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Componentes Electrónicos: Utilice un transistor como un interruptor

Uno de los usos más comunes de transistores en un circuito electrónico es como interruptores simples. En resumen, un transistor conduce la corriente a través del camino colector-emisor sólo cuando se aplica un voltaje a la base. Cuando hay tensión base está presente, el interruptor está apagado. Cuando el voltaje de base está presente, el interruptor está encendido.

En un interruptor ideal, el transistor debe ser sólo en uno de dos estados: apagado o encendido. El transistor está apagado cuando no hay tensión de polarización o cuando la tensión de polarización es inferior a 0,7 V. El interruptor está en la base cuando está saturado de modo que la corriente de colector puede fluir sin restricciones.

Este es un diagrama esquemático de un circuito que utiliza un transistor NPN como un interruptor que enciende un LED encendido o apagado.

Componentes Electrónicos: Utilice un transistor como un interruptor

Mira este circuito componente por componente:

  • LED: Este es un LED rojo estándar de 5 mm. Este tipo de LED tiene una caída de tensión de 1,8 V y tiene una potencia de una corriente máxima de 20 mA.
  • R1: Esta resistencia de 330 Ω limita la corriente a través del LED para evitar que el LED se queme. Usted puede utilizar la ley de Ohm para calcular la cantidad de corriente que la resistencia permitirá a fluir. Debido a que la tensión de alimentación es 6 V, y el LED cae 1,8 V, el voltaje a través de R1 será 4,2 V (6-1,8). La división de la tensión por la resistencia que da la corriente en amperios, aproximadamente 0,0127 A. Multiplique por 1.000 para obtener la corriente en mA: 12,7 mA, muy por debajo del límite de 20 mA.
  • Q1: Este es un transistor NPN común. Un transistor 2N2222A fue utilizado aquí, pero casi cualquier transistor NPN funcionará. R1 y el LED están conectados al colector y el emisor está conectado a tierra. Cuando el transistor está activado, la corriente fluye a través del colector y el emisor, iluminando así el LED. Cuando el transistor está apagado, el transistor actúa como un aislante, y el LED no se enciende.
  • R2: Esta resistencia de 1 kW limita la corriente que fluye en la base del transistor. Usted puede utilizar la ley de Ohm para calcular la corriente en la base. Debido a que la unión base-emisor cae aproximadamente 0,7 V (el mismo como un diodo), la tensión a través de R2 es 5,3 V. La división de 5,3 por 1.000 da la corriente en 0.0053 A, o 5,3 mA. Por lo tanto, la corriente de colector 12,7 mA (I CE) es controlado por una corriente de base mA 5.3 (I BE).
  • SW1: Este interruptor controla si se permite que la corriente fluya a la base. Cerrando este interruptor se enciende el transistor, que hace que la corriente fluya a través del LED. Por lo tanto, el cierre de este interruptor se enciende el LED aunque el interruptor no se coloca directamente dentro del circuito LED.

Usted podría preguntarse por qué te necesita o quiere molestarse con un transistor en este circuito. Después de todo, ¿no podrías sólo hay que poner el interruptor en el circuito LED y acabar con el transistor y la segunda resistencia? Por supuesto que podía, pero eso iría en contra del principio de que este circuito ilustra: que un transistor permite el uso de una pequeña corriente para controlar uno mucho más grande.

Si todo el propósito del circuito es a su vez un LED encendido o apagado, por todos los medios omiten el transistor y la resistencia extra. Pero en los circuitos más avanzados, usted encontrará un montón de casos en los que la salida de una etapa de un circuito es muy pequeño y necesita esa pequeña cantidad de corriente para encender una corriente mucho mayor. En ese caso, este circuito transistor es justo lo que necesita.