 + .66 12 = 8.7 v


-Cálculo de Rmáx y Rmín

Puesto que el PUT es también un dispositivo de resistencia negativa, tiene que cumplir con la condición impuesta de que la recta de carga de trabajo, corte a la curva característica tensión-corriente precisamente en la región que presenta resistencia negativa. Si esto no ocurre, el dispositivo puede permanecer o en bloqueo o en saturación. Para garantizar que efectivamente se trabaje en la región adecuada , debe escogerse al igual que en el caso del UJT, el valor de resistencia comprendido entre unos valores límites dados por Rmáx y Rmín.


Figura 3.- Oscilador de Relajación con el PUT


Rmáx = (Vbb - Vp)/Ip = 3.3/100 = 33 kW


Rmín = (Vbb - Vv)/Iv = 11/5.5 = 2 kW


Ahora, debe cumplirse con la condición:


Rmín £ R £ Rmáx , 2 kW £ R £ 33 kW


Como puede observarse el valor tomado para R está entre los límites establecidos ya que tiene un valor de 20 kW.


-Cálculo de T


T = RC ln(1 + Rb1/Rb2)


T = 20 kW 1 µF ln(1 + 2) = 24 ms

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El Transistor de Unijuntura UJT, Ceti Plantel Tonala

El Transistor de Unijuntura UJT

Las características que se presentan en el UJT lo hacen útil en circuitos de aplicación industrial, como son circuitos de tiempo (timers), osciladores, generadores de onda, y circuitos de disparo para SCRs y TRIACs. El UJT es un dispositivo de una sola unión PN, dispone de dos regiones contaminadas y tres terminales externas. Tiene un sólo emisor y dos bases. La representación física del UJT se muestra en la figura 1.

Figura 1.- Representación física y símbolo del UJT

El emisor se dopa fuertemente, mientras que en la región de las bases se deposita una ligera contaminación, bajo estas condiciones, se hace presente una región de resistencia negativa, y aparecen dos estados de funcionamiento bien definidos, correspondientes al estado de bloqueo y al estado de conducción. Para comprender el funcionamiento del dispositivo UJT, se recurre a su circuito equivalente, que se muestra en la figura 2.

Figura 2.- Circuito equivalente del UJT

Las resistencias Rb1 y Rb2 constituyen la resistencia de la barra de silicio, siendo Rbb la suma de las dos resistencias, es decir, la resistencia total:

Rbb = Rb1 + Rb2, siempre se cumple que Rb1  Rb2

A Rbb se le denomina “resistencia interbase”, y es la resistencia óhmica que se presenta en las terminales B1 y B2 cuando no circula ninguna corriente por el emisor. En términos generales el parámetro Rbb es variable entre los valores de 5 k a 10 k. El diodo D es el equivalente a una unión emisor-base, presenta un voltaje umbral desde 0.4 volts hasta 0.7 volts. Si la tensión que se aplica en el emisor del dispositivo UJT, con un valor igual a Vbb, sobre la resistencia Rb1, el punto A, aparece un voltaje que lo determina la ecuación;

Va = Vbb Rb1/Rbb = n Vbb n = Rb1/(Rb1 + Rb2)

En donde “n” se conoce como factor intrínseco, produce una variación que comprende desde 0.5 hasta 0.8, lo cual significa que Rb1 es igual o hasta cuatro veces el valor de Rb2. La tensión Va se conoce como voltaje intrínseco y es la que polariza inversamente al diodo emisor, al no existir una señal en la entrada.

Al aplicarse la tensión Ve en el emisor, el transistor permanece bloqueado hasta tanto no se alcance el voltaje pico Vp, el cual está dado por la siguiente expresión:

Vp = Vd + Va = Vd + n Vbb

Cuando el diodo de emisor entra en conducción, porque la región P está fuertemente contaminada y la región N no, se inyecta huecos a la parte inferior del UJT. La ligera contaminación de esta región proporciona un tiempo de vida largo para los huecos, se produce una trayectoria de conducción entre emisor y la base B1. Al fluir corriente por B1, la resistencia Rb1 disminuye, efectuándose modulación de conductividad. Al disminuir esta resistencia, la tensión Va disminuye y se obtiene una mayor inyección de corriente de emisor. La disminución de tensión y aumento de corriente representa una región de resistencia negativa, se alcanzan valores hasta 100 k para bajos niveles de corriente. En la figura 3 se muestra la curva característica del UJT.

Figura 3.- Curva característica del UJT

Si los niveles de voltaje que se aplican al emisor son menores que Vp, el diodo D se encuentra inversamente polarizado, y circula una corriente menor inversa de juntura. Al hacerse la tensión Ve igual a Vp, el diodo conduce, iniciándose la trayectoria en la curva de la región de resistencia negativa y con una corriente Ip. Por el fenómeno de modulación de conductividad, la corriente empieza a crecer mientras el voltaje disminuye hasta que finalmente se llega a saturación, la resistencia Rb1 se hace constante con valor Rs (aproximadamente 5  - 30 ), a valores bajos de tensión y niveles altos de corriente, se termina la región de resistencia negativa y empieza la región de saturación. Sobre la característica tensión-corriente se destacan tres zonas de trabajo y funcionamiento:

o Región de bloqueo: el diodo se encuentra inversamente polarizado, la corriente Ie es menor que Ip.

o Región de resistencia negativa: los valores de corriente están entre Ip e Iv.

o Región de saturación: en esta región la resistencia es positiva, teniéndose niveles de corriente por encima de Iv.

Estabilización del UJT
Las características más importantes del UJT se resumen en la ecuación:

Vp = Vd + n Vbb

En aplicaciones que utilizan osciladores y circuitos temporizadores no es conveniente tener variaciones en el valor Vp, la exactitud de esos circuitos depende de la invariabilidad de Vp, además, Vd y n son parámetros dependientes de la temperatura, entonces es necesario estudiar su incidencia sobre Vp. Vd disminuye al aumentar la temperatura, esta variación es del orden de -2mV/°C. El valor de n también disminuye, en grado inapreciable con el aumento de temperatura:

n = Rb1/(Rb1 + Rb2) = Rb1/Rbb

El valor de Rbb es dependiente de la temperatura, ya que es la resistencia de un material semiconductor. Su efecto en la tensión Va es despreciable, este valor depende de n y la variación de n es despreciable. Para compensar variaciones en el diodo, se conecta una resistencia R2 externa en serie con Rb2, a la terminal B2 . Bajo estas condiciones se tiene:

Va = Vbb Rb1/(Rb1 + Rb2 + R2)

Va = Vbb Rb1/(Rbb + R2); dividiendo entre Rbb,

Va = n Vbb/(1 + (R2/Rbb))

Si la temperatura baja, Rbb baja, el factor R2/Rbb sube y por consiguiente Va baja. Si la temperatura sube, Rbb sube, el factor R2/Rbb baja y por consiguiente Va sube. Se observa que las variaciones de Vd se compensan con las variaciones de Va, porque ocurren en sentido opuesto, de esta forma se mantiene el valor de Vp. Con un rango de trabajo para la fuente de polarización Vbb comprende entre 10 y 35 volts, se obtiene que R2 varía entre 50  y 1 k. Se determinan por experimentación, los siguientes valores para compensación:

R2 = 100  para trabajo entre -55°C y 25°C

R2 = 400  para trabajo entre 25°C y 100°C

En términos generales se obtiene una buena compensación con R2 = 100.
Impedancia de Carga del UJT
Las tres terminales del UJT se usan para obtener una señal de salida, la conexión que más se utiliza es la terminal de la base B1, entonces se necesita adicionar una resistencia R1 externa como se muestra en la figura 4. El valor de R1 es de valores típicos de 100, la señal que se obtiene se aplica en generadores de pulsos de disparo.


Figura 4.- Resistencias externas al UJT
Aplicaciones del UJT
El oscilador de relajación; Se utiliza en timers y circuitos osciladores. La figura 5 muestra un circuito típico de un UJT, una red Re Ce, las resistencias de carga y compensación R1 y R2, así como las formas de onda que se observa en cada terminal. El circuito trabaja de la siguiente forma: Al encender la alimentación, el condensador Ce se carga a través de Re hasta alcanzar el nivel Vp. En este punto, el UJT entra en conducción la resistencia Rb1 tiende a disminuir hasta un valor cercano a cero, se genera un pulso de corriente que corresponde a la descarga del condensador, esa corriente fluye por R1 y se desarrolla un pulso de voltaje en la terminal B1. Simultáneamente que aparece un pico positivo en B1, aparece otro negativo en B2. Esto sucede porque la caída de tensión en Rb1 provoca una reducción en la resistencia total entre Vbb y tierra, y consecuentemente un incremento en la corriente por R2, se provoca una mayor caída a través de R2 creándose un pico de voltaje negativo en el terminal B2.


Figura 5.- Oscilador de Relajación con UJT

En el terminal de emisor, se desarrolla una señal diente de sierra, la cual no es totalmente lineal debido a la carga exponencial del condensador puesto que este no se carga a una rata constante. Por otro lado, la parte baja de la señal no es exactamente cero voltios. Hay dos razones para que esto ocurra:

o - El voltaje emisor-base B1 jamás alcanza el valor cero, sino el voltaje de valle Vv.

o - Hay siempre alguna caída de voltaje a través de R1, debido a la corriente que fluye a través del UJT.

Asumiendo que el condensador está inicialmente descargado, al aplicarse la tensión de polarización, este trata de cargarse hasta el valor de fuente con una constante de tiempo dada por ReCe. Cuando el voltaje sobre el condensador se hace igual al valor Vp del UJT, éste se dispara, entrando en conducción, aumentando la corriente de emisor y disminuyendo la tensión, o sea que el condensador empieza a descargarse a través de la baja impedancia que ve entre emisor y tierra. La constante de descarga será aproximadamente R'Ce, donde R' es la suma de R1 y la resistencia del diodo. Es claro que la constante de carga es mucho mayor que la de descarga. Cuando el condensador se descarga, entra de nuevo el UJT en la región de bloqueo puesto que la tensión en el terminal de emisor se hace menor que el voltaje Vp. Al iniciarse nuevamente el proceso, se repite el ciclo. Puesto que el circuito anterior es un oscilador a resistencia negativa, es necesario cumplir con la condición general impuesta para este tipo de circuitos, y es que la línea de carga corte la característica en su región de resistencia negativa. La ecuación de la línea de carga está dada por:

Vbb = Re Ie + Ve

Dependiendo del valor de Re, se pueden obtener varias curvas:

-Sea Re = Re1 = valor grande de resistencia

Si Ve = 0 entonces Ie = Vbb/Rmáx

Si Ie = 0 entonces Ve = Vbb

Con estas dos ecuaciones límites se puede trazar la recta de carga. Es claro que si Re1 es elevado el valor de Ie tiende a cero. Bajo estas condiciones dicha línea de carga cortaría la curva característica en la región de bloqueo.

-Sea Re = Re2 = valor bajo de resistencia

Si Ve = 0 entonces Ie = Vbb/Rmín

Si Ie = 0 entonces Ve = Vbb

Con estas dos ecuaciones límites se puede trazar la recta de carga. Es claro que si Re2 es bajo el valor de Ie tiende a ser elevado. Bajo estas condiciones dicha línea de carga cortaría la curva característica en la región de saturación.

-Sea Re = Re3 = un valor medio de resistencia

Si Ve = 0 entonces Ie = Vbb/Re3

Si Ie = 0 entonces Ve = Vbb
Figura 6.- Rectas de carga del UJT
Con estas dos ecuaciones límites se puede trazar la recta de carga. Bajo estas condiciones dicha línea de carga cortaría la curva característica en la región de resistencia negativa. En la figura 6 pueden apreciarse esta serie de situaciones. En términos generales se tendría:

Remín  Re  Remáx

El valor de Remáx debe ser tal que permita obtener el nivel mínimo de corriente, o sea Ip. Por lo tanto la ecuación se transformaría en:

Vbb = Remáx Ip + Vp

Remáx = (Vbb - Vp)/Ip

Por otro lado, el valor de Remín debe ser tal que permita obtener el nivel máximo de corriente, o sea Iv. Por lo tanto la ecuación se transformaría en:

Vbb = Remín Iv + Vv

Remín = (Vbb - Vv)/Iv

En términos generales el valor de Re está comprendido entre 3 k y 3 M, y el condensador varía entre .01 µF y .5 µF. El período de oscilación está dado por la expresión:

T = Re Ce ln (1/(1-n))

Esta ecuación proviene de la expresión de carga del condensador:

Vc(t) = Vf + (Vi - Vf) e(-t/ReCe)

Vc(t) = Vbb (1 - e(-t/ReCe))

en t = T Vc(t) = Vp, reemplazando estos valores:

T = Re Ce ln (Vbb/(Vbb - Vp))

Vp = Vd + n Vbb = n Vbb

T = Re Ce ln (1/(1-n))

Ejemplo
Dado un oscilador de relajación con UJT que trabaja con una relación intrínseca n = .7 y con Re = 100 k y Ce = .5 µF, calcular el período y la frecuencia de trabajo, así como el voltaje Vp de disparo suponiendo una fuente de polarización de 20 voltios.

T = 100 k .5 µF ln (1/(1-.7))

T = 60 ms

f = 1/T = 1/60 =16.6 Hz

Vp = Vd + nVbb = .6 + .7 20 = 14.6 v

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Activacion de Proton

Saludos;
Estamos trabajando para volver a poner en linea a "Proton", se cambia momentaneamente de sitio, su nuevo lugar temporal va ser la UCT, es muy probable que empiece a funcionar otra vez, aproximadamente dentro de 24 Hrs.

Atte: Gilberto Mateos

Diseño con Electrónica Integrada (ET201)

Equihua, hace falta tu reporte sobre el proyecto, acuerdate que son 15 puntos con eso puntos apruebas la materia, asi que ponte las pilas y enciende tu foco, es decir, envia tu reporte.
Atte; Mateos

Calificaciones del SIIAU

Instrumentacion I (ET306)

Diseño con Electrónica Integrada (ET201)

Teoria de Control I1 (ET216)

Las calificaciones van a estar en la página del SIIAU, para su corrección hasta el proximo martes 23 de Junio del 2009, si encuentran un error en la calificación, ya sea que no se considere aecuadamente los puntos de una pregunta, un problema, inclusive una tarea ó una práctica, a la menor brevedad posible enviar un correo indicando el error cometido por el maestro.

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