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Videoconferencia: diodos y transistores - Contenido educativo

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Subido el 18 de enero de 2021 por David G.

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Bueno, entonces, os cuento. Hoy vamos a empezar a hablar de dos elementos que son el diodo y el transistor. 00:00:01
Esto lo tenéis en las hojas de apuntes que están en el aula virtual. 00:00:08
Esto sí lo mostré el otro día. 00:00:15
Entonces, bueno, el diodo... voy a hacer un poco de zoom para que veáis un poco mejor. 00:00:17
Ese es el diodo, ¿vale? Es un componente electrónico con dos dispositivos. 00:00:25
ese es el símbolo, un triangulito aquí a este lado que es el ánodo y una línea 00:00:29
recta que es el cátodo. En el taller, en el laboratorio o en el Tinkercad el 00:00:35
aspecto que tiene, voy a abrirlo en Tinkercad, 00:00:42
usaremos el diodo en otra práctica, ahora no, pero bueno, lo abro en un pispás y os 00:00:46
enseño qué aspecto tiene. Si entra alguien pues no pierde mucho. A ver, abro 00:00:53
circuito nuevo 00:01:09
voy a la biblioteca de componentes ahora aguanto me deje con todos 00:01:12
y aquí está es tiene lo pongo en horizontal 00:01:19
tiene una línea y vamos a hacer un poco de zoom a ver si se deja 00:01:27
esta línea es la que en el dibujo correspondería a esta línea horizontal 00:01:31
Y son el ánodo, que es el positivo, y el cátodo, que es el negativo. 00:01:37
¿Qué ocurre? ¿Qué es lo que hace el diodo? 00:01:41
El diodo también se le llama a veces rectificador. 00:01:43
¿Y eso por qué es? 00:01:45
Pues porque permite el paso de corriente en un sentido sí y en el otro no. 00:01:46
Por ejemplo, aquí en esta pila, tal como está conectada, 00:01:51
la corriente puede irse en el sentido de las flechas, 00:01:53
¿veis el sentido de las flechas? 00:01:56
Y puede atravesarlo en ese sentido. 00:01:57
Y atravesaría la bombilla y la bombilla luciría. 00:02:00
Si yo cambio la pila o cambio la orientación del diodo 00:02:03
Ahora lo que ocurre es que la corriente intenta cruzar por aquí y no puede 00:02:07
Se encuentra con el cátodo, el negativo, y no le deja pasar 00:02:11
Y esto basta con que haya un diodo que se oponga al paso de corriente para que sea así 00:02:15
Por ejemplo, ¿qué quiero decir? 00:02:21
Imaginaos que tengo este circuito 00:02:23
La pila, este diodo 00:02:25
tengo aquí la bombilla 00:02:31
si no hay nada más aquí 00:02:34
estupendo, la corriente 00:02:37
pasaría así y la bombilla 00:02:39
se encendería, ¿lo veis? 00:02:40
¿qué ocurre si añado un segundo diodo? 00:02:42
por ejemplo así, opuesto al otro 00:02:45
la bombilla 00:02:47
dejaría de lucir, ¿por qué? 00:02:48
si la bombilla dejaría de lucir, ¿por qué? porque la corriente 00:02:50
viene por aquí, podría cruzar 00:02:52
el primero, pero el segundo ya no puede 00:02:54
entonces no hay corriente 00:02:56
en el circuito 00:02:58
el diodo cuando la corriente 00:03:00
intenta atravesarlo en sentido contrario 00:03:03
es como si se encontrara un interruptor abierto 00:03:04
a todos los efectos es así como se comporta 00:03:06
¿qué ocurre cuando el diodo está 00:03:09
permite el paso de corriente? 00:03:13
esto se llama polarización en directa 00:03:16
lo que tenéis a la izquierda aquí 00:03:19
y lo que tenéis a la derecha se llama 00:03:20
polarización en inversa 00:03:22
¿qué ocurre cuando el diodo está en polarización directa? 00:03:24
Pues, ¿es como un trozo de cable? No, lo que ocurre es que cae un voltaje de unos 0,6 o 0,7 voltios, eso os lo dirá en el enunciado, ¿vale? 00:03:27
Pues sea un diodo de 0,6 voltios o en la hoja de especificaciones, si uno va a mirar, compra un componente o lo coge en el taller y tal, pues mira las características de ese diodo y te lo dirá, eso te lo dice el fabricante, ¿vale? 00:03:38
entonces, ¿qué ocurre en los problemas? 00:03:51
aquí tenéis un ejemplo de problema, vamos a hacer uno 00:03:53
bueno, voy a hacer este mismo, venga 00:03:55
lo voy a hacer aquí y lo explico paso a paso 00:03:57
a ver 00:03:59
pongo esta en la hoja, esta 00:04:00
cambio de hoja 00:04:03
para tener mejor espacio 00:04:07
entonces, tenemos 00:04:09
esta pila 00:04:11
voy a ver un momento 00:04:14
la pila es de 6 voltios 00:04:16
y la resistencia a la bombilla es de 15 ohmios 00:04:19
esta pila es de 6 voltios 00:04:22
hemos dicho 00:04:24
tenemos aquí el diodo 00:04:25
tenemos una bombilla 00:04:27
la bombilla tiene una resistencia 00:04:30
hemos dicho de 15 ohmios 00:04:33
y luego nos dan otro dato 00:04:34
aquí nos dan otro dato que es el voltaje del diodo 00:04:37
es de 0,6 00:04:43
ya os digo que puede ser de 0,6 o de 0,7 00:04:44
vale, lo primero que tenemos que preguntar 00:04:47
es tal como está el diodo 00:04:51
¿puede circular la corriente? 00:04:52
sí, porque está en directa 00:04:54
¿vale? no se encuentra con la 00:04:57
rayita esta vertical 00:04:59
del cátodo que lo frena 00:05:00
con lo cual la corriente puede pasar 00:05:03
si nos encontramos con el cátodo 00:05:05
que la corriente intenta 00:05:07
atravesar por el cátodo 00:05:09
no habría problema que resolver 00:05:10
imagínate que te pongo ese enunciado 00:05:12
¿cuál es la corriente que circula? 00:05:14
y te encuentras que la corriente intenta entrar por el cátodo 00:05:15
me dices, no hay corriente porque 00:05:18
el diodo está polarizado en inversa 00:05:20
y se acaba el problema, nada hay que calcular 00:05:22
Pero bueno, no es el caso, este estaría polarizado en directa 00:05:24
Este en concreto estaría polarizado en directa 00:05:27
Con lo cual aquí sí hay problema que resolver 00:05:32
¿Vale? Entonces, ¿cómo se resuelve esto? 00:05:34
Pues muy fácil, estos son 0,7 00:05:36
Se ve el horno, ¿verdad? 15 ohmios y 6 voltios 00:05:40
Entonces, ¿cómo se resuelve esto? 00:05:44
Pues aplicándole la ley de Ohm a la bombilla 00:05:47
en la ley de Ohm nos dice que V es igual a I por R 00:05:50
y lo que yo quiero es 00:05:54
calcular esa intensidad, pues muy fácil 00:05:57
la intensidad será igual a V 00:06:03
partido por R, la R ya la conocemos, son 15 ohmios 00:06:07
¿y cuál es el voltaje aquí? en la pila, porque esto es el voltaje 00:06:11
de la bombilla, este es el voltaje de la bombilla 00:06:15
¿cuál es el voltaje de la bombilla? 00:06:18
pues son los 6 voltios que pone la pila 00:06:20
menos 0,7, ¿por qué? 00:06:22
porque el diodo consume parte del voltaje 00:06:25
que está entregando la pila, una parte se la queda el diodo 00:06:27
y lo que queda ya es para 00:06:29
la bombilla 00:06:31
entonces, 15 00:06:33
divido 15, y si yo hago la operación 00:06:35
voy a hacer un momento la calculadora 00:06:37
accesorio calculadora 00:06:40
6 menos 0,7 que son 5,3 00:06:41
dividido 15 00:06:43
algo he calculado mal 00:06:45
5,3 00:06:47
dividido por 15 00:06:50
0,35 00:06:51
0,35 00:06:53
¿qué? amperios 00:06:56
no nos olvidamos nunca de poner las unidades 00:06:57
y ya hemos calculado 00:06:59
la intensidad que está recorriendo 00:07:02
este circuito 00:07:03
los ejercicios de diodo son así de fácil 00:07:05
así de fáciles son todos 00:07:08
¿que está polarizado en inversa? 00:07:09
nada que calcular, dicen, no circula corriente 00:07:11
¿que está polarizado en directa? 00:07:13
con este ejemplo que os he dicho, está todo 00:07:16
La única dificultad que está 00:07:18
En un vídeo que subí antes 00:07:22
Que subí pero que todavía no se había enseñado 00:07:24
Luego lo enseño 00:07:26
¿Qué ocurre si uno tiene diodos en serie? 00:07:27
Pues tampoco es un problema 00:07:31
Imaginaros que tengo 00:07:32
Esta pila 00:07:37
Y tengo dos diodos 00:07:38
En serio 00:07:41
Conectados a la bombilla 00:07:45
Voy a poner los mismos números que antes 00:07:47
6 voltios 00:07:50
Este era de 0,7 00:07:51
Pues 0,7 00:07:53
Y este es de 0,7 00:07:54
Y estos son 00:07:56
15 ohmios 00:07:59
¿Vale? 00:08:01
Entonces, muy fácil 00:08:02
Aplicamos de nuevo la ley de Ohm a la bombilla 00:08:05
Decíamos que V en la bombilla 00:08:07
Perdón, que la intensidad que atraviesa el circuito 00:08:10
Será igual 00:08:15
A V en la bombilla 00:08:16
partido la resistencia de la bombilla 00:08:19
lo que me llama aquí RL 00:08:22
entonces V en la bombilla serán 6 00:08:24
menos 0,7 00:08:26
que coge el primer diodo 00:08:29
menos 0,7 que coge el segundo 00:08:30
a ver, esto es así, puedo calcular 00:08:32
la intensidad porque los dos están en directa 00:08:34
en el momento que hubiera alguno de los dos 00:08:36
en inversa 00:08:38
se acaba el problema en el sentido de que digo 00:08:39
no circula corriente porque 00:08:42
uno de los dos diodos 00:08:44
o los dos están en inversa 00:08:46
no permiten el paso de corriente como no es el caso como ambos están en 00:08:48
directa la corriente puede circular por el circuito y puedo aplicar la ley de 00:08:52
ohm aquí y eso me permite calcular la intensidad que pasa por él por el 00:08:56
circuito entonces es 6 menos 07 menos 07 dividido 15 6 menos 07 menos 07 eso es 00:09:00
1,4, 6 menos 00:09:06
1,4 00:09:08
me da 4,6 00:09:09
4,6 dividido 15 00:09:14
4,6 dividido 15 00:09:16
son 0,31 00:09:21
0,31 amperios 00:09:25
pues eso es cuando tenemos 00:09:29
diodos en serie 00:09:30
cae un poquito, cae más 00:09:32
voltaje que el que debería, porque esos diodos 00:09:34
están, cada uno de ellos coge un poquito 00:09:36
de lo que le corresponda, 0.6, 0.7 00:09:39
de la pila 00:09:41
¿qué ocurre 00:09:43
si los diodos están en paralelo? 00:09:44
pues también es fácil 00:09:47
a ver 00:09:48
¿qué ocurre? 00:09:51
voy a hacer el dibujo 00:09:57
tengo esta pila 00:09:58
y en vez de tener los diodos en serie 00:09:59
los tengo así en paralelo 00:10:02
y están conectados 00:10:05
a la bombilla 00:10:11
tengo esta bombilla de 6 voltios 00:10:12
como antes, esta bombilla tiene una resistencia 00:10:16
de 15 ohmios 00:10:18
y estos dos diodos, vamos a suponer 00:10:19
que son los dos iguales, para que tenga sentido 00:10:22
ambos consumen 0,7 00:10:24
y esta es la intensidad 00:10:27
que está circulando por el circuito 00:10:43
¿la intensidad cuál sería? 00:10:45
pues la misma que en el primer problema 00:10:47
¿por qué? porque aunque están en paralelo 00:10:48
porque aunque están en paralelo 00:10:51
precisamente porque están en paralelo 00:10:55
Los 0,7 que caen en uno son los mismos que caen en otro 00:10:58
En el primer problema, si os acordáis 00:11:01
El resultado que nos ha dado 00:11:03
Era de 0,35 00:11:05
La intensidad era 00:11:07
6 menos 0,7 00:11:09
Dividido 15 00:11:11
Y esto nos dio 00:11:12
0,35 amperios 00:11:14
¿Vale? 00:11:16
Ya está, hemos aplicado la ley de Ohm aquí 00:11:20
Lo que pasa es que podrían preguntarte 00:11:23
¿Qué intensidad pasa por cada diodo? 00:11:24
O podrían preguntarte 00:11:27
¿Cuál es el valor de la pila para que pase una intensidad de tanto por aquí? 00:11:28
Eso te lo pueden preguntar 00:11:35
En los problemas, de hecho en el vídeo que voy a subir luego 00:11:36
Está planteado de otra manera 00:11:40
En los problemas estos, lo que tenemos que tener en cuenta 00:11:42
Que esta intensidad se divide a la mitad 00:11:45
Si por aquí están pasando 0.35 00:11:47
La mitad de 0.35 son 0.175 00:11:50
0,175 00:11:56
entonces tendremos 00:12:00
0,175 00:12:01
amperios por aquí 00:12:04
y 0,175 amperios 00:12:05
por el otro lado 00:12:08
que es la mitad 00:12:09
por aquí están pasando 00:12:11
0,175 y por aquí 0,175 00:12:13
sé que no se ve muy bien 00:12:17
pero bueno, como os lo he 00:12:18
esto no sé si me permite hacer zoom 00:12:19
lo veis un poco mejor si lo subo 00:12:21
0,175 por un lado 00:12:26
0,175 por el otro 00:12:27
es simplemente tener en cuenta eso, que la intensidad se divide 00:12:29
porque puede haber problemas que os digan 00:12:33
para que por este diodo pase 00:12:35
una intensidad de tanto, que valor tiene que tener 00:12:37
la pila, entonces 00:12:39
si tienes una intensidad 00:12:40
de 0,5 por ejemplo, pues por aquí pasa 00:12:43
en 0,5, por aquí pasa en 0,5 00:12:45
sabrás que la intensidad es un amperio 00:12:47
es un amperio 00:12:49
lo que está cruzando la resistencia 00:12:51
y sabiendo que esto es 00:12:53
un amperio y la resistencia tal 00:12:55
puedes calcular el voltaje aquí y conocido el voltaje aquí y sumado al de 00:12:57
07 te da la tela la gala el voltaje de la batería vale 00:13:01
porque puede que os encontréis algún ejercicio así esperamos si es fácil si 00:13:09
tenéis en cuenta eso es fácil pues estos son los diodos esto es cómo funciona el 00:13:13
diodo como elemento rectificador vale no tiene ningún misterio si tenéis alguna 00:13:18
duda deberías preguntar ahora es un momento para preguntar a ver si soy capaz de ver él 00:13:23
no hay preguntas nadie si tenéis alguna duda podéis activar el micrófono y preguntar si 00:13:30
queréis en el chat nadie tampoco ha preguntado nada pues entiendo que entendéis y que podemos 00:13:35
haber yo no entendía el paralelo y vale pues cuál es tu prueba con el paralelo porque algo 00:13:42
te resultará especialmente complicado en el paralelo hacemos otro ejercicio del paralelo 00:13:51
Vamos a hacer otro ejercicio en paralelo 00:13:54
A ver si con otro ejercicio se ve mejor 00:13:59
Vale, entonces, vuelvo al 00:14:00
A la pizarrita esta que estoy usando 00:14:04
Entonces vamos a hacer otro ejercicio 00:14:07
Con otro planteamiento, mira 00:14:09
Yo ahora no sé 00:14:10
Cuál es el botaje de la pila 00:14:12
Y tengo mis dos diodos en paralelo que son iguales 00:14:14
¿Vale? Es el mismo planteamiento que antes 00:14:19
Entonces 00:14:21
Uy, no, perdón, nada, no hagáis caso 00:14:25
Iba a dibujar ahí la bombilla y no, ahí no puede ser la bombilla 00:14:29
Bueno, podría colocarse ahí dentro 00:14:32
¿Por qué no? Pero en alguno de los dos ramales 00:14:35
Quiero decir, pero no, vamos a colocar ahí 00:14:37
Entonces 00:14:38
Me dicen que el voltaje de los diodos 00:14:39
Es de 0,7 00:14:42
Y me dicen 00:14:43
Que cada uno de los diodos soporta 00:14:45
Una corriente de 00:14:48
Vamos a ponerle 10 miliamperios 00:14:49
Me estoy inventando, no sé si van a salir 00:14:52
Números más bonitos o más feos 00:14:54
¿Vale? Se ven los números 10 miliamperios 00:14:56
Y 0,7, esto para uno y para el otro 00:14:59
porque son iguales 00:15:01
y luego la bombilla vamos a poner que tiene una resistencia 00:15:04
de 20 ohmios, entonces yo quiero 00:15:07
calcular el voltaje 00:15:10
el voltaje máximo sería, claro, pues si le pongo 00:15:11
más, habrá una mayor corriente 00:15:14
circulando y romperé los diodos 00:15:16
pues esto que haré, de nuevo, ¿qué tengo que hacer? 00:15:18
aplicar la ley de Ohm al 00:15:21
a la bombilla 00:15:22
si os acordáis cuando vimos 00:15:24
las 00:15:26
las resistencias variables, hacíamos 00:15:27
también esto, aplicamos la ley de Ohm 00:15:30
a la resistencia variable, pero bueno 00:15:32
entonces 00:15:34
sabemos que V es igual a I por R 00:15:36
si por aquí están pasando 00:15:39
10 miliamperios y por aquí 10 miliamperios 00:15:42
por la bombilla 00:15:45
pasarán 20 00:15:46
V es lo que no conocemos 00:15:47
le pongo una X directamente 00:15:49
¿vale? 00:15:52
X igual 00:15:54
a 20 miliamperios que son 0,02 00:15:55
amperios ¿verdad? 00:15:59
¿estamos de acuerdo? 00:16:00
multiplicado por la resistencia 00:16:02
que son 20 00:16:03
Entonces el voltaje que cae aquí tiene que ser 0,4 voltios 00:16:03
¿Lo veis? 0,4 voltios 00:16:11
Eso es lo que cae aquí 00:16:14
¿Por qué? Porque sé que cruza una intensidad de 0,02 y que su resistencia es de 20 00:16:15
Aquí cae en 0,4 00:16:24
¿Cuál es el voltaje? 00:16:25
Pues muy fácil, el voltaje de la A con estos dos valores 00:16:27
Que aquí estos son 0,7 y estos son 0,4 00:16:30
Sabemos que el voltaje de la pila 00:16:33
Será igual a 0,4 00:16:35
Que está cayendo aquí 00:16:38
Más los 0,7 que llega en el otro 00:16:40
Es decir 00:16:41
1,1 voltios 00:16:43
¿Estamos de acuerdo? 00:16:46
¿Ahora sí? 00:16:50
¿Ahora no? 00:16:52
Pero vuelvo a poner, es que entra un momento para ver si había dudas 00:16:54
Ah, vale, Ian ya me dice que sí 00:16:57
El truco 00:16:59
Esto es como el serie paralelo resistencia 00:17:01
O sea, saber que cuando están en serie se suman los voltajes, pero la intensidad es la misma, 00:17:03
y cuando están en paralelo el voltaje es el mismo, 0,6 o 0,7, lo que tengas, pero las intensidades se dividen. 00:17:09
Y el truco está que la ley de Ohm se aplica al elemento que hay ahí, 00:17:17
que la ley de Ohm se aplica siempre a la bombilla o a lo que hay ahí. 00:17:21
Ahí es donde yo hago la ley de Ohm. 00:17:24
Entonces, si uno tiene claro eso, esas tres cosas, pues lo tiene claro todo 00:17:26
y no tiene ningún problema para hacer ejercicios 00:17:30
de diodos 00:17:32
entonces, seguimos 00:17:34
¿alguien tiene alguna duda? 00:17:37
pues os cuento 00:17:40
una chorradita de los diodos y empezamos 00:17:41
ya con nuestras historias 00:17:43
nadie dice nada, pues entiendo 00:17:44
que los podemos seguir 00:17:51
si abrís la 00:17:52
teoría, luego viene un apartado 00:17:55
que se llama diodo LED 00:17:58
a los LED 00:17:59
hasta ahora habíamos hablado de diodo LED 00:18:01
¿qué eran los LED? 00:18:03
No, solo he visto con segundo, no con vosotros. Los LEDs son, pero si sabéis lo que es, son, así hablando pronto y mal, son unas bombillitas muy pequeñas de bajo consumo. Pues los LEDs son diodos. Es un diodo que cuando está polarizado en directa, cuando le atraviesa la corriente eléctrica, está encapsulado de tal manera que emite luz, ¿vale? Y emite luz de distintos colores. 00:18:05
entonces nada, eso es un diodo que al estar polarizado en la directa emite luz 00:18:29
y todos los problemas, que lo tenéis aquí en un ejemplo de problemas 00:18:36
pues funcionarían con todo lo que hemos aprendido hasta ahora 00:18:39
por ejemplo, se calcula resistencia de limitación 00:18:45
resistencia de limitación se refiere a esta resistencia que es de protección 00:18:48
ya lo veremos, si esta pila me está suministrando 5 voltios 00:18:51
eso lo veremos cuando veamos la robótica 00:18:56
si esta pila me está suministrando 5 voltios 00:18:58
y en mi diodo caen 1,8 00:19:01
tiene que haber 00:19:03
aquí un elemento que coja parte del voltaje 00:19:05
en este caso 00:19:07
¿qué parte será esa? pues la diferencia 00:19:08
5 menos 1,8 00:19:10
y ese voltaje lo tiene que coger 00:19:11
aquí 00:19:15
si yo tengo el voltaje que cae ahí 00:19:15
y tengo la intensidad 00:19:18
puedo calcular la resistencia de protección 00:19:20
¿vale? ¿veis el ejemplo? 00:19:22
de nuevo es la ley de Ohm 00:19:25
aplicada aquí 00:19:26
La ley de Ohm no se puede aplicar al diodo 00:19:28
Nunca apliques una ley de Ohm al diodo 00:19:32
La ley de Ohm se aplica a las resistencias 00:19:33
¿Vale? 00:19:35
Entonces, esto es una ley de Ohm aplicado aquí 00:19:37
El voltaje, los 5 que pone la pila 00:19:40
Menos lo que cae en el diodo 00:19:42
Dividido entre la intensidad 00:19:44
Me tiene que dar la resistencia 00:19:45
Y ya está 00:19:47
Y si hubiera diodos LED de estos en serie o en paralelo 00:19:48
Pues sería igual que lo que hemos visto hasta ahora 00:19:52
¿Vale? 00:19:53
¿Alguna duda? 00:19:57
No hago ejercicio del diodo LED 00:19:58
porque es que funciona exactamente que el diodo normal 00:20:00
si es que la única diferencia entre un diodo normal 00:20:02
entre comillas 00:20:04
y un diodo LED es el encapsulado 00:20:06
que el diodo LED 00:20:08
tiene una 00:20:09
lo que le cubre 00:20:11
es un plástico transparente y emite luz 00:20:14
porque cualquier diodo con un 00:20:16
recubrimiento adecuado es un diodo LED 00:20:18
¿vale? no tiene más historia que eso 00:20:20
no hay dudas 00:20:23
entonces, pues vamos a pasar 00:20:24
al transistor, ¿vale? el transistor 00:20:26
Lo tenéis también aquí, es el siguiente apartado 00:20:28
El transistor ya es un poco más complejo 00:20:32
Porque tiene tres terminales, no tiene dos 00:20:34
Tiene lo que se llama el emisor, la base y el conector 00:20:37
Entonces, voy a quitar esto y lo voy a explicar sobre el folio 00:20:41
Vamos a empezar, hay dos tipos de transistores 00:20:46
Vamos a empezar con el NPN 00:20:51
Y el otro, el PNP, lo explico 00:20:53
Dile una cosita de él y ya está 00:20:58
El NPN es el que vamos a usar habitualmente 00:21:00
Tiene tres terminales, estos son sus símbolos 00:21:02
El NPN, hay una flechita aquí que se pone hacia abajo 00:21:04
No pincha hacia adentro, ¿vale? 00:21:10
Y es el emisor, la base y el colector 00:21:12
Las corrientes circulan de la siguiente manera 00:21:17
Voy a probar con esto 00:21:21
Hay una corriente que circula hacia acá 00:21:26
Es la corriente de colector 00:21:28
Hay otra que circula hacia abajo, que es la corriente de emisor 00:21:30
Y hay una tercera corriente, que es la corriente de base 00:21:33
en un npn esos son los sentidos de las corrientes en el pnp es lo mismo pero al 00:21:37
revés bueno ya que estamos lo cuento pnp tiene el mismo símbolo lo que pasa que 00:21:44
la flechita entra hacia adentro pincha hay un mismo técnico que dice no pincha 00:21:54
pincha es esa cuerda 1 si es npn o pnp esperamos que es una chorradita entonces 00:22:00
En el PNP las corrientes van al revés, la de emisor es hacia arriba, 00:22:06
esa sería la corriente de emisor, la de base es hacia acá, 00:22:12
y la de colector es... los terminales son los mismos, no creas que ha cambiado nada. 00:22:17
Esto es el emisor, esto es la base, la de arriba, y esto es el colector. 00:22:24
Elijo uno u otro según como esté polarizado. 00:22:33
si yo pongo las pilas en un sentido 00:22:36
cogeré un NPN, si cojo las pilas en el otro 00:22:37
pondré un PNP 00:22:40
eso según quiero yo que vayan las corrientes 00:22:41
¿vale? 00:22:43
voy a borrar esto 00:22:47
a ver como se borra esto 00:22:49
para que no se me queden impuestos 00:22:51
entonces 00:22:58
y vuelvo al 00:23:00
es referencia entre el NP y el PNP 00:23:04
entonces 00:23:07
el transistor tiene varios estados 00:23:08
Uno es el de corte y otro es el de saturación 00:23:11
Esto es el voltaje base emisor 00:23:15
Ahora os explico 00:23:18
A ver, vuelvo aquí 00:23:20
Si la diferencia de voltaje entre la base y el emisor 00:23:23
Es menor de 0.7 00:23:27
Que es lo que tenemos aquí 00:23:29
El transistor es como un interruptor abierto 00:23:31
Es decir, por aquí no puede pasar la corriente 00:23:35
de colector emisor 00:23:40
no puede pasar la corriente 00:23:41
para que esto esté activo 00:23:43
aquí tengo que tener 00:23:46
la diferencia de voltaje entre este punto y este 00:23:47
tiene que ser de 0,7 voltios 00:23:50
no va a ser más, yo si tengo una pila 00:23:51
por aquí conectada, por aquí 00:23:54
la pila va 00:23:55
suministrando voltaje, pero nunca 00:23:57
va a subir de 0,7 00:24:00
es como el diodo que no puede tener más de 0,7 00:24:01
si yo a un diodo le intento meter más de 0,7 00:24:04
lo rompo, por eso tengo que tener alguna 00:24:06
resistencia de protección, pues la unión 00:24:08
base emisor es como si fuera un diodo 00:24:10
para que no ponga más, yo lo que suelo hacer 00:24:12
habitualmente, es colocar 00:24:14
aquí una resistencia, y aquí 00:24:16
pondría esta pila, esto sería conectado 00:24:18
a tierra, 0 voltios 00:24:22
y aquí están también los 0 voltios 00:24:23
0 y 0 aquí es como si hay un cable por aquí que lo sume 00:24:25
entonces tengo mi circuitillo 00:24:28
con una pila, una resistencia, y esto 00:24:29
es como si fuera un diodo, de aquí a aquí 00:24:32
entonces, cuando 00:24:33
aquí consigo que haya 0 00:24:37
0,7 voltios, el diodo está en saturación, que es lo que vamos 00:24:39
a estudiar, y eso es una condición, yo voy a decir que 00:24:43
VBE son 0,7 voltios, voy a suponer 00:24:47
que está en saturación, y me voy a poner a echar cuentas 00:24:51
si luego al echar cuentas, llego a algún resultado que no tiene sentido 00:24:54
es que esto no era cierto, esta suposición 00:24:59
que he hecho al principio no era cierta, con lo cual estábamos en 00:25:03
corte y el diodo, perdón, el transistor 00:25:07
no estaba permitiendo el paso de corriente 00:25:10
esto es un, igual que el relé 00:25:13
controla el paso de corriente 00:25:16
lo que pasa es que el relé es un dispositivo magnético 00:25:18
este controla con la intensidad que pase por aquí 00:25:22
controlas la intensidad que pasa por aquí 00:25:25
por esta parte del circuito, entonces 00:25:28
esta sería mi parte de control y esta sería 00:25:32
mi parte de acción, aquí puedo colocar por ejemplo un motor 00:25:36
Voy a dibujar el circuito en otra hoja 00:25:38
Imaginaros que yo tengo aquí la pila del Arduino 00:25:40
Que me suministran muy poca corriente 00:25:44
El Arduino es una placa 00:25:47
Como lo estoy viendo todo el día, pues me creo que os lo he explicado 00:25:48
Es una placa robótica, ¿vale? 00:25:51
Suministra intensidades muy chiquititas 00:25:53
No puede suministrar más 00:25:55
Entonces, yo no puedo conectarle el Arduino directamente a un motor 00:25:57
Porque no da suficiente intensidad 00:26:01
¿Vale? 00:26:03
Imaginaros, por ejemplo, aunque yo le voy a dibujar aquí una resistencia 00:26:05
que esto es la resistencia del motor, le pongo RM 00:26:08
y este RM no está 00:26:10
alimentado por esta pila 00:26:14
está alimentado por esta otra 00:26:16
que tiene más voltaje 00:26:17
estos tres puntos 00:26:19
que son tierra, que están a cero, es como si estuvieran 00:26:21
unidos por un cable, ¿vale? 00:26:24
entonces, por ejemplo, yo aquí pongo 15 voltios 00:26:25
para darle bastante potencia 00:26:27
al motor 00:26:29
aquí pongo, yo que sé, por ejemplo 00:26:31
5 voltios, entonces esto podría ser 00:26:33
esto es la resistencia de base 00:26:37
y esto es la resistencia del motor 00:26:38
Entonces, estos problemas son muy fáciles de hacer, porque parten de dos suposiciones. Primera, que el voltaje base emisor son 0,7 voltios. Y segunda suposición muy importante, que la intensidad del colector viene a ser la misma que el emisor. 00:26:40
es decir, nosotros vamos a suponer 00:26:59
que la intensidad que viene por aquí 00:27:02
es la misma 00:27:07
es una suposición que hacemos 00:27:08
que esta intensidad que viene por aquí es la misma que va a cruzar 00:27:11
y que esta intensidad de colector que es la misma que el emisor 00:27:14
va a ser lo siguiente 00:27:18
que esta intensidad de colector que viene a ser la misma que el emisor 00:27:19
es la siguiente 00:27:23
la intensidad de colector es un parámetro 00:27:25
Que se llama la ganancia por la intensidad 00:27:31
De base, esto que parece un lío así 00:27:33
De entrada, vais a ver que ahora 00:27:35
Hacer el programa es facilísimo 00:27:37
La ganancia suele valer 00:27:39
Alrededor de 100 00:27:41
Eso es un dato del problema, te lo van a decir 00:27:43
No tiene unidades, ¿vale? 00:27:45
Porque es un número 00:27:47
A ver que no lo esté viendo bien 00:27:48
Eso es un dato, ¿vale? 00:27:51
Del problema, la ganancia son 100 00:27:54
Alrededor de 100, puede ser 50, puede ser 200 00:27:56
Pero alrededor de 100, y es un dato del problema 00:27:58
¿Vale? Entonces con estas dos 00:28:00
suposiciones 00:28:02
esta primera y esta 00:28:03
segunda, hacer el 00:28:09
problema es facilísimo 00:28:11
y todos los circuitos que os vais a 00:28:13
encontrar todos o casi todos son de este estilo 00:28:15
hay algún problema que lo que hacen 00:28:17
en vez de tener esta pila de 5 voltios aquí, tiran un 00:28:21
cable y lo conectan aquí arriba a la otra 00:28:23
y 15, pero es que me da igual, se resuelve 00:28:25
exactamente igual, tirar un cable 00:28:27
y conectarla a la de 15 es como tener 15 y 15 00:28:29
¿alguna duda? 00:28:32
¿alguien ha abierto el micro? 00:28:34
¿no? 00:28:37
fijaros que tampoco he dicho nada 00:28:37
extraordinario hasta ahora 00:28:40
os he dicho que tiene tres terminales 00:28:42
el transistor, os he dicho 00:28:44
como se llaman y os he contado una forma 00:28:47
de conectarlo, la que es la forma más habitual 00:28:48
y también os he contado que hacemos estas 00:28:50
dos suposiciones 00:28:52
entonces, vamos a suponer que estos son 00:28:53
por ejemplo, la RB 00:28:56
vamos a suponer que son 10K, 10K 00:28:58
y vamos a suponer que 00:29:00
la RM son 00:29:02
150 ohmios 00:29:03
¿vale? 00:29:06
Vamos a empezar a resolver el problema 00:29:08
Facilísimo 00:29:10
Primero me voy a centrar en la parte esta 00:29:13
La de la izquierda 00:29:15
Y voy a aplicar 00:29:16
La ley de Ohm a esta resistencia 00:29:18
Igual que hacía con el diodo 00:29:20
Si es que la base emisora es como si fuera un diodo 00:29:21
¿Vale? 00:29:24
Entonces, aquí tengo 0,7 00:29:25
Yo supongo que está en saturación 00:29:27
De los dos estados que os he dicho 00:29:32
Que están aquí en la hoja 00:29:34
Corte y saturación, suponemos que está en saturación 00:29:34
Porque es que si estuviera en corte 00:29:37
no habría nada que calcular, la intensidad valdría 0 00:29:39
entonces yo he hecho mis números 00:29:42
y a ver que me sale 00:29:44
esto porque me lo han dado 00:29:45
son datos del problema, entonces 00:29:47
voy a aplicar la ley de Ohm aquí 00:29:49
la ley de Ohm me dice que el V 00:29:51
en RB 00:29:53
será igual a la intensidad 00:29:55
de la base por 00:29:57
la resistencia de la base 00:29:59
entonces, y como yo quiero 00:30:03
calcular la intensidad de la base 00:30:05
¿por qué? porque el VRB 00:30:06
ya lo tengo, el VRB es 00:30:09
El VRB ya lo tengo 00:30:11
Estos problemas son típicos 00:30:16
Siempre se calcula la intensidad de la base para empezar 00:30:18
¿Por qué? Porque con la intensidad de la base 00:30:20
Yo luego saco la de colector 00:30:22
VRB, ¿cuánto vale? 00:30:24
Los 5 que pone la pila 00:30:27
Menos los 0,7 que se coge de esa unión 00:30:29
5 menos 0,7 00:30:31
Dividido, ¿cuánto? 00:30:33
10K, que son 10.000 00:30:35
Y va a dar un número muy pequeño 00:30:36
Eso son 4,3 00:30:38
Dividido 10.000 00:30:41
Pues 4,3 por 10 a la menos 4 00:30:42
4,3 por 10 a la menos 4 amperios, ¿vale? 00:30:45
Esa es la intensidad de base 00:30:55
Una vez que tengo la intensidad de base 00:30:56
Que la he calculado utilizando Vb 00:30:58
Aplicado a la resistencia esta 00:31:00
La intensidad de colector es facilísima 00:31:04
La intensidad de colector será igual a los 100 de la ganancia 00:31:06
Vamos a suponer que son 100 00:31:10
Por 4,3 por 10 a la menos 4, ¿vale? 00:31:11
intensidad de base, por la ganancia 00:31:16
me da la de colector, o la de emisor 00:31:18
que es la misma, por supuesto que es la misma 00:31:20
y estos son 00:31:22
4,3 por 10 a la menos 2 00:31:23
o lo que es lo mismo 00:31:27
0,043 00:31:28
¿verdad? 00:31:31
0,043 amperios 00:31:32
o lo que es lo mismo, 43 miliamperios 00:31:34
¿más cosas que se podrían calcular? 00:31:39
pues yo ahora con esto 00:31:43
puedo calcular lo que cae aquí 00:31:44
una vez que yo tengo esta intensidad puedo calcular lo que cae aquí 00:31:45
vamos a hacerlo 00:31:48
porque la idea de estos circuitos es calcularlo todo 00:31:50
vamos siguiendo los pasos, este es mi primer paso 00:31:53
supuesto el voltaje de base 00:31:55
0,7, este es el segundo paso 00:31:57
pero luego una vez que tengo esto 00:32:00
ya lo tengo todo, puedo calcular lo que a mi me dé la gana 00:32:01
voy a calcular lo que cae el voltaje aquí 00:32:03
entonces, el voltaje 00:32:05
en la resistencia 00:32:07
del motor 00:32:10
será igual a que 00:32:10
V es igual a I por R, pues a esta intensidad 00:32:14
que lo está atravesando 00:32:17
por los 150 00:32:18
Y me da igual, vamos a echar el número, 0,043 por 150, me da igual 6,45, 6,45 voltios. 00:32:21
Es decir, que aquí están cayendo 6,45 voltios. 00:32:37
¿Eso tiene sentido? Sí, porque si este me está dando 15 voltios, una parte de ellos caen aquí. 00:32:45
Imaginaos que al echarle el número 00:32:52
Me hubiera dado que el voltaje aquí son 100 voltios 00:32:55
Imposible 00:32:57
Eso querría decir 00:32:58
Que estas suposiciones que hemos hecho 00:33:00
No se cumplen 00:33:02
Quiere decir 00:33:04
Que el transistor no está en saturación 00:33:04
Sino que está en corte 00:33:08
¿Vale? 00:33:10
Sé que es un poco raro 00:33:12
Aquí uno hace una suposición al principio 00:33:13
Y luego lo que hace al final es verificarla 00:33:15
Pero es así como se hace aquí 00:33:17
Entonces tenemos 6,45 voltios 00:33:20
que han caído aquí. Y ahora, ¿podríamos calcular el voltaje, lo que se llama el voltaje 00:33:22
colector emisor? Sí, porque si yo tengo los 15 que caen aquí, los 15 que suministra 00:33:28
la pila, perdón, y los 6,45 que caen aquí, esto no es más que hacer la resta. El voltaje 00:33:33
colector emisor, es decir, este que hay aquí, sería igual 15 menos lo que cae aquí, que 00:33:42
Llegará, vamos a meter una calculadora, 15 menos 6,45, 8,55, 8,55 voltios. 00:33:56
Y este es un problema típico de transistores, ¿vale? 00:34:08
Que os digo, partimos de estas dos suposiciones. 00:34:12
Que el voltaje de la base emisor son 0,7 y que la intensidad, esta intensidad que pasa por aquí, es la ganancia por IB, por la intensidad de la base, ¿vale? 00:34:15
Ese es un problema numérico que os podéis encontrar. ¿Para qué sirven los transistores? Pues sirven como, por ejemplo, aquí tenemos dos ejemplos de sensores, utilizados como sensores. 00:34:25
Mira, aquí han puesto 00:34:44
Colocado una resistencia 00:34:46
Bueno, sirven para amplificar 00:34:47
Para amplificar, por ejemplo 00:34:49
Si yo tengo aquí una 00:34:51
Si yo tengo aquí una corriente pequeña 00:34:52
Amplifico 00:34:56
Y consigo una corriente grande por aquí 00:34:58
¿Cuánto de grande? Pues 100 veces más grande 00:35:00
Una forma 00:35:02
Uno de los usos que tienen es de amplificador 00:35:03
Lo podemos ver, ¿vale? 00:35:05
Aquí puedo colocar un motor 00:35:07
Que de otra manera, si estuviera conectado aquí a los 5 voltios 00:35:08
No habría manera de que funcionara 00:35:12
porque requeriría mucha más intensidad de la que esta pila, 00:35:14
supongamos que es un elemento de control de un robot, por ejemplo, 00:35:17
más de la que puede darme. 00:35:21
Entonces lo aíslo, lo separo, lo conecto a otra pila y ya lo tengo. 00:35:23
Como hacíamos con el relé, que separábamos dos circuitos, 00:35:27
pues esa es una de las funciones que tiene el transistor, 00:35:30
separar dos circuitos, la parte de control de la parte de acción. 00:35:33
Y amplifica eso. 00:35:38
Luego se utiliza mucho con sensores. 00:35:40
Y aquí tenéis un ejemplo, por ejemplo, este timbre, si la intensidad es pequeña, perdón, si la cantidad de luz que llega es grande, esta resistencia es pequeña, pasa la corriente de base por aquí, se activa y suena. 00:35:42
Puede ser que el timbre necesite más intensidad de la que, bueno, en este caso está conectado a 9 voltios, no habría ningún problema en este caso, pero es una manera de amplificar la intensidad que puede llegar al timbre. 00:36:00
Y si la resistencia aquí es grande, no entra corriente por la base y al no entrar corriente por la base tampoco puede circular por el colector, porque la de el colector siempre va a ser un múltiplo de la de la base, ¿vale? Luego no suena. Eso es un ejemplo, como un chivato de luz. 00:36:11
Otro ejemplo, como sensores de luminosidad. Fijaros que en vez de colocar la resistencia aquí, la han colocado aquí abajo. Podría ser con luz o podría ser con temperatura. 00:36:27
La idea es, vamos a hacer el razonamiento de otra manera. Si aquí arriba esto se activa cuando la resistencia es pequeña y permite el paso de intensidad hacia la base, aquí va a ser al contrario. 00:36:39
¿Qué ocurre si aquí llega mucha luz y esta resistencia se hace pequeña? 00:36:54
Bueno, pues que está aquí, suponemos que estos son cero voltios, ¿vale? 00:36:59
Si esta resistencia se hace pequeña y se hace muy pequeña, esto se pone a cero voltios y por aquí no puede pasar la corriente. 00:37:03
No tengo aquí voltaje para activar el transistor, no tengo un voltaje aquí que lo active, ¿vale? 00:37:09
Voy a llevar esto un poco a la izquierda para que lo vea más claro, a la derecha. 00:37:19
plano. Si esta resistencia de aquí se hace muy pequeña, lo que hace es que aquí tengo 00:37:22
cero voltios casi. Esto es como si fuera un cable. Si esto es muy pequeño, puedes imaginar 00:37:29
que es un cable. Quiere decir que aquí tengo cero voltios. Cero voltios aquí, no estoy 00:37:33
suministrando energía. Luego, no funciona. Aquí, cuando la luz es grande, el transistor 00:37:38
no funciona. Y al revés, cuando la luz es grande aquí, esta resistencia se hace grande, 00:37:46
hay un voltaje aquí y el transistor funciona 00:37:50
esto es el mismo sensor 00:37:52
que este, lo que pasa es que 00:37:55
funciona al revés, este se activa 00:37:56
con mucha luz y este 00:37:58
se activa con poca luz 00:38:00
esto es lo único 00:38:02
quedaros con estos dos ejemplos, aquí no vamos a echar 00:38:04
números en estos ejemplos, simplemente quedaros con la idea 00:38:06
de que si el 00:38:08
sensor está arriba, el circuito 00:38:10
se comporta de una manera y que si está 00:38:12
abajo se comporta de otra 00:38:14
y esto es lo que os quería contar 00:38:16
de diodos y transistores 00:38:20
Ha sido quizás un poco condensado, pero bueno, os voy a subir este vídeo y otro, y otro con unas aclaraciones y un cuestionario, ¿vale? Y os voy a dejar unos días para que lo vayáis haciendo. 00:38:22
Como siempre, pues dejaré más o menos días según lo que preguntéis. 00:38:35
Autor/es:
David Gonzalez Arroyo
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Fecha:
18 de enero de 2021 - 10:34
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