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• Yelquis Antonio Ucros Quintero

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UNIDAD 2 - FUNDAMENTOS DE SEMICONDUCTORES, ANÁLISIS EN CORRIENTE ALTERA Y CORRIENTE DIRECTA. . Fase individual

GRUPO 100414_73

Presentado por:

Tutor

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD) INGENIERIA INDUSTRIAL Octubre / 2019

Ejercicio 1 Revisión teórica

 Revisar las siguientes referencias bibliográficas de la unidad 2 fundamentos de semiconductores y análisis en AC que se encuentran en el entono de conocimiento para el desarrollo de la actividad. Arrayás, M. (2008). Electromagnetismo, circuitos y semiconductores. pp. 183-184-217-239-242-253 Torres, N. (2010). Prácticas de la física de materiales semiconductores. pp. 101 -155-166.

 El estudiante propone tres palabras claves consultadas de las referencias bibliográficas mencionadas en el numeral del ejercicio 1, estas palabras claves deben ser diferentes para cada estudiante. Debe referenciar en norma APA de que página y libro consulto cada palabra clave. Las palabras claves y las referencias deben ser publicadas en el foro y en el documento final.  Debe realizar un Mapa conceptual con el tema semiconductores y dispositivos electrónicos en este deben sinterizar los siguientes conceptos: señal alterna Diodo, diodo Zener, diodo led, transistores, amplificadores, osciloscopio, fotocelda, sensor cny70, sensor de temperatura, relé osciloscopio, generador de señal.

Palabras Claves: 1. Condensadores. (pág. 183) 2. Semiconductores, metales y dieléctricos. (pág. 217)

3. Diodo. (pág. 242)

1. Condensadores: En los circuitos que hemos considerado hasta ahora, los voltajes e intensidades permanecían constantes en el tiempo. Sin embargo, es posible que los voltajes e intensidades sean variables en el tiempo. Aparecen en este caso dos nuevos elementos que a tener en cuenta: condensadores e inductores o bobinas. En el caso de circuitos con voltajes y corrientes constantes estos dos elementos no juegan papel alguno, ya que el condensador se comporta como un interruptor abierto y el inductor como cerrado. Sin embargo en circuitos variables en el tiempo ambos elementos presentan propiedades que dependen del modo en que los voltajes y las corrientes varían. Estos componentes combinados con resistencias, completan el trio de elementos lineales pasivos que forman la base de prácticamente todos los circuitos. En este capítulo trataremos algunos circuitos en donde intervienen condensadores e inductores o bobinas. Comencemos analizando los primeros. Los condensadores permiten construir circuitos que recuerdan su historia reciente, estos es, circuitos con memoria. Esta habilidad permite hacer circuitos temporizadores (circuitos que permiten que algo suceda después de que otra cosa haya ocurrido), de entre los cuales los más importantes son los osciladores. Esta propiedad también permite construir circuitos que responden principalmente a cambios (diferenciador) o promedios (integradores) y, los más importantes, circuitos que favorecen un rango de señales de frecuencias determinadas sobre otras (filtros) [ CITATION Arr07 \l 9226 ]

Q = CV

I =C

dV dt

2. Semiconductores, metales y dieléctricos. Si aplicamos un campo a un volumen lleno de partículas neutras no aparece corriente eléctrica. De esta manera, un volumen lleno con un gas de atomos neutros de cualquier sustancia, por ejemplo plata, es un aislante o dieléctrico que se puede considerar ideal. Sin embargo, en estado sólido, la plata presenta una conductividad1022 veces mayor que la del vidrio. Una sustancia, dependiendo del cristal que forma (de su ordamiento formando distintos tipos de redes), puede ser aislante o conductora. Así, el carbono puede ordenarse de una forma conocida como diamante que es un aislante casi perfecto. En un gas, los átomos o moléculas se pueden considerar como entes individuales ya que están muy separados entre sí, mientras que en un sólido las propiedades no dependen tanto de los átomos individuales como de los enlaces entre ellos. [ CITATION Arr07 \l 9226 ]

4. Diodo.

Un diodo no es más que un dispositivo semiconductor con una unión p-n asimétrica en donde la concentración de impurezas N a en la región p es normalmente mucho menor que la concentración de impurezas N d en la región n. Consta pues de tres regiones: la región p, la región n y la región de la barrera entre ellas. Si intentamos medir alguna corriente eléctrica conectando las regiones p y n a los terminales de un amperímetro el resultado será nulo. En equilibrio, no puede existir ningún transporte neto de carga a través del diodo, ya que no se puede obtener energía gratuitamente (en los cables se conectan al amperímetro, si hubiera corriente, estaríamos disipando energía en forma de calor). Debido a la barrera aparece un campo eléctrico que cancela la corriente de difusión de portadores. En el caso de la unión existe además otro equilibrio. Se trata de la corriente de saturación j 8 debida a los pocos portadores minoritarios. Los electrones en la banda de conducción en la región p y los huecos en la banda de valencia en la región n, tan pronto como alcanzan la región de la barrera se ven favorecidos por el campo eléctrico a cruzarla, esta corriente se ve compensada con la debida a los portadores calientes que poseen suficiente energía térmica para cruzar la barrera en la otra dirección.[ CITATION Arr07 \l 9226 ]

 Debe realizar un Mapa conceptual con el tema semiconductores y dispositivos electrónicos en este deben sinterizar los siguientes conceptos: señal alterna Diodo, diodo Zener, diodo led, transistores, amplificadores, osciloscopio, fotocelda, sensor cny70, sensor de temperatura, relé osciloscopio, generador de señal.

Actividades a desarrollar

Tarea 2: Fundamentos y aplicaciones de los dispositivos semiconductores

A continuación, se describen las actividades a realizar para lograr el correcto desarrollo de cada una de las dos actividades que conforman la tarea 2 del curso.

Ejercicio 2 Una de las más frecuentes aplicaciones que tiene el diodo es como rectificador de media onda u onda completa. La empresa Enegislluciones S.A. solicita un ingeniero que sea capaz de diseñar un circuito que le permita alimentar varios

dispositivos electrónicos con 9 voltios D.C. para grupos pares y con 5 voltios D.C. Para grupos impares. Las restricciones de diseño son las siguientes:  Un transformador  Se deben emplear 4 diodos para grupos pares y 2 diodos para grupos impares  Se debe acoplar un circuito que permita filtrar el voltaje A.C. convirtiendo su salida a una señal continua  Debe incluir también un regulador que permita mantener el voltaje de salida estable  Para la primera etapa del circuito, se utilizara un transformador de 110 vac a 13 vac, su salida es directamente conectada a unos diodos de propósito común, en una configuración de puente rectificador haciendo que el voltaje de entrada pase de ser AC a ser DC; un voltaje de corriente alterna a un voltaje de corriente directa con menos un voltio debido al caída de voltaje en los diodos, la onda de voltaje pasa de ser alterna a una onda positiva, luego de salir del puente rectificador pasa a un filtro de 470 microfaradios, cuya función es hacer que la onda sinusoidal se aplane un poco, logrando una señal y un voltaje casi continuo, para después pasar a un regulador llamado LM7805, este nos asegura una tensión final y continua de 5 voltios en DC con carga positiva, este también permite que el voltaje final se mantenga fijo y no tenga una variación, este regulador se conecta en una configuración utilizando dos capacitadores de 0,1 microfaradio, uno en la entrada del regulado y el otro a su salida.

Ejercicio 3.

Se requiere para un transistor 2n2222 que un ingeniero realice cualquiera de las siguientes aplicaciones:

 Si el ingeniero pertenece al grupo impar debe diseñar un circuito que permita accionar un motor cuando se oprima un pulsador.

 Si el ingeniero pertenece al grupo par debe diseñar un circuito que permita detectar la temperatura si incrementa prender un motor.

BIBLIOGRAFIA

Arrayás, M. (2008). Electromagnetismo, circuitos y semiconductores. pp. 183184-217-239-242-253.   Retrieved from  http://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login? url=http://search.ebscohost.com/login.aspx? direct=true&db=edshlc&AN=edshlc.014350591.2&lang=es&site=edslive&scope=site Semiconductores, transductores y el relé: Torres, N. (2010). Prácticas de la física de materiales semiconductores. pp. 101 -155-166 Retrieved from http://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?

url=http://search.ebscohost.com/login.aspx? direct=true&db=edselb&AN=edselb.3187831&lang=es&site=edslive&scope=site  https://zoom.us/recording/share/Ncq_f73A0atyfapJaSS64hkmjtm4pPzOG0GJL p4GcKqwIumekTziMw https://youtu.be/