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Electrónica de Potencia. Guía 6
Facultad: Estudios Tecnologicos
Escuela: Electronica y Biomedica
Asignatura: Electrónica de Potencia
Contenido
Curvas de Operación del PUT y Osciladores de Relajación.
Objetivos Específicos
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Analizar el funcionamiento y la polarización del transistor de unijuntura programable (PUT).
Medir las características del PUT y determinar los parámetros (voltaje y corriente) del PUT.
Construir un oscilador con un transistor PUT.
Material y Equipo
Cantidad
1
1
1
1
1
Descripción
Tablero maestro
Tarjeta de circuito impreso EB-113
Multímetro
Osciloscopio
Generador de funciones
Tabla 1.1. Materiales y equipo.
Introducción Teórica
El transistor uni-unión programable PUT.
El transistor PUT (uni-unión programable) es un dispositivo PNPN de cuatro capas, con tres terminales: cátodo
K, ánodo A y compuerta G. En la Figura 4.1 se muestra el esquema y el símbolo del PUT. Aunque tiene nombre
similar al transistor uni-unión, la constitución y funcionamiento del transistor PUT difieren enormemente del
transistor uni-unión (UJT). Las características de transferencia de los dos dispositivos son muy parecidas y es la
razón de la similitud entre los nombres.
Figura 4.1. Esquema y símbolo del transistor PUT.
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La programabilidad del dispositivo permite controlar los parámetros RBB y VP, que en el dispositivo UJT son fijos.
La disposición básica para su polarización se muestra en la Figura 4.2.
Figura 4.2. Circuito básico de polarización del PUT.
Asumiendo en la Figura 4.2, que la corriente de compuerta es muy pequeña y tiende a cero (IG = 0), puede
obtenerse la siguiente expresión:
En la Figura 4.3 se muestran las características del transistor PUT.
Figura 4.3 Características del transistor PUT.
En las características del transistor PUT pueden distinguirse tres regiones:
1. La región de corte (IBAJA < IP y 0 < V < VP).
2. La región de conducción (I > IV y V > VV).
3. La región de inestabilidad que las separa.
Como en el transistor UJT el potencial de disparo necesario VP para activar el dispositivo es:
VP = VBB + VAG
En la Figura 3.1 puede observarse que VAG es la caída de tensión directa a través del diodo en conducción, de
forma que:
VP = VBB + 0.7
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La principal diferencia entre los transistores PUT y UJT estriba en que las resistencias RB1 y RB2 son
resistencias internas del UJT, sin posibilidad de variación, mientras que en el transistor PUT estas resistencias
se encuentran conectadas exteriormente y pueden variarse.
Aunque las características del PUT y del UJT son similares, las corrientes de pico y de valle del PUT son más
débiles que las del UJT y la tensión mínima de funcionamiento también es más pequeña en el PUT.
El funcionamiento básico del dispositivo puede explicarse por medio de la Figura 4.2. Si el dispositivo se
encuentra apagado (en corte), su estado no cambiará hasta que no se alcance la tensión V P. Durante este
período la corriente es muy débil y cuando se alcanza VP el dispositivo conmuta, pasando por la región
inestable, al estado de conducción (encendido). En el estado de conducción la relación entre tensión y corriente
es muy pequeña (lo contrario al estado de apagado). Una vez alcanzado el estado de conducción no puede
llevarse el dispositivo al corte disminuyendo la tensión VG; solamente la reducción de IA es capaz de apagar el
transistor. Una de las aplicaciones típicas del PUT es como oscilador (Figura 4.6). El condensador se carga a
través de la resistencia R hasta que se alcanza la tensión VP, entonces el dispositivo se dispara al estado de
conducción. El potencial de VG cae aproximadamente a 0V y el dispositivo se apaga, repitiéndose el ciclo de
carga el ciclo de carga.
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La frecuencia de oscilación es: f = 1.2 RC
Procedimiento
Medida de las características del PUT.
1. Localice el circuito que contiene el PUT (Q1) en la tarjeta EB-113.
2. Elabore el circuito de la Figura 4.5.
Figura 4.5 Circuito para medida de los parámetros del PUT.
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3. Ajuste la salida de voltaje PS-1 a mínima tensión.
4. Mida VS y comparar su valor medido con el calculado.
VS (medido) = __________ Voltios.
VS (calculado) = __________ Voltios.
5. Ajuste la salida de PS-1 lentamente girando el potenciómetro a la derecha y observar que el voltaje de ánodo
aumenta.
6. El voltaje de ánodo aumentará hasta un máximo y después caerá. Registre la tensión y corriente de ánodo en
este máximo (pico).
VP = __________ Voltios.
IP = __________ A.
7. Repita la operación anterior, conectando R7 en paralelo con R8.
¿Qué ha ocurrido con VP, respecto de su magnitud calculada en pasos anteriores?.
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8. Desconecte R7.
9. Gire con mucho cuidado el potenciómetro RV1 hacia la derecha. El voltaje de ánodo (V A) caerá a su valor
mínimo (punto de valle). Registrar los valores del voltaje y corriente en el punto de valle.
VV = __________ Voltios.
IV = __________ mA.
10. Continúe girando el potenciómetro RV1 hacia la derecha. Observe que las variaciones de la tensión de
ánodo son muy pequeñas, pero que las de corriente son grandes. Registrar los valores del voltaje cuando el
potenciómetro se encuentre totalmente a la derecha.
VF = __________ Voltios.
IF = __________ mA.
Oscilador con PUT.
11. Conecte el circuito de la Figura 4.6.
Figura 4.6 Oscilador con transistor PUT.
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12. Ajuste la fuente PS-1 a su máximo valor. Girar el potenciómetro RV1 hasta que aparezcan las oscilaciones
en la pantalla del osciloscopio.
13. Dibuje las tensiones de ánodo y compuerta.
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14. Conecte el Canal 2 del osciloscopio para observar el voltaje de cátodo del PUT y luego dibújela.
15. Vuelva a conectar el Canal 2 para observar el voltaje de compuerta.
16. Ajustar RV1 hasta conseguir oscilaciones de 100 Hertz de frecuencia.
17. Cambie el condensador C4 por el condensador C3 (C4 < C3).
18. Mida la frecuencia de la oscilación. La frecuencia es de __________ Hertz. Justifique el aumento del
condensador para obtener una disminución de frecuencia.
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19. Vuelva al condensador C4. Mida la amplitud de salida de la oscilación V = __________ VPP.
20. Conecte R7 en paralelo con R8. Mida la amplitud de salida de la oscilación V = __________ VPP.
21. Registre la frecuencia de oscilación f = __________ Hertz.
¿Por qué aumenta la frecuencia?
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22. Gire el potenciómetro RV1 y observar las variaciones en frecuencia que causa y que no influye en el nivel
de voltaje.
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Análisis de resultados
1. Presentación de las formas de onda de ángulos de disparo y de la curva característica del dispositivo
en papel milimetrado.
2. Simulación de los circuitos.
3. Comparar datos obtenidos con hoja de datos del fabricante.
Investigación complementaria
1. Diseñe un oscilador de relajación equivalente al utilizado en la práctica, implementado con UJT,
(NTE6410) que servirá para disparar un SCR. Use valores comerciales de dispositivos, consignando
memoria de cálculo y diagrama del circuito.
Bibliografía
o
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DEGEM Systems: “Curso EB-113: Electrónica Industrial”. Inter Training Systems-1998.
Boylestad, Robert.: “Electrónica. Teoría de Circuitos”. Prentice-Hall. 2ª. Edición México 1997.
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