Conmutación

Conmutación

1. Conmutación

   • Los circuitos de conmutación son aquellos en los que el paso de corte a saturación se considera inmediato, es decir, el transistor no permanece en la zona activa. En el estado de conmutación, la potencia desarrollada en un transistor de conmutación es muy pequeña. En saturación la tensión VCE a través del transistor es casi cero y el transistor se dice que está saturado debido a que no puede pasar más corriente de colector IC. El dispositivo de salida conmutado por el transistor se suele llamar “carga”. Los circuitos típicos del transistor en conmutación son los circuitos lógicos, como los multivibradores y la báscula de Schmitt.

2. Región de corte.

   • Esto significa que el transistor en uso no debe calentarse y por lo que se debe considerar su potencia máxima. Los puntos importantes en los circuitos de conmutación son la corriente máxima de colector IC(max) y la mínima corriente de ganancia hFE(min). El margen de voltaje del transistor puede ser ignorado a menos que utilice una tensión de alimentación superior a aproximadamente 15V.

3. Región de saturación.

   • Aquí significa que, el transistor se hará de manera que se aplique la cantidad máxima de corriente de base, de modo que, la corriente máxima de colector provoca una caída de tensión de colector-emisor mínima que, produce el agotamiento en la capa siendo lo más pequeño posible y la máxima corriente que fluye a través del transistor. Por tanto, el transistor ahora se conmuta a “todo ON”. Entonces podemos definir la “región de saturación” o “modo ON” cuando se utiliza un transistor bipolar como interruptor en esencia, ambas uniones polarizadas directamente, VB > 0.7V e IC = Máximo, Para un transistor PNP, el potencial del emisor debe ser positivo con respecto a la base.

4. Transistor conmutador lógico.

   • La mayoría de los circuitos integrados no pueden suministrar grandes corrientes de salida, por lo que puede ser necesario utilizar un transistor para conmutar la mayor corriente requerida por los dispositivos de salida, tales como lámparas, motores o relés. El temporizador IC555 es inusual porque, puede suministrar una cantidad relativamente grande de corriente de hasta 200 mA, que es suficiente para algunos dispositivos de salida, tales como lámparas de baja corriente, zumbadores y muchas bobinas de relé sin necesidad de utilizar un transistor.
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     • Los transistores conmutadores nos permitirán hacer esto más rápido y más fácilmente que con interruptores mecánicos convencionales. Es necesaria una resistencia RB para limitar la corriente que fluye en la base del transistor y evitar que se dañe. Sin embargo, RB debe ser suficientemente baja para asegurar que el transistor esté saturado a fondo para evitar el sobrecalentamiento, esto es particularmente importante si el transistor está conmutando una gran corriente (>100 mA). Una regla segura es hacer que la corriente de base IB aproximadamente cinco veces mayor que el valor que justo debe saturar el transistor.

5. Transistor Darlington

   • Esto son dos transistores conectados entre sí de manera que la corriente amplificada por el primero se amplifica aún más por el segundo transistor. A veces la ganancia de corriente del transistor bipolar en CC es demasiado baja para cambiar directamente la corriente de carga o tensión, por lo que se utilizan múltiples transistores de conmutación. Si utilizáramos un pequeño transistor de entrada, se comportaría como inversor y no es lo que necesitamos, lo que queremos es un transistor de salida para conmutar “ON” u “OFF” una corriente mucho mayor, y para maximizar la ganancia de la señal, los dos transistores estarán conectados en una “configuración Ganancia Complementaria Compuesta” o lo que es más comúnmente llamado una “Configuración Darlington”, donde el factor de amplificación es el producto de los dos transistores individuales.
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     • Pares Darlington están disponibles como paquetes completos, pero se puede hacer a partir de dos transistores; TR1 puede ser un tipo de baja potencia, pero normalmente TR2 tendrá que ser de alta potencia. El colector de corriente máxima IC (max) para el par es el mismo que IC (max) para TR2. Un par Darlington es tan sensible como para responder a la pequeña corriente que pasa por la piel y puede ser utilizado para hacer un interruptor táctil como se muestra en el diagrama. Para este circuito que sólo se enciende un LED los dos transistores pueden ser cualquier transistor de baja potencia de propósito general. La resistencia 100KΩ protege los transistores si los contactos están vinculados con un pedazo de alambre.