Vamos a ver varios circuitos típicos para utilizar como sensores o detectores por medio de transistores. Si no tienes muy claro el funcionamiento del transistor te recomendamos que antes visites la siguiente página:
Transistor.
Te recordamos que en la parte de abajo de la página tienes unos videos donde puedes ver el funcionamiento de cada uno de los circuitos explicados en la página. Te recomendamos primero ver y entender los circuitos de forma teórica y luego ver el video de cómo funciona ya montado.
El primer circuito que vamos a ver es un circuito básico para un
transistor, donde vemos la resistencia de base R2 para controlar que la base
nunca este en cortocircuito llegándole una intensidad excesiva que
provocaría que el transistor se quemase.
Es importante entender este circuito, ya que el resto de circuitos se
basarán en este circuito básico.
Su funcionamiento básico se explica de la siguiente forma: Cuando le llega
una corriente a la base muy pequeña, se activa el transistor permitiendo una
corriente de base mucho mayor entre el colector y el emisor.
Podríamos decir que una pequeña corriente de entrada (la de la base)
permite o activa una corriente mucho más grande de salida (entre colector y
el emisor). Puedes ver la diferencia entre la corriente de entrada y
la de salida colocando un LED en serie con la resistencia de base.
Verás que luce mucho menos que el LED de salida.
Nota: el transistor puede trabajar en corte, en activa (amplificador) y en
saturación (como interruptor), pero eso no lo explicaremos en esta página.
Puedes verlo en:
El Transistor.
Por otro lado en el circuito de salida tenemos un
Diodo Led que hará de sensor o alarma al encenderse para avisarnos.
Podemos utilizar un zumbador o timbre en lugar del led.
Como los Leds trabajan a tensiones de 2.5V, más o menos, le ponemos una
resistencia en serie para que el resto de la tensión de la fuente de
alimentación (6V) caiga en la resistencia, es decir, una R1 para que el led
no esté a 6V cuando se active el circuito de salida (transistor) ya que se
quemaría. Ya sabes que en serie las tensiones se dividen entre todos los
receptores.
Modificamos el circuito base con la parte de abajo tal como ves en la
siguiente imagen:
Al cortar la parte de abajo en 2
puntos, el A y el B, si No están unidos eléctricamente, al transistor le llega corriente de
base y se activa, pasando corriente entre el colector y el emisor
encendiéndose el LED. En este caso es como si no hubiéramos hecho nada al
circuito base.
Pero...¿Qué pasa si unimos los puntos A y B?. Pues resulta que la
corriente encuentra un camino más fácil (con menos resistencia) para pasar,
en lugar de por R2, y entonces a la base no le llega corriente, ya que toda
la corriente iría entre los puntos A y B. En esta situación el transistor NO
se activa, por lo que el LED está apagado.
Si te das cuenta cuando tenemos unidos A y B la alarma no está encendida
(led apagado), pero cuando cortamos o desconectamos los puntos A y B la
alarma se activa, es decir se enciende el LED cuando se desconectan.
Por este motivo al circuito se le conoce como "Alarma por
Desconexión"
Alarma Por Desconexión Montaje en Placa
Board
En la siguiente imagen puedes ver el circuito montado sobre una placa
board y con los componentes reales. Abajo del todo tienes el vídeo donde lo
puedes ver la alarma en funcionamiento. Es el primer video de la serie o
lista de reproducción.
Fíjate que lo que vamos hacer ahora son varias alarmas partiendo
del circuito básico anterior. Lo único que vamos hacer es
colocar entre los puntos A y B diferentes sensores.
En este primer caso el sensor que hemos colocado es una LDR, resistencia
que varía con la luz. Exactamente, cuanto más luz recibe la LDR, menos
resistencia tiene.
Recuerda que la LDR cuanto más luz recibe menos resistencia tiene:
- Con luz ==> Poca resistencia
- A oscuras o poca luz ==> Mucha Resistencia
Si te das cuenta cuando partimos de luz (poca resistencia) la corriente
pasa por la LDR en lugar de por la base (R2) y el LED está apagado.
Si ahora tapamos la LDR (oscuridad) entonces su resistencia aumenta y la
corriente llega un momento que prefiere pasar por R2, donde encuentra menos
resistencia, que por la LDR. En este caso se activa el transistor y se
enciende el LED.
Resumiendo: Cuando hay luz el LED está apagado y cuando hay poca
luz el LED se enciende.
NOTA: Puedes encontrar en
muchas ocasiones que el circuito tiene la resistencia de base colocada en
otro sitio diferente. Fíjate en el siguiente esquema:
El funcionamiento es el mismo, pero el transistor trabaja dentro
del circuito de forma un poco más estable. Cuando hablamos de
estabilidad en el funcionamiento de un transistor, hablamos de un aspecto
fundamental en el diseño de los mismos.
La Estabilidad es que el transistor Funcione Correctamente
en las Condiciones en las Que se Encuentra de Trabajo, Sin Fallos.
Si es más estable, quiere decir que tiene más posibilidades de funcionar y
que haga lo que nosotros queremos en el circuito.
Aunque aquí no vamos a
profundizar en ese tema, el diseñador no sólo ha de asegurarse que el
circuito funciona, sino que lo hace dentro de los límites máximos y mínimos
indicados por las especificaciones del mismo. Además ha de prever posibles
eventualidades al funcionamiento que puedan hacer que el circuito deje de
funcionar.
Si al construir los circuitos no te funcionan bien, prueba a cambiar la
resistencia de base y conectarla de esta forma.
Detector de Oscuridad Montaje del Circuito en Placa Board
Lo que hacemos ahora es colocar entre los puntos A y B un tiristor del
tipo NTC.
Recuerda que el NTC al aumentar la temperatura disminuye su resistencia:
- NTC En frio Mucha Resistencia.
- NTC Con Calor Poca Resistencia.
Si la NTC está en frio tiene mucha resistencia y entonces la corriente
pasa por la R2 hacia la base del transistor activándolo. El LED se enciende
detectando el frío.
Si ahora calentamos la NTC, entonces disminuye su resistencia y llega un
momento en que la corriente encuentra el camino más fácil (menos
resistencia) por la NTC que por R2. El transistor no se activa y por lo
tanto al LED está apagado.
Resumiendo: En frío el LED se enciende y en caliente está apagado.
Detector de Frio Montaje del Circuito en Placa Board
Puedes ver que hemos mejorado el circuito anterior con una
resistencia nueva R3 de 220 ohmios. El funcionamiento del circuito
es idéntico al anterior, pero el transistor de esta forma trabaja
más estable.
Resumiendo: Circuito Base Mejorado: Ponemos una Resistencia abajo R3 para
que el funcionamiento del transistor sea más estable, aunque el
funcionamiento del circuito sería el mismo que sin ella (muy parecido).
Si observas el circuito base nuevo, cuando A y B están desconectados no le
llega corriente a la base y el transistor está desactivado. El LED en estas
condiciones estará apagado.
Cuando conectamos A y B se activa el transistor y el LED se encenderá.
Será una Alarma a la Conexión, es decir el LED se
enciende cuando se conectan los puntos A y B, al revés que el circuito base
inicial.
Esto hace que ahora colocando los sensores en esta posición, las alarmas
sean al revés, donde era un circuito detector de oscuridad, ahora será de
luz, y donde era un circuito detector de frío ahora será de calor. Pero
vemos uno a uno.
Alarma a la Conexión Montaje del Circuito en Placa Board
Si tenemos Poca luz habrá mucha resistencia en la LDR y le llegará muy
poco o incluso ninguna corriente a la Base con lo que el LED estará apagado.
Cuando la LDR recibe luz bajará su resistencia aumentando la corriente que
pasa por ella con lo que ahora la llegará también más corriente a la base y
llegará un momento (cuando la corriente sea suficiente) que provocará la
activación del transistor. Ahora se encenderá el LED.
Resumiendo: Con Luz el LED está encendido y con Oscuridad en la
LDR el LED estará apagado.
Una utilidad puede ser la puerta de la nevera o
refrigerador, al abrir la puerta se detecta luz y se encienden las
luces interiores.
Además podemos poner un
potenciómetro en lugar de R3 y verás como tenemos una alarma en
la que podemos cambiar el nivel de luz que tiene que recibir la LDR para que
se active, en función de la posición del potenciómetro. Esto pasará con el
resto de circuito que veremos a continuación.
Detector de Luz Montaje del Circuito en Placa Board
Si ahora conectamos entre los Puntos A y B una NTC tenemos:
- Cuando la NTC está en frío, esta tiene mucha resistencia y pasa por ella
muy poca o incluso nada de corriente. Esto hace que el transistor no se
active y el LED esté apagado.
- Si ahora le damos calor al NTC, por ejemplo como veremos en el video con
un mechero, va disminuyendo la resistencia y aumentando la corriente que
pasa por ella. Llegará un momento que la corriente sea suficiente para que
se active el transistor y el LED se encienda detectando el calor.
Resumiendo: En frío el Led estará apagado y con calor en la NTC el
led estará encendido avisándonos del calor.
Detector de Calor Montaje del Circuito en Placa Board