Unidad 3 Semiconductores, Diodo y Transistor PDF

SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3: SEMICONDUCTORES, DIODO Y TRANSISTOR 1º CICLO GRADO SUPERIOR DE AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA INDUSTRIAL SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 ÍNDICE 3.1. MATERIALES SEMICOND...

SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3: SEMICONDUCTORES, DIODO Y TRANSISTOR 1º CICLO GRADO SUPERIOR DE AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA INDUSTRIAL SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 ÍNDICE 3.1. MATERIALES SEMICONDUCTORES........................................................ 3 3.1.1. EL DIODO DE UNIÓN PN.................................................................... 4 3.1.1.1. POLARIZACIÓN EN DIRECTA DE UN DIODO.............................. 5 3.1.1.2. POLARIZACIÓN EN INVERSA DE UN DIODO.............................. 7 3.1.1.3. EL MODELO DE COMPORTAMIENTO DE UN DIODO................. 8 3.1.1.4. PRINCIPALES DATOS DE CATÁLOGO DE UN DIODO............. 10 3.1.1.5. LOS PROBLEMAS MÁS HABITUALES CON LOS DIODOS....... 11 3.1.1.6. TIPOS DE DIODOS...................................................................... 12 3.1.1.7. EL DIODO ZENER........................................................................ 14 3.1.2. EL TRANSISTOR................................................................................ 18 3.1.2.1. TRANSISTOR PNP...................................................................... 19 3.1.2.2. TRANSISTOR NPN...................................................................... 20 3.1.2.3. REGIONES DE TRABAJO DE LOS TRANSISTORES Y SUS FÓRMULAS............................................................................................... 21 3.1.2.4. CURVA CARACTERÍSTICA......................................................... 23 3.1.2.5. POTENCIA EN UN TRANSISTOR............................................... 23 3.1.2.6. APLICACIONES DE LOS TRANSISTORES................................ 24 3.1.2.7. EJERCICIOS TRANSISTORES.................................................... 24 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 2 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 3.1. MATERIALES SEMICONDUCTORES El germanio (Ge) y el silicio (Si), entre otros, son dos elementos químicos que se comportan como aislantes o como conductores, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren: a mayor temperatura, más facilidad presentan para conducir la electricidad. Este tipo de materiales se denominan semiconductores, y se utilizan para la fabricación de componentes electrónicos, como el diodo o el transistor. Figura 3.1. a) Aspecto del silicio en la naturaleza. b) Silicio triturado para ser tratado químicamente Un semiconductor formado solo por silicio o germanio recibe el nombre de semiconductor puro o semiconductor intrínseco. En cambio, cuando al silicio o al germanio se les ha añadido algún otro elemento químico se denominan semiconductores extrínsecos o semiconductores dopados, y pueden ser de tipo P o de tipo N. En su estado puro los semiconductores intrínsecos no tienen especial interés. Sin embargo, mediante la adición (dopado) de pequeñas cantidades de fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb) en el germanio o el silicio, se transforma el semiconductor puro en extrínseco tipo N. Estos tienen un exceso de electrones (no enlazados) disponibles para su cesión. Este motivo hace que los semiconductores tipo N tienen facilidad para ceder electrones. La incorporación de pequeñas cantidades de aluminio (Al), galio (Ga), boro (B) o indio (In) en el germanio o el silicio transforman el semiconductor puro en extrínseco tipo P. Los semiconductores tipo P tienen tendencia a captar electrones. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 3 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 En cualquiera de los casos, el resultado es que, para la misma temperatura, ambos tipos de semiconductores extrínsecos conducen mejor la corriente eléctrica que el semiconductor intrínseco. La combinación de semiconductores tipo P y semiconductores tipo N da lugar a los diodos y transistores. 3.1.1. EL DIODO DE UNIÓN PN A la unión de un cristal semiconductor P y uno N se la denomina diodo de unión PN o, simplemente, diodo. Es el componente electrónico más simple, y posee únicamente dos terminales, denominados ánodo y cátodo (figura 3.2.). Su utilidad se basa en que deja pasar a través de él la corriente eléctrica únicamente en un sentido: del extremo P (denominado ánodo), al extremo N (cátodo). Figura 3.2. Unión PN, símbolo del diodo, forma física y diferentes tipos de diodos comerciales 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 4 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 Para que un diodo trabaje adecuadamente deberá trabajar con tensión aplicada entre sus bornes; a esto lo llamamos polarización del dispositivo. Por tanto, cuando entre los terminales de un diodo existe una diferencia de potencial, decimos que el dispositivo está polarizado. 3.1.1.1. POLARIZACIÓN EN DIRECTA DE UN DIODO Un diodo está polarizado en directa cuando el ánodo (zona P) está conectado a una tensión más positiva que la existente en el cátodo (zona N), es decir, cuando la diferencia de potencial o tensión entre ánodo y cátodo es positiva,. El semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso de electrones) y el semiconductor tipo P tiene huecos libres (ausencia o falta de electrones). Cuando una tensión positiva se aplica al lado P y una negativa al lado N, los electrones en el lado N son empujados al lado P y los electrones fluyen a través del material P más allá de los límites del semiconductor. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 5 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 Dicho de otra forma, el terminal negativo o cátodo de un diodo se conecta al polo negativo de una pila o batería, si la tensión aplicada es la adecuada para polarizarlo de forma directa, la corriente de electrones puede vencer la oposición que ofrece la barrera potencial existente en el punto de unión que separa las regiones P y N y comenzar a circular. Esto proporciona que los electrones con exceso de carga negativa presentes en la región N, una vez que adquieren la energía necesaria, atraviesen la barrera potencial, se unan a los huecos libres de la carga positiva en la región P y continúen circulando por el extremo para terminar en su recorrido en el polo positivo de la pila o batería La tensión aplicada adecuada para polarizar de forma directa un diodo de silicio es entre 0,6V y 0,7V, si se trata de un diodo de germanio entre 0,2V y 0,3V. La polarización directa hace que el diodo comience a conducir. La corriente eléctrica directa ( ) que se establece a través del dispositivo puede llegar a ser muy elevada y, consecuentemente, su resistencia interna muy pequeña (del orden de algunas décimas de ohmio). En la figura 3.3. se muestra la gráfica de la corriente (I) que circula por un diodo típico de silicio, polarizado en directa, en función de la tensión aplicada entre sus extremos (V) 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 6 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 Figura 3.3. Gráfica de tensión e intensidad en un diodo polarizado en directa. Observa que cuando la tensión en bornes del diodo es inferior a unos 0,5 V, aproximadamente, la corriente que circula por él es prácticamente nula. Su comportamiento responde al de un material aislante. Entre los 0,55 V y los 0,7 V, aproximadamente, la intensidad comienza a crecer de forma moderada y, más allá de los 0,7 V (pasada la tensión umbral, V), alcanza valores importantes con incrementos insignificantes de la tensión aplicada entre sus extremos. Esta es la región en la que el diodo se comporta como un material conductor y en la que hay que limitar el valor máximo de la corriente que lo recorre si se desea proteger el diodo. 3.1.1.2. POLARIZACIÓN EN INVERSA DE UN DIODO Cuando el cátodo del diodo presenta una tensión más positiva que el ánodo, decimos que el diodo está polarizado en inversa. Es decir, la tensión entre ánodo y cátodo es negativa,. En esta situación, diodo en inversa, la corriente que deja pasar es una corriente muy pequeña (del orden de nA en diodos de silicio), denominada corriente 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 7 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 inversa (IR). Por tanto, podemos afirmar que se comporta como un aislante, con una resistencia interna en torno a los cientos de megohmios. Figura 3.4. Polarización de un diodo. ZONA DE RUPTURA EN INVERSA Observa en la figura 3.4, si la diferencia de potencial en inversa (UAK) se eleva excesivamente y llega a sobrepasar un determinado valor (Vz), la intensidad inversa (que en condiciones normales es despreciable) puede crecer de forma alarmante llegando a la destrucción del componente. Este efecto es irreversible y el diodo debe ser reemplazado. 3.1.1.3. EL MODELO DE COMPORTAMIENTO DE UN DIODO En general, resulta muy práctico comparar el comportamiento de un diodo con el de un interruptor.  Si la tensión entre ánodo y cátodo es inferior a la tensión umbral (el valor típico de Ud es de 0,6 a 0,7 V), el diodo no conduce (IF =0 A). El diodo, por tanto, se comporta como un interruptor abierto (en off)  Si la tensión entre ánodo y cátodo es superior a la tensión umbral del diodo (Ud), este entra en conducción (en on). Se comporta como un 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 8 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 interruptor cerrado, con una caída constante entre los extremos de 0,6 a 0,7 V. Figura 3.5. Analogía entre un diodo ideal y un interruptor EJERCICIO 1: En el circuito de la figura, formado por dos diodos polarizados con la fuente VCC = 9 V, se desea conocer qué diodo funciona en bloqueo y cuál en conducción. Una vez determinado, calcula el valor de las corrientes I1 e I2, y de las tensiones U1 y U2. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 9 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 EJERCICIO 2: El esquema mostrado en la figura corresponde a un circuito de conmutación de la alimentación mediante dos diodos. Responde a la necesidad de disponer de una alimentación alternativa en bornes de R 1 (formada por la batería U2 y el diodo D2) cuando, por problemas de suministro, cae a cero la tensión principal U1. En este circuito, se desea conocer: a) Con U1 = 12,5 V, ¿cuál es el valor de las corrientes I1, I2, e I3, y de la tensión U3? b) Si la tensión U1 cae a cero (U1=0V), ¿cuál es ahora el valor de las corrientes l1, I2 e I3 y de la tensión U3? 3.1.1.4. PRINCIPALES DATOS DE CATÁLOGO DE UN DIODO Los datos que ofrecen los fabricantes para un simple diodo son muchos. Vamos a seleccionar aquellos datos básicos, mínimos, que necesitamos conocer para poder seleccionar un diodo. Estos estarán relacionados con los puntos importantes de la curva característica vista en los apartados anteriores (polarización directa e inversa). 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 10 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 En directa, necesitaremos conocer:  Su caída de tensión máxima en directa (forward voltage, VF)  El valor máximo de intensidad para no superar la potencia máxima que puede disipar (Maximum average forward rectified current, IF(av). La potencia que disipa un diodo en directa viene determinada por el producto de la corriente directa por la tensión entre ánodo-cátodo: En inversa, necesitaremos conocer:  Su corriente inversa máxima (Maximum DC reverse current, IR)  El valor máximo de tensión inversa, a partir del cual se producirá la avalancha no controlada que supondrá la ruptura del componente (Maximum repetitive peak reverse voltage VRRM) 3.1.1.5. LOS PROBLEMAS MÁS HABITUALES CON LOS DIODOS Los diodos, cuando en su funcionamiento se excede de los valores máximos indicados anteriormente, se pueden convertir en diodos defectuosos. Los defectos o averías más habituales en los diodos pasan por que estos se crucen o bien se abran. Un diodo cruzado o cortocircuitado presenta una baja impedancia entre A y K, independientemente de cómo se polarice. Un diodo abierto presenta una impedancia muy elevada entre A y K, independientemente de cómo se polarice. El estado de un diodo se puede verificar fácilmente con un polímetro siempre que el diodo esté desconectado del circuito, por lo menos de un terminal. 1. Coloca el selector del polímetro en la posición donde observes el símbolo del diodo y de comprobación de continuidad. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 11 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 2. Coloca los cables de prueba en la posición correspondiente a la medida de resistencia. El negro al común y el rojo al terminal «Ω». 3. Aplica la punta de prueba roja al ánodo y la punta negra al cátodo (polarización directa). Si la lectura corresponde con un valor entre 0,6 y 0,7V (0,2 V, en el caso de diodos de germanio) de momento la comprobación es correcta. Si la lectura es 0 V y escuchas el pitido característico de continuidad, el diodo está cruzado. 4. Cambia la posición de las puntas de prueba, para polarizar el diodo en inversa. La punta roja al cátodo y la negra al ánodo. La lectura debe indicar que no hay continuidad: circuito abierto. En caso contrario, con lectura 0V y el pitido característico de continuidad, el diodo está cruzado. Figura 3.6. Comprobación del estado de un diodo. Observa la posición del selector rotativo. A la izquierda se polariza en directa (la lectura indica la tensión umbral del diodo; por lo tanto, el diodo está correcto). A la derecha se polariza en inversa (la lectura indica que el diodo está correcto). 3.1.1.6. TIPOS DE DIODOS En el mercado se pueden encontrar diodos con parámetros característicos de distinto valor en función de la aplicación a la que se vayan a destinar. Así pues, en general, los diferentes tipos de diodos más importantes son los siguientes (figura 3.7):  Diodos de señal. Para aplicaciones en las que la corriente máxima que soportan en directa es de varias decenas o algunas centenas de 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 12 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 miliamperios, y la tensión que soportan en inversa está en torno a los 50 V. Además, suelen poder trabajar a frecuencias de conmutación elevadas.  Diodos de potencia. Para aplicaciones en las que deban soportar corrientes en directa de algunas decenas de amperios, y tensiones en inversa del orden de los cientos de voltios. En este caso, son diodos con frecuencias de trabajo máximas relativamente bajas.  Diodos emisores de luz (LED). Son diodos especialmente diseñados para que, cuando quedan polarizados en directa, la energía eléctrica se transforme en energía luminosa en forma de fotones.  Diodos Zener. Tienen la propiedad de mantener entre los bornes del dispositivo, siempre que esté polarizado en inversa, una tensión prácticamente constante, llamada tensión de Zener (Uz). Lo que en un diodo de rectificación es una zona de ruptura del componente, en el Zener es su zona de trabajo más interesante. Figura 3.7. Diferentes tipos de diodos, a) diodo de señal, b) diodo de potencia, c) diodo LED rojo, d) diodo LED blanco, e) símbolo del diodo LED y f) encapsulado del diodo LED. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 13 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 3.1.1.7. EL DIODO ZENER En la figura 3.8 se presenta la curva característica intensidad de corriente (Iz) frente a la tensión entre ánodo-cátodo del Zener UAK. Observa que un Zener polarizado en directa se comporta como un diodo rectificador de silicio. En cambio, cuando está polarizado en inversa presenta un comportamiento diferente. En inversa, el Zener puede mantener una tensión muy constante entre sus terminales siempre que la corriente inversa esté comprendida entre un valor mínimo denominado Iz min, y un valor Iz max. Recuerda lo visto en la figura 3.4. donde para un diodo que no sea Zener esta zona representa una zona de avalancha no controlada que supone la destrucción del componente. Figura 3.8. Curva característica de un diodo Zener. Se puede apreciar que trabajando en inversa, en su zona Zener, presenta una tensión muy constante. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 14 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 Figura 3.9. Foto de un Zener. La raya negra indica el cátodo. Símbolos para un diodo Zener Así pues, la principal aplicación de este tipo de diodos es la de estabilizadores de tensión en la salida de fuentes de alimentación puesto que siempre que circule por el zener una lz mín ≤ lz ≤ lz máx , se comporta como una fuente de tensión constante, Uz, tal y como podemos apreciar en la figura 3.10. Figura 3.10. Modelo de comportamiento de un Zener: se comporta como una fuente de tensión constante de valor igual a la tensión Zener (Uz), siempre que lz mín ≤ lz ≤ lz máx 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 15 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 POTENCIA DE ZENER En el caso de los diodos Zener, teniendo en cuenta que estos trabajan con polarización inversa, la potencia se expresará como: donde: P es la potencia disipada por el diodo, expresada en vatios (W). es la corriente que circula por el diodo en inversa, expresada en amperios (A). es la tensión que tenemos en bornes del diodo, expresada en voltios (V). PRINCIPALES DATOS DE CATÁLOGO PARA SELECCIONAR UN ZENER Para seleccionar un Zener los principales datos que deberemos considerar son los siguientes:  La tensión de Zener ( ).  La tolerancia (de la tensión de Zener).  La potencia del Zener. EJERCICIO 4: En el circuito de la figura, el diodo Zener presenta los siguientes parámetros: Uz =9,1 v, Iz min = 20 mA, Iz max = 100 mA. A partir de estos datos, calcula: a) El valor de las corrientes I1, I2, I3 y U2 con un resistor R2 de valor igual a 10 kΩ b) La potencia que disipa el diodo Zener en estas condiciones. c) El valor mínimo de R2 que sigue garantizando la igualdad U2 = Uz. d) El valor de I1, I2, I3 y U2 con un resistor R2 de valor igual a 100 Ω. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 16 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 EJERCICIO 5: En el circuito de la figura, calcula: a) La máxima diferencia de potencial que se da en D 1 y en D2 respecto a la masa. b) La intensidad máxima y el sentido de l1 y de I2. c) La forma de onda de la tensión U2. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 17 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 EJERCICIO 6: En el circuito de la figura, el diodo Zener presenta los siguientes parámetros: Uz=9,1V, Iz mín= 20 mA, Iz máx = 120 mA. Considerando que el Zener impone una tensión U2= Uz, calcula: a) El valor de la corriente I3. b) El valor de la corriente l1 y del resistor R1 para mantener una I2 = IZ min c) El valor de la tensión U2 y de la corriente I2 si se extrae del circuito el resistor R2. 3.1.2. EL TRANSISTOR El transistor fue descubierto por Shockley en 1948, a partir de los trabajos realizados, previamente, por Bardeen y Brattain. El nombre que le dieron es la notación abreviada de TRANsfer reSlSTOR o “transferencia de resistencia”. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 18 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 El transistor se construye a partir de un semiconductor intrínseco, en el que se delimitan tres zonas con distinto tipo de dopado unidas entre sí. El tipo de dopado de cada región da lugar a dos tipos de transistores denominados PNP y NPN. Cada una de las regiones dispone de una conexión con el exterior identificada, respectivamente, con el nombre de emisor (E), base (B) y colector (C). El transistor bipolar es un dispositivo de tres terminales gracias al cual es posible controlar un gran potencia a partir de una pequeña. En la figura se puede ver un ejemplo cualitativo del funcionamiento del mismo. Entre los terminales de colector (C) y emisor (E) se aplica la potencia a regular, y en el terminal de base (B) se aplica la señal de control gracias a la que controlamos la potencia. Con pequeñas variaciones de corriente a través del terminal de base, se consiguen grandes variaciones a través de los terminales de colector y emisor. Si se coloca una resistencia se puede convertir esta variación de corriente en variaciones de tensión según sea necesario. 3.1.2.1. TRANSISTOR PNP El término 'PNP' significa positivo, negativo, positivo. El transistor PNP es un BJT, en este transistor, la letra 'P' especifica la polaridad del voltaje necesario para el terminal del emisor. La segunda letra 'N' especifica la polaridad del terminal base. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 19 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 El principio de funcionamiento principal de un transistor PNP es que, cuando existe corriente positiva en la base del transistor PNP, el transistor no conduce. En cambio, cuando hay un flujo de corriente negativo suficiente desde la base, el transistor conduce. 3.1.2.2. TRANSISTOR NPN Es el más utilizado. El término 'NPN' significa negativo, positivo, negativo. El transistor NPN es un BJT, en este transistor, la letra inicial 'N' especifica una capa cargada negativamente del material. Donde, 'P' especifica una capa completamente cargada. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 20 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 El principio de funcionamiento principal de un transistor NPN es que, cuando se aumenta la corriente al terminal base, el transistor conduce y funciona completamente desde el terminal del colector al terminal del emisor. 3.1.2.3. REGIONES DE TRABAJO DE LOS TRANSISTORES Y SUS FÓRMULAS Las regiones de trabajo de los transistores tienen similitudes respecto a un grifo de agua. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 21 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 TRANSISTOR EN CORTE En la región de corte, el transistor se comporta como un interruptor abierto con una corriente Ic=0A, y una tensión UCE máxima (igual a la de alimentación) entre sus extremos. Las fórmulas en corte serán: VBE < 0,7V (NPN) VBE < -0,7V (PNP) IB=IC=IE=0A TRANSISTOR EN SATURACIÓN El transistor entrega toda la corriente disponible entre colector y emisor, por tanto, el transistor se comporta como un interruptor cerrado entre colector y emisor, siendo UCE prácticamente cero, y la corriente Ic la máxima. Las fórmulas en saturación serán: VBE = 0,7V (NPN) VBE = -0,7V (PNP) ZONA ACTIVA Cuando el transistor trabaja en la zona activa, la corriente de colector es aproximadamente veces la corriente de base ( ) y la tensión colector-emisor (UCE) presenta algún valor por debajo de la tensión de alimentación y superior a cero. es la ganancia del transistor. Las fórmulas en la zona activa serán: VBE = 0,7V (NPN) VBE = -0,7V (PNP) 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 22 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 Esta región es la que nosotros utilizamos si necesitamos amplificar una señal en función de la entrada de intensidad en la base. 3.1.2.4. CURVA CARACTERÍSTICA En la siguiente gráfica podemos apreciar las diferentes zonas de trabajo del transistor en función de la intensidad de base IB y de la tensión colector emisor VCE Se puede apreciar como, cuanto mayor es IB, mayor es la intensidad que circula por el colector, IC. Esta es la zona activa. Al mismo tiempo, se puede apreciar como cuando IB = 0A, la intensidad del colector IC también es 0A, se encuentra en la zona de corte. Por último, se aprecia que si la IB es máxima, la intensidad del colector IC es máxima. Zona de saturación. 3.1.2.5. POTENCIA EN UN TRANSISTOR La potencia máxima Pd que puede disipar un transistor viene dada por el producto de la tensión UCE por la corriente Ic; es decir: 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 23 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 Se debe elegir el transistor adecuado a la potencia de trabajo que nosotros requiramos, ya que el transistor puede destruirse debido a una potencia elevada. 3.1.2.6. APLICACIONES DE LOS TRANSISTORES El transistor funciona como un interruptor electrónico, siendo el “pulsador” la intensidad que le llega a la base. Lo que nos interesa en este módulo es la aplicación de estos transistores en ciertos sensores. A la hora de realizar la conexión en el PLC nos encontramos con sensores NPN o PNP. Esto significa que en los sensores se emplean transistores de ambos tipos en la etapa de salida. La gran diferencia que existe en el modo de conexión es donde se coloca la carga a la que nosotros queremos alimentar, como podemos observar en el punto 3.1.2.2. 3.1.2.7. EJERCICIOS TRANSISTORES EJERCICIO 1: Dado este transistor NPN, averigua las intensidades Ib, Ic e Ie y di si el transistor se encuentra en corte, zona activa o saturación. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 24 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 EJERCICIO 2: Dado este transistor NPN, averigua las intensidades Ib, Ic e Ie y di si el transistor se encuentra en corte, zona activa o saturación. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 25 SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACIÓN UNIDAD 3 EJERCICIO 3: Dado este transistor NPN, averigua las intensidades Ib, Ic e Ie y di si el transistor se encuentra en corte, zona activa o saturación. 1º Ciclo Formativo Grado Superior de Automatización y Robótica Industrial 26