Friday, October 05, 2007

POLARIZACIÓN DEL BJT:DIVISOR DE VOLTAJE

c) circuito de polarización por divisor de voltaje: con este tipo de polarización la estabilidad del punto Q es mucho mejor, es decir a medida que el transistor este trabajando, los valores de ICQ, VCEQ se mantendran casi inalterables. Es por esta razón que este tipo de polarización es la mas utilizada cuando se trata de diseñar un amplificador.

Para determinar los valores de las resistencias de polarización, seguiremos considerando los mismos criterios de diseño, como ya mencionamos anteriormente, los cuales facilitan el cálculo de las resistencias.

Las condiciones de polarización las fijaremos de la siguiente manera:



Al hacer ésto, estamos ubicando el punto Q en la mitad de la recta de carga, lo cual nos permite obtener máxima excursión simétrica en la salida (esto es adecuado en amplificadores de clase A).

Cálculo de Resistencias

Para calcular los valores de las resistecnias de polarización haremos uso de algunos criterios de diseño, tales como:



hallando RE y RC

Para hallar el valor de RE, hacemos uso del primer criterio de diseño.



Para hallar RC, hallamos la ecuación de la recta de carga en la malla de salida y luego reemplazamos el valor de RE, consideramos ademas las condiciones iniciales (punto Q).







hallando R1 y R2

Para hallar el valor de R2 , haremos uso de la ley de OHM y las leyes de Kirchhoff, aplicados a la base del transistor.







Para hallar R1, haremos uso del segundo criterio de diseño, junto con la ley de ohm y las leyes de Kirchhoff.



Thursday, October 04, 2007

POLARIZACIÓN DEL BJT: ESTABILIZAD0 POR EMISOR

b) circuito de polarización estabilizado por emisor: anteriormente analizamos el comportamiento del transistor BJT en polarización fija. Para este tipo de polarización hay que mencionar que el punto Q no es muy estable y que a medida que el transistor este trabajando, este punto tiende a desplazarse. Para compensar las variaciones de tensión y corriente que se producen en el transistor, podemos agregar una resistencia en el emisor.
Si lo que queremos es mantener el mismo punto Q del circuito anterior (polarización fija), debemos recalcular las resistencias de base y colector, y calcular la nueva resistencia de emisor.
Desde el punto de vista teórico podríamos hallar éstos valores desarrollando nuestras ecuaciones de malla en el circuito, aunque también podemos hacer uso de ciertos criterios de diseño que nos permiten simplificar nuestras ecuaciones, dichos criterios son válidos pues tienen como finalidad asegurar una mayor estabilidad del punto de trabajo. Para nuestro caso el principal criterio de diseño que utilizaremos es el siguiente: el voltaje en la resistencia de emisor (VRE) debe ser menor o igual a la décima parte del voltaje de la fuente (Vcc), para los cálculos teóricos asumiremos la relación de igualdad, entonces: VRE= Vcc/10.


Si además tenemos como dato el punto Q ( VCEQ y ICQ), el beta del transistor (b) y las resistencias de base (RB) y colector (RC) anteriores, podemos hallar los nuevos valores RB' y RC', asi como RE.
Sabemos que: VRE= IEQ*RE
además, IEQ= [(1+b)/b]*ICQ
entonces, RE=[(b/1+b)]*(Vcc/10ICQ)

De la ecuación de la recta :
IC= - [1/{RC'+[(1+b)/b]*RE}]*VCE + [1/{RC'+[(1+b)/b]*RE}]*Vcc

podemos concluir que para que se mantenga el mismo punto de trabajo, la pendiente no debe cambiar, por lo tanto se debe cumplir que:
RC'+[(1+b)/b]*RE = RC
de donde despejamos:
RC'= RC - [(1+b)/b]*RE

Haciendo un análisis similar en la malla de entrada, podemos encontrar la siguiente relación:
RB'= RB - (1+b)*RE


Wednesday, October 03, 2007

LAS NUEVAS TECNOLOGIAS: OLED

Desde la creación del primer transistor semiconductor, ya hace mas de medio siglo, la electrónica ha venido manteniendo sus mismos principios básicos. El estudio del semiconductor como elemento principal en la fabricación y funcionamiento de sus dispositivos sigue siendo materia de estudio en institutos y universidades hasta la actualidad. Pero en los últimos años, este material inorgánico (el silicio) parece estar llegando a su tope máximo en cuanto a escalas de integración se refiere, es decir, ya no se podrá seguir integrando mayor cantidad de componentes en un CI, (que cada vez necesita ser mas pequeño) utilizando este material.

Esta situación no es nueva ni toma por sorpresa a las empresas dedicadas a la investigación, diseño y fabricación de CI, por el contrario es un tema conocido y vaticinado hace muchos años atras, razón por la cual se han venido haciendo estudios sobre materiales alternativos que cumplan la misma función que el silicio, pero con mayores posibilidades de integración. Entre estos materiales estan los orgánicos o polímeros (macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros) a los cuales se les ha sometido a un proceso denominado delocalización de electrones cuyo efecto es la aparición de un polímero semiconductor.

La aplicación de este material en la fabricación de dispositivos, esta revolucionando el campo de la electrónica a tal punto que ha dado origen a la aparición de una nueva rama llamada electrónica molecular o moletrónica.

Son varios los dispositivos ya fabricados con esta nueva tecnológia, entre los cuales podemos mencionar a diodos orgánicos emisores de luz (OLED por sus siglas en inglés),transistores orgánicos de efecto campo (OFET por sus siglas en inglés) o paneles solares orgánicos.

OLED: Dispositivo semiconductor de estado sólido, con un espesor de 100 a 500 nanómetros (aproximadamente 200 veces menor que un cabello humano).
Pueden ser construidos de 2 o 3 capas de material orgánico, el OLED de la figura posee dos capas.
Un OLED esta constituído de las siguientes partes:
a) sustrato (vidrio o plástico claro)
b) ánodo (transparente):quita electrones cuando es atravesado por una corriente.
c) capas orgánicas:se fabrican de moléculas orgánicas o polímeros.
* conductora, transporta los huecos del ánodo. El polímero mas usado es el polianilina.
* emisora, transporta los electrones del cátodo (emisión de luz). El polímero mas usado es polifluoreno.
* cátodo ( puede o no ser transparente), inyecta electrones cuando es atravesado por una corriente.
El empleo de estos dispositivos en los equipos electrónicos es una realidad, la tecnología OLED para pantallas de televisores ya esta siendo utiliza, con las grandes ventajas que esto implica, como por ejemplo menor coste, mayor escalabilidad, mayor rango de colores, más contrastes y brillos, mayor ángulo de visión, menor consumo y, en algunas tecnologías, flexibilidad.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:Se aplica voltaje a través del OLED de manera que el ánodo es positivo respecto del cátodo. Esto causa una corriente de electrones que fluctúa en este sentido. Así, el cátodo da electrones a la capa de emisión y el ánodo lo hace en la capa de conducción.
Seguidamente, la capa de emisión comienza a cargarse negativamente, mientras que la capa de conducción se carga con huecos. Las fuerzas electroestáticas atraen a los electrones y a los huecos, los unos con los otros, y se recombinan (en el sentido inverso de la carga no habría recombinación y el dispositivo no funcionaría). Esto sucede más cercanamente a la capa de emisión, porque en los semiconductores inorgánicos los huecos son más movidos que los electrones (no ocurre así en los semiconductores inorgánicos).
Finalmente, la recombinación causa una emisión de radiación a una frecuencia que está en la región visible, y se observa la luz en un color determinado.


Donde:
1: cátodo (-)
2: capa de emisión
3: emisión de radiación (luz)
4: capa de conducción
5: ánodo (+)


Mas informacion pueden encontrarla en los siguientes enlaces:
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Pol%C3%ADmeros_semiconductores&redirect=no
http://www.plastunivers.com/Tecnica/Hemeroteca/ArticuloCompleto.asp?ID=2915