Teoría Flashcards

Aprender conceptos (94 cards)

1
Q

¿Qué es un diodo?

A

dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección, bloqueando la corriente en la dirección contraria.

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2
Q

¿En qué modos puede operar un BJT?

A

Activo (amplificación)
Saturación (conducción completa)
Corte (sin conducción)

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3
Q

¿De qué se compone un diodo?

A

El diodo se compone de una unión de dos materiales semiconductores: uno de tipo P y otro de tipo N

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4
Q

¿Qué es el material de tipo P?

A

con huecos como portadores de carga mayoritarios

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5
Q

¿Qué es el material de tipo N?

A

con electrones como portadores de carga mayoritarios

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6
Q

polarizaciones del diodo

A

Polarización directa: Cuando el terminal P está conectado al positivo de la fuente y el terminal N al negativo, el diodo se polariza directamente, permitiendo el flujo de corriente.
Polarización inversa: Cuando se invierte la polarización, el diodo bloquea el paso de la corriente, permitiendo solo una corriente muy pequeña llamada corriente de fuga.
Voltaje de umbral (Vf): Es el voltaje mínimo que debe aplicarse en polarización directa para que el diodo comience a conducir. Para los diodos de silicio, suele ser de aproximadamente 0.7V, y para los diodos de germanio, alrededor de 0.3V.

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7
Q

Diodo Zener

A

es un tipo especial de diodo que permite la conducción inversa cuando la tensión aplicada alcanza un valor específico, conocido como tensión Zener. Es ampliamente utilizado en circuitos de regulación de voltaje.

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8
Q

Tensión Zener (Vz)

A

Es el voltaje al cual el diodo Zener comienza a conducir en polarización inversa.

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9
Q

Modo de operación diodo zener

A

Puede operar de dos modos:

Polarización directa: Funciona como un diodo normal.

Polarización inversa: Al alcanzar la tensión Zener, el diodo comienza a conducir en sentido inverso, manteniendo un voltaje constante.

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10
Q

Aplicaciones del diodo zener

A

Se usa principalmente en reguladores de voltaje, protección de circuitos y limitación de voltaje.

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11
Q

Transistores Bipolares (BJT)

A

es un dispositivo semiconductor de tres capas que puede amplificar señales electrónicas.

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12
Q

Regiones de los transistores BJT

A

Los BJTs están formados por tres regiones: emisor, base y colector.

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13
Q

Tipos de transistores BJT

A

Hay dos tipos de BJTs: NPN y PNP.

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14
Q

Estructura y funcionamiento de NPN

A

NPN: Consiste en dos capas de material tipo N separadas por una capa de material tipo P. En este tipo, los electrones son los portadores de carga mayoritarios.

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15
Q

Estructura y funcionamiento de PNP

A

PNP: Consiste en dos capas de material tipo P separadas por una capa de material tipo N. En este tipo, los huecos son los portadores de carga mayoritarios.

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16
Q

Region activa

A

Activa: La unión emisor-base está polarizada directamente, y la unión colector-base está polarizada inversamente. El transistor amplifica la corriente.

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17
Q

Aplicaciones de los BJT

A

Amplificación: Los BJTs se utilizan para amplificar señales en radios, televisores, y sistemas de audio.

Conmutación: Se emplean en circuitos digitales para conmutar entre estados de encendido y apagado.

Osciladores: Se utilizan en circuitos generadores de señales periódicas.

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18
Q

Ganancia de Corriente (β o hFE)

A

Es la relación entre la corriente de colector y la corriente de base (β = Ic/Ib). Es un parámetro fundamental para el diseño de amplificadores.

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19
Q

Corriente de Saturación

A

Es la corriente máxima que el transistor puede manejar en modo saturación.

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20
Q

Comparación entre NPN y PNP

A

NPN: La corriente fluye del colector al emisor cuando se aplica un voltaje positivo a la base.

PNP: La corriente fluye del emisor al colector cuando la base es menos positiva que el emisor.

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21
Q

Corriente de Corte

A

Es la corriente de colector cuando el transistor está en corte, idealmente cero.

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22
Q

Región de corte

A

Corte: Ambas uniones están polarizadas inversamente. No hay conducción, funcionando como un interruptor abierto.

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23
Q

Región de saturación

A

Saturación: Ambas uniones están polarizadas directamente. El transistor conduce plenamente, funcionando como un interruptor cerrado.

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24
Q

¿Qué ocurre cuando un diodo está polarizado directamente?

A

La barrera de potencial se reduce y el diodo permite el paso de la corriente.

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25
¿Qué ocurre cuando un diodo está polarizado inversamente?
La barrera de potencial aumenta, impidiendo el paso de la corriente con excepción de una pequeña corriente de fuga.
26
¿Qué es el voltaje de umbral de un diodo?
Es el voltaje mínimo necesario para que el diodo conduzca en polarización directa; aproximadamente 0.7V para silicio y 0.3V para germanio.
26
¿Para qué se utiliza un diodo Zener en los circuitos?
Para regulación de voltaje y protección contra sobretensiones.
27
¿Qué es la tensión Zener (Vz)?
El voltaje al que el diodo Zener comienza a conducir en polarización inversa.
28
¿Cómo opera un diodo Zener en polarización inversa?
Permite la conducción de corriente manteniendo un voltaje constante en la región de ruptura.
29
¿Qué sucede si la corriente a través de un diodo Zener supera su potencia máxima?
El diodo Zener puede sobrecalentarse y fallar.
30
¿Qué es la polarización inversa de un BJT?
Es cuando la unión emisor-base está polarizada inversamente. En este estado, el transistor no conduce, funcionando en modo de corte.
30
¿Qué es la polarización directa de un BJT?
Es cuando la unión emisor-base está polarizada directamente y la unión colector-base está polarizada inversamente. El transistor está en modo activo y puede amplificar señales.
31
¿Qué es la polarización en saturación de un BJT?
Es cuando ambas uniones, emisor-base y colector-base, están polarizadas directamente. El transistor conduce completamente, actuando como un interruptor cerrado.
32
¿Qué es la polarización en corte de un BJT?
Es cuando ambas uniones están polarizadas inversamente, impidiendo la conducción, como un interruptor abierto.
33
¿Cómo se determina el punto Q (punto de operación) de un BJT?
El punto Q se determina mediante la intersección de la recta de carga del circuito (Ic = (Vcc - Vce) / Rc) con las curvas de características de salida del transistor. Este punto define la corriente y voltaje de colector en condiciones de operación.
34
¿Qué es la recta de carga en un BJT?
Es una línea en la gráfica Ic-Vce que representa las posibles combinaciones de Ic y Vce para un circuito dado con una resistencia de colector fija. Se usa para analizar y determinar el punto Q del transistor.
35
¿Qué es una configuración en cascada de BJT?
Es una configuración donde dos o más transistores están conectados en serie para amplificar una señal. La salida de un transistor se convierte en la entrada del siguiente.
36
¿Cuáles son las ventajas de una configuración en cascada?
Aumenta la ganancia de voltaje total del amplificador y mejora el ancho de banda, manteniendo una baja distorsión.
37
¿Cómo se calcula la ganancia total de voltaje en una configuración en cascada?
La ganancia total de voltaje es el producto de las ganancias de cada etapa: Av(total) = Av1 * Av2 * ... * Avn, donde Av1, Av2, etc., son las ganancias de cada transistor en la cascada.
38
¿Qué es un amplificador Darlington?
Es una configuración en cascada especial de dos transistores en la que el emisor del primer transistor está conectado a la base del segundo. Esta configuración proporciona una alta ganancia de corriente, aproximadamente β1 * β2.
39
¿Qué es la configuración cascode en BJT?
Es una configuración que combina un transistor en emisor común con un transistor en base común, ofreciendo alta ganancia de voltaje y mejor aislamiento entre entrada y salida.
40
¿Qué es la configuración de emisor común?
Es una configuración de BJT donde el emisor es común tanto para la entrada como para la salida. Es ampliamente utilizada para amplificación de señales.
41
¿Qué características tiene la configuración de emisor común?
Tiene alta ganancia de voltaje, inversión de fase entre la entrada y la salida, y moderada ganancia de corriente.
42
¿Cómo se calcula la ganancia de voltaje en un emisor común?
La ganancia de voltaje Av ≈ -Rc/Re (si Re no está bipartida), donde Rc es la resistencia de colector y Re es la resistencia de emisor.
43
¿Cuál es la ventaja principal de la configuración de emisor común?
Proporciona una alta ganancia de voltaje, lo que la hace ideal para amplificadores de pequeñas señales.
44
¿Cuál es una desventaja de la configuración de emisor común?
La configuración puede tener una baja impedancia de entrada y puede ser propensa a la distorsión si no se diseña adecuadamente.
45
¿Qué es la configuración de base común?
Es una configuración de BJT en la que la base está común tanto para la entrada como para la salida, con la señal de entrada aplicada al emisor y la salida tomada del colector.
46
¿Qué características tiene la configuración de base común?
Tiene alta ganancia de voltaje, sin inversión de fase entre la entrada y la salida, y baja ganancia de corriente.
47
¿Cómo se calcula la ganancia de voltaje en una base común?
La ganancia de voltaje Av ≈ (Rc / re), donde Rc es la resistencia de colector y re es la resistencia interna del emisor.
48
¿Cuál es la ventaja principal de la configuración de base común?
Ofrece una alta ganancia de voltaje y es adecuada para aplicaciones de alta frecuencia debido a su baja capacitancia de entrada.
49
¿Cuál es una desventaja de la configuración de base común?
Tiene baja impedancia de entrada, lo que puede limitar su uso en ciertas aplicaciones.
50
¿Qué características tiene la configuración de colector común?
Tiene una ganancia de voltaje cercana a 1, alta ganancia de corriente, alta impedancia de entrada, y baja impedancia de salida.
50
¿Qué es la configuración de colector común?
Es una configuración de BJT en la que el colector está común tanto para la entrada como para la salida. También se conoce como seguidor de emisor.
51
¿Cómo se calcula la ganancia de voltaje en un colector común?
La ganancia de voltaje Av ≈ 1, ya que el voltaje de salida sigue al voltaje de entrada menos la caída de voltaje base-emisor (Vbe).
51
¿Para qué se utiliza típicamente la configuración de colector común?
Es utilizada como un buffer para acoplar impedancias, gracias a su alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida.
52
¿Cuál es la ventaja principal de la configuración de colector común?
Ofrece una alta ganancia de corriente con una buena estabilidad de impedancia, ideal para acoplamiento entre etapas.
52
¿Qué es el análisis DC de un BJT?
Es el análisis de las corrientes y voltajes en un transistor bajo condiciones de corriente continua, sin considerar las señales de AC. Se enfoca en la polarización del transistor.
52
¿Cuál es una desventaja de la configuración de colector común?
Tiene baja ganancia de voltaje, lo que limita su uso en aplicaciones donde se requiere amplificación de señal.
53
¿Qué se analiza en el punto de operación o punto Q en DC?
El punto Q se refiere a las corrientes de colector (Ic) y base (Ib) y el voltaje colector-emisor (Vce) bajo condiciones de polarización fija.
54
¿Cómo se determina el punto Q en un análisis DC?
Se determina utilizando las ecuaciones de corriente y voltaje en las diferentes partes del circuito, así como la recta de carga.
55
¿Qué importancia tiene la recta de carga en el análisis DC?
La recta de carga muestra todas las posibles combinaciones de Ic y Vce para un circuito dado, ayudando a visualizar el punto de operación del transistor.
56
¿Qué sucede si el punto Q no está bien ubicado?
Si el punto Q está demasiado cerca de la región de corte o saturación, puede causar distorsión en la amplificación o limitar la eficiencia del transistor.
57
¿Qué es la estabilidad térmica en un análisis DC?
Es la capacidad del BJT de mantener su punto de operación estable frente a cambios en la temperatura, lo que se controla mediante la elección adecuada de resistencias en el circuito.
58
¿Qué es el análisis AC de un BJT?
Es el análisis de cómo el transistor responde a señales alternas, como una pequeña señal superpuesta a la polarización DC. Se enfoca en la amplificación de la señal.
59
¿Qué es la ganancia de voltaje en AC en un BJT?
Es la relación entre la variación del voltaje de salida (Vout) y la variación del voltaje de entrada (Vin), típicamente expresada como Av = Vout/Vin.
60
¿Qué es la impedancia de entrada en un análisis AC?
Es la resistencia equivalente que ve la señal de entrada, determinada por la impedancia de base y las resistencias externas. Influye en la cantidad de señal que ingresa al transistor.
61
¿Qué es la impedancia de salida en un análisis AC?
Es la resistencia equivalente vista por la señal de salida, que afecta cómo la señal es transferida a la carga. Generalmente, una baja impedancia de salida es deseable.
62
¿Qué es la respuesta en frecuencia en un análisis AC?
Es la capacidad del BJT para amplificar señales de diferentes frecuencias. Los límites en la respuesta en frecuencia son determinados por las capacitancias internas y externas al transistor.
63
¿Qué es la corriente de colector (Ic) en un análisis DC?
Es la corriente que fluye del colector al emisor, determinada principalmente por la corriente de base (Ib) y la ganancia de corriente (β) del transistor. Ic = β * Ib.
64
¿Qué es la corriente de base (Ib) en un análisis DC?
Es la corriente que ingresa a la base del transistor y controla la cantidad de corriente que fluye a través del colector. Es típicamente pequeña comparada con Ic.
65
¿Qué es el voltaje colector-emisor (Vce) en un análisis DC?
Es el voltaje entre el colector y el emisor del transistor, crucial para definir el punto de operación (punto Q) del transistor.
65
¿Cómo se establece la polarización de base en un BJT?
Se establece mediante resistencias en el circuito de base, que fijan el voltaje base-emisor (Vbe) y determinan la corriente de base (Ib).
66
¿Qué sucede si Vce es muy bajo en un BJT?
Si Vce es demasiado bajo, el transistor entra en saturación, donde actúa como un interruptor cerrado y no puede amplificar correctamente.
67
¿Qué es la capacitancia de entrada en un análisis AC?
Es la capacitancia entre la base y el emisor, que afecta cómo se acoplan las señales de alta frecuencia al transistor. Una alta capacitancia puede limitar la respuesta en alta frecuencia.
67
¿Qué es el margen de seguridad en un análisis DC?
Es la distancia entre el punto Q y las regiones de corte o saturación, asegurando que el transistor permanezca en la región activa para una amplificación lineal adecuada.
68
¿Qué es la capacitancia de Miller en un análisis AC?
Es la capacitancia efectiva entre la entrada y la salida del transistor, amplificada por la ganancia de voltaje, que puede limitar la respuesta en alta frecuencia.
69
¿Qué es la retroalimentación negativa en un análisis AC?
Es una técnica que reduce la ganancia total del amplificador pero mejora la estabilidad y la linealidad, disminuyendo la distorsión armónica.
69
¿Cómo se utiliza un condensador de acoplamiento en un circuito de BJT en AC?
Se usa para bloquear cualquier componente de DC en la señal de entrada o salida, permitiendo que solo la señal alterna pase al siguiente estadio del circuito.
70
¿Qué es la estabilización térmica en un análisis AC?
Es la capacidad de un circuito para mantener un rendimiento constante en respuesta a cambios en la temperatura, minimizando el impacto de la deriva térmica en la ganancia del transistor.
71
¿Qué es la impedancia de carga en un análisis AC?
Es la resistencia vista por el transistor en la salida. Una baja impedancia de carga puede aumentar la corriente de salida, pero también puede reducir la ganancia de voltaje
71
¿Qué es la resistencia de emisor (Re) en un análisis DC?
Es una resistencia conectada en serie con el emisor, que estabiliza el punto de operación del transistor y mejora la estabilidad térmica.
72
¿Cómo afecta Re al punto Q en un análisis DC?
Al aumentar Re, se reduce la variación en la corriente de colector (Ic) debido a cambios en Vbe, lo que hace que el punto Q sea más estable frente a variaciones de temperatura.
73
¿Qué es la polarización de base con divisor de voltaje en un análisis DC?
Es un método común de polarización que utiliza un divisor de voltaje (dos resistencias) para fijar el voltaje de base (Vb) y estabilizar el punto de operación.
74
¿Cómo se diseña un circuito de polarización de base con divisor de voltaje?
Se seleccionan las resistencias del divisor de voltaje para establecer un voltaje de base que proporcione la corriente de base adecuada para fijar el punto Q en la región activa.
75
¿Cómo afecta la corriente de fuga inversa al punto Q en un análisis DC?
Puede causar un cambio en el punto Q, desplazándolo hacia la saturación, especialmente en transistores de alta ganancia y a altas temperaturas.
76
¿Qué es la corriente de fuga inversa en un análisis DC?
Es la pequeña corriente que fluye a través de la unión colector-base cuando el transistor está en la región de corte. Esta corriente aumenta con la temperatura.
77
¿Qué es la ganancia de corriente de corriente continua (β_DC) en un análisis DC?
Es la relación entre la corriente de colector (Ic) y la corriente de base (Ib) en condiciones de polarización fija. β_DC = Ic/Ib.
78
¿Cómo se afecta la ganancia de corriente en DC con la temperatura?
A medida que la temperatura aumenta, la ganancia de corriente (β) generalmente aumenta, lo que puede causar una mayor corriente de colector y desplazar el punto Q.
79
¿Qué es la respuesta de frecuencia baja en un análisis AC?
Es la capacidad del BJT para amplificar señales de baja frecuencia. Esta respuesta puede verse afectada por los condensadores de acoplamiento y de bypass.
79
¿Qué es la respuesta de frecuencia alta en un análisis AC?
Es la capacidad del transistor para amplificar señales de alta frecuencia. Esta respuesta puede estar limitada por las capacitancias parasitarias internas del transistor y el efecto Miller.
80
¿Qué es el condensador de bypass en un análisis AC?
Es un condensador colocado en paralelo con la resistencia de emisor (Re) para mejorar la ganancia de voltaje en alta frecuencia, cortocircuitando Re en AC.
80
¿Cómo afecta el condensador de bypass a la ganancia de voltaje en AC?
Sin Re en la trayectoria de la señal de AC, la ganancia de voltaje aumenta, ya que la resistencia de emisor efectiva es muy baja o nula.
81
¿Cómo se calcula la impedancia de entrada en un BJT en AC?
La impedancia de entrada se calcula como Zin ≈ β * Re (para un emisor común con resistencia en el emisor), donde Re es la resistencia de emisor.
82
¿Qué es la impedancia de salida en un análisis AC?
Es la resistencia equivalente que ve la señal en la salida del transistor. En un emisor común, Zout ≈ Rc en paralelo con la resistencia de carga externa.