Guia de practicas by julio agreda

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLOGICO PÚBLICO “NUEVA ESPERANZA”

U.D. Electrónica Analógica

GUIA DE LABORATORIO Nro. 01 I.- TITULO: DIODOS SEMICONDUCTORES. II.- CAPACIDAD TERMINAL: III.- Medios y Materiales:          

Multitester analógico o digital. Protoboard Diodo semiconductor 1N4001 o 1N4005, O1 diodo rectificador de 3 Amperios tipo puente. 01 diodo led O1 diodo infrarrojo Diodo zener de 6.8 V de ½ watts Resistencia de 1k ohm , ½ Watts. Fuente DC - AC Cables de conexión.

IV.- Procedimiento: 1.- Determinar los terminales Ánodo y cátodo del diodo semiconductor haciendo uso del ohmímetro, registrar como identifica cual es el ánodo y cuál es el cátodo con el ohmímetro y visualmente teniendo el diodo.

Terminales del ohmímetro Positivo Negativo Ánodo Cátodo Cátodo Ánodo

Mide

La única medición ocurre, cuando se polarizan directamente al diodo, con lo cual se determina que el …………………… ánodo y el ……………………………….. es el cátodo. 2.- Los diodos se pueden presentar en encapsulados conteniendo 4 diodos para identificar cada diodo debe seguir los siguientes pasos: el signo positivo representa a la unión de dos cátodos unidos en ese punto; y el símbolo de una señal alterna (~) representa a la unión de un ánodo y un cátodo, el signo negativo (-) representa la unión de dos ánodos.

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Siguiendo lo indicado compruebe el estado de un encapsulado tipo puente de diodos, grafique como está la conexión interna.

3.- En el siguiente diodo rectificador, indique cual es el ánodo y cuál es el cátodo (SKN2F50).

4.- Haciendo uso del manual ECG determine las características del diodo semiconductor que tiene, anótelo y luego interprete que significa cada dato dado.

5.- Determinar los terminales Ánodo y cátodo del diodo LED con la ayuda del ohmímetro así como lo determina visualmente. (grafíquelo)

6.- Determinar los terminales Ánodo y cátodo de los diodos LED INFRAROJO con la ayuda del ohmímetro así como lo determina visualmente.

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7.- En el siguiente diodo Zener identifique cual es el ánodo y cuál es el cátodo, anote las medidas

V.- CUESTIONARIO: - Como identifica a los terminales del diodo con el ohmímetro. - Indique que tipo de codificación tiene los diodos utilizados en este laboratorio. - Cual es la diferencia entre un diodo LED y un LED infrarrojo. - Explique el principio de funcionamiento de los diodos semiconductores vistos en la práctica. -Cuales son las aplicaciones de cada uno de los dispositivos vistos. VII.- CONCLUSIONES -

Indique cuáles son sus conclusiones luego de haber realizado la rente práctica dirigida.

VIII.- Bibliografía consultada.

RECUERDE EL INFORME DEBE ESTAR CORRECTAMENTE ELABORADO, CADA RESPUESTA DEBE ESTAR SUSTENTADA TEORICAMENTE CON LA BIBLIOGRAFIA CONSULTADA, Y DEBE PRESENTARLO Y SUSTENTARLO LA SIGUIENTE SEMANA QUE LE TOCA REALIZAR LA PRACTICA. 4

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GUIA DE LABORATORIO Nro. 02 I.- TITULO: DIODOS SEMICONDUCTORES. II.- CAPACIDAD TERMINAL: III.- Medios y Materiales:        

Software del MULTISIM Multitester analógico o digital. Protoboard 2 Diodo semiconductor 1N4001, 1N4005, Diodo zener de 6.8 V de ½ watts Resistencia de 1K ohm , 1 Watts, 560 ohm ½ Watts Fuente DC Cables de conexión.

IV.- Procedimiento: 4.1.- Arme el siguiente circuito en el simulador y en el prothoboard y mida los parámetros que se indica en la siguiente tabla VR R1

VR1

Voltaje calculado Voltaje simulador Voltaje medido voltímetro

1k + D1 1N4004

V1 12 V

4.2.- Armar el siguiente circuito en el simulador y el prothoboard y mida los parámetros que se indican en la tabla adjunta VR R1

VR1

1k + D1 1N4004

V1 12 V

Valores calculados Valores del simulador Valores medidos voltímetro

VD -

4.3.- Armar el siguiente circuito en el simulador y en prothoboard. R1 1k V1 12 V

D1 1N4461

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4.4.- Varié el voltaje V1 según lo que se indica en la tabla siguiente y anote los valores medidos en R1 y D1. V1

Valor simulado VR1 VD

Valor medido VR1 VD

2V 3V 4V 6V 7V 9V 11V 13 V

4.5.- Cuanto es la corriente que circula por el diodo zener cuando se alcanza el VZ.

4..- En el siguiente circuito determine la corriente que circula por el LED, mida el Vled, y el VR1 y la I led 1. R1 560

V1 12 V

LED1

V.- CUESTIONARIO: - Como identifica a los terminales del diodo con el ohmímetro. - Con los resultados de los circuitos de los pasos 4.1 y 4.2 diga cuales son las características de un diodo polarizado en sentido directo y en sentido inverso. - Si en el circuito de la pregunta 4.1. se cambia la fuente a 24 VDC y se requiere una corriente que circule por el diodo de 50 miliamperios, cuál sería el valor de R1. - Cual es la función de R1 en los circuitos. - Cual es la codificación americana y japonesa de los diodos de algunos ejemplos. Y describa que indica cada letra o número de la representación.

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- Para que le sirve el software de multisim 9, cual es la finalidad de usarlo. - En el circuito del diodo zener, que pasaría con los voltajes en VD1 y VR1 si se invierte la fuente de alimentación. - Que significa la siguient6e ecuación

- Que significa zona de avalancha, tensión de umbral, PIV.

VI.- CONCLUSIONES -

Indique cuáles son sus conclusiones luego de haber realizado la presente práctica dirigida.

VII.- Bibliografía consultada.

En donde:     

Vmax: Es el valor máximo de la tensión de entrada que equivale al valor de pico del secundario del transformador (Vpk). Vmin: Tensión mínima que queremos que tenga la tensión de entrada y que determina el rizado de la fuente. Imax: Intensidad máxima en el secundario. T: Periodo de la señal de la red, para 60Hz y rectificador de onda completa son 16.66 ms. En media onda seria 33.32 ms. C: Capacidad del condensador de filtro en faradios. 7

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GUIA DE LABORATORIO Nro. 03 I.- TITULO: DIODOS COMO RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA. II.- CAPACIDAD TERMINAL: III.- Medios y Materiales:         

Software del MULTISIM Multitester analógico o digital. Protoboard 1 Diodos semiconductor 1N4001, 1N4005, Resistencia de 1K ohm , 1/2 Watts, Transformador de 12VAC Condensadores de 10uF, 470uF, 1000uF todos a 35VDC Cables de conexión. Osciloscopio

IV.- Procedimiento: 4.1.- El siguiente circuito corresponde a un rectificador de media onda sin condensador. Arme el siguiente circuito en el simulador y en el prothoboard y mida los parámetros que se indica en la siguiente tabla D2

VSec Voltaje calculado -----Voltaje simulador Voltaje medido voltímetro

VR1

1N4007

R1 1.00K

12 Vrms

+ V

0.000

U2 DC 10M

IRON_CORE_XFORMER

Luego desconecte el voltímetro y conecte el osciloscopio observe la forma de onda y grafíquelo, mida el Vp de la señal obtenida.(debe ser similar a la de la grafica adjunta)

4.2.- Armar el siguiente circuito en el simulador y el prothoboard y mida los parámetros que se indican en la tabla adjunta. D1

VSec

Voltaje calculado Voltaje simulador Voltaje medido voltímetro

-------

VC1= 10uF

VC1= 470 uF

VC2= 1000uF

1N4007

12 Vrms

R2 1.00K

C1 10uF-POL

IRON_CORE_XFORMER 12

0.000 -

U1 DC 10M

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4.3.- Desconecte luego el voltímetro y conecte el osciloscopio como se ve en la siguiente gráfica. Observe la forma de onda para cada valor de condensador y grafíquelo, registe el nivel de voltaje obtenido. XSC1 Ext T rig + _ B

1N4004

10uF-POL

IRON_CORE_XFORMER

10uF

470uF

1000uF

V.- CUESTIONARIO: 

Explique por qué el valor medido en DC del circuito sin condensador es menor que el voltaje del secundario en el paso 4.1.



Porque el valor medido en el paso 4.2 es mayor que el voltaje del secundario del transformador.



Que es valor máximo de una señal alterna.



Que es valor pico a pico.



Que es valor promedio

VI.- CONCLUSIONES -

Indique cuáles son sus conclusiones luego de haber realizado la presente práctica dirigida. Las conclusiones está en función a cada paso que realizo en esta práctica.

VII.- Bibliografía consultada.

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GUIA DE LABORATORIO Nro. 04 I.- TITULO: DIODOS COMO RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA. II.- CAPACIDAD TERMINAL: III.- Medios y Materiales:         

Software del MULTISIM Multitester analógico o digital. Protoboard 4 Diodos semiconductor 1N4001, 1N4005, Resistencia de 1K ohm , 1/2 Watts, Transformador de 12VAC Condensadores de 10uF, 470uF, 1000uF todos a 35VDC Cables de conexión. Osciloscopio

IV.- Procedimiento: 4.1.- Antes de armar el circuito verifique el estado de cada uno de los componentes y de los equipos e instrumentos a utilizar. 4.2.-El siguiente circuito es un rectificador de onda completa que entrega una onda de corriente continua pulsante (no tiene Condensador). Armar el circuito en el simulador y en prothoboard. Mida los parámetros que se indican en la tabla. (Recuerde que los multitester analógico o digital registran en DC un valor promedio de esta forma de onda que entrega el circuito armado) T3

12 Vrms

D3 1

R3 3

IRON_CORE_XFORMER

3N249

1.00K

0.000

U3 DC 10M

VSec Voltaje calculado -----Voltaje simulador Voltaje medido voltímetro

VR3

4.3.- Luego desconecte el multitester y conecte el osciloscopio entre los extremos de R3. Registre y mida el voltaje de pico de la señal que debe ser similar a la mostrada en el siguiente gráfico. 10

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XSC1 Ext T rig + _ B

T1 4

IRON_CORE_XFORMER

MDA3506 1k

4.4.- Armar el siguiente circuito en el simulador y en prothoboard. Mida los parámetros que se indican en la tabla, debe ir cambiando el valor de C2 de acuerdo a lo que se indica en la tabla. Conecte luego el osciloscopio y registre la forma de onda. T3

12 Vrms

D3 1 +

R3 3

IRON_CORE_XFORMER

VSec

Voltaje calculado Voltaje simulador Voltaje medido voltímetro

VC1= 10uF

1.00K

3N249

VC1= 470 uF

0.000

DC 10M

10uF-POL

VC2= 1000uF

-------

4.5.- Conecte ahora el osciloscopio entre los extremos del condensador. Debe variar el condensador desde 10uF, luego 470 uF y 1000uF. Grafique la forma de onda que se registra en el osciloscopio para cada condensador. XSC1

10UF

Ext T rig + _ B

470uF

IRON_CORE_XFORMER

R3 3

MDA3506 1k

C1 10uF-POL

1000 uF

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V.- CUESTIONARIO:  Explique por qué en el paso 4.2. el voltaje medido es menor que el voltaje del secundario del transformador.  Porque en el paso 4.5 se observan distintas formas de onda para cada valor de condensador.  Qué pasaría si uno de los diodos se abre, cuál sería la forma de onda.  Porque el voltaje medido con el multitester en el paso 4.4. se obtiene una medida mayor que el voltaje del secundario del transformador.  Que otra forma de conexión de onda completa conoce usted. VI.- CONCLUSIONES -

Indique ahora en forma detallada que es lo que aprendió luego de haber realizado la presente práctica. Debe estar en función a cada paso que realizado en la presente práctica y sustentado con la información bibliográfica que puede consultar.

VII.- Bibliografía consultada.

PARA LA SIGUIENTE CLASE PARA CONSTRUIR LA FUENTE DE ALIMENTACION DEBE TRAER LOS SIGUIENTE: (PUEDE SER EN GRUPO O INDIVIDUAL) 1. BAQUELITA DE impreso de 5 cm X 10 cm. 2. 01 frasco de ácido férrico para impreso 3. 01 broca de 1/32 4. 4 diodos de 3 amperios 5. 01 condensador de 2200uF /50 voltios 6. 01 diodo zener de 20 VDC. 1W. 7. 01 resistencia de 5W/ 0.33 ohms 8. 01 transistor BC547 9. 01 transistor D313 10. 01 resistencia de 2.2K 1 W

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GUIA DE LABORATORIO Nro. 05 I.- TITULO: EL TRANSISTOR BIPOLAR II.- CAPACIDAD TERMINAL: III.- Medios y Materiales:    

Multitester analógico o digital. Protoboard Transistores: 2N2222, BC547, A 1015, A 733, D313, 2N3055 Cables de conexión.

IV.- Procedimiento: 4.1.- Con la ayuda del docente busque en el manual ECG o en datasheet (internet) de cada uno de los transistores que está utilizando, anote las características más importantes. Que le indicara el docente.

4.2.- Identificación de los terminales de un transistor bipolar

Con un ohmímetro en la escala de Rx1 y teniendo cuidado que los terminales externos del ohmímetro coincidan con la polaridad de la batería o pila interna, se efectúa lo siguiente: Se numeran las patitas al azar. ver Fig. A Se coloca el ohmímetro tal como se indican la figura B, hasta obtener dos lecturas de baja resistencia con un punto común tal como señala la figura B en donde el punto común es el contacto número 2. En caso de no obtener las dos lecturas de baja resistencia, intercambie las puntas de prueba y repita las mediciones. El contacto común (en este caso la patita 2) viene a ser la BASE del transistor. Para ubicar el contacto de colector, de las dos lecturas de baja resistencia se selecciona la menor. La de mayor resistencia seria el emisor, la diferencia es de solamente algunos ohmios; en algunos casos son décimos de ohmio. Proceda ahora a efectuar el reconocimiento de los terminales emisor, base y colector de cada uno de los transistores solicitados para la práctica. (Grafíquelos)

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4.2.- IDENTIFICACION DEL TIPO DE TRANSISTOR BIPOLAR Utilizamos las mediciones anteriores observando la polaridad del terminal del ohmímetro que le correspondió a la BASE. En el ejemplo de la Figura notamos que la BASE le correspondió el polo positivo luego, el transistor será del tipo NPN. Si le hubiera correspondido el polo negativo a la BASE, el transistor sería PNP. Ahora con este conocimiento identifique a cada uno de los transistores indicando si es PNP o NPN. (Grafíquelo)

4.3.- IDENTIFICACION DEL TIPO DEL TRANSISTOR DE ACUERDO A LA CODIFICACION DEL TRANSISTOR (Utilice para ello la información que se encuentra al final)

4.4.- MEDIDAS CORRECTAS DE UN TRANSISTOR

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Indique ahora en forma detallada que es lo que aprendió luego de haber realizado la presente práctica. Debe estar en función a cada paso que realizado en la presente practica y sustentado con la información bibliográfica que puede consultar.

VII.- Bibliografía consultada.

CODIFICACION DE TRANSISTORES 1.- JEDEC (Joint Electronic Device Engineering Council) Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos. Es el principal desarrollador de estándares para la industria de estado sólido. Casi 2500 participantes, designados por unas 270 compañías trabajan juntas en 50 comités donde evalúan las necesidades de cada segmento de la industria, de los fabricantes e igualmente de los consumidores . Las publicaciones y los estándares que generan se aceptan en todo el mundo.

Estándar: digito, letra, serial, sufijo (opcional) Ejemplo: 2N2222A, 2N3904,

Digito: El numero designa el tipo de dispositivo 1: 2: 3: 4: 5:

Diodo Transistor Bipolar Transistor de efecto de campo FET Optoacoplador Optoacoplador

Letra: Se usa siempre la N Serial: El número de serie se sitúa entre el 100 y el 9999 y no dice nada sobre el dispositivo, salvo su fecha aproximada de introducción.

Sufijo (opcional): indica la ganancia (hfe) genérica del dispositivo: 15

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A: Ganancia baja B: Ganancia media C: Ganancia alta

2.- JISC (Japanese Industrial Standard committee): Es un comité encargado de realizar estándares para la industria japonesa. Estándar: digito, dos letras, numero de serie, sufijo (opcional) Ejemplo: 2SA1187, 2SB646 Digito: El numero designa el tipo de dispositivo 1: Diodo 2: Transistor Bipolar 3: Transistor de efecto de campo FET 2 letras: Las letras especifican el área de aplicación SA: PNP HF transistor SB: PNP AF transistor SC: transistor NPN HF SD: transistor NPN AF SE: Diodos SF: Tiristores SG: Dispositivos de disparo SH: UJT SJ: FET/MOSFET canal P SK: FET/MOSFET canal N SM: Triac SQ: LED SR: Rectificador SS: diodo de señal ST: diodo de avalancha SZ: diodo zener El número de serie: varia entre 10 y 9999. El sufijo (opcional): indica que dicho tipo está aprobado para el empleo por varias organizaciones japonesas. 3.- PRO ELECTRON: organización europea para el registro del tipo numeración para los componentes electrónicos activos, que ahora hace parte del la asociación europea del fabricantes de componentes electrónicos (EECA: European Electronic Component Manufacturers) Estándar: dos letras, letra (opcional), numero de serie Ejemplo: BC108A, BAW68, BF239 Primera letra: especifica el material semiconductor empleado A: Germanio B: Silicio C: Arseniuro de galio

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R: Materiales compuestos Segunda letra: especifica el tipo de dispositivo A: Diodo de bajo poder o baja señal B: Diodo de capacitancia variable (varicap) C: transistor, de audio frecuencia (AF), pequeña señal D: transistor, AF, potencia E: Diodo tunel F: transistor, alta frecuencia (HF), pequeña señal K: Dispositivo de efecto Hall L: Transistor, HF, potencia N: Optoacoplador P: Fotorreceptor Q: Emisor de luz R: Dispositivo de conmutación, baja potencia, ej: tiristor, diac, UJT etc S: Transistor, conmutación de baja potencia T: Dispositivo de conmutación, potencia, ej: tiristor, triac, etc. U: Transistor de potencia, conmutación W Dispositivo de onda acústica de superficie (SAW) Y: Diodo rectificador Z: Diodo zener Tercera letra (opcional): La tercera letra indica que el dispositivo está pensado para aplicaciones industriales o profesionales, más que para uso comercial, suele ser una W, X, Y o Z. Numero de serie: varía entre 100 y 9999 Fuera de estos estándares hay fabricantes que introducen su propia nomenclatura por razones comerciales (ej. para poner las iniciales de su compañía en el código) o para enfatizar que este componente se usara para aplicaciones específicas. Los prefijos más comunes son: MJ: Motorola potencia, cápsula de metal MJE: Motorola potencia, cápsula de plástico MPS: Motorola baja potencia, cápsula de plástico MRF: Motorola HF, VHF y transistores microondas RCA: RCA RCS: RCS TIP: Texas Instruments transistor de potencia (cápsula de plástico) TIPL: TI transistor de potencia plano TIS: TI transistor de pequeña señal (cápsula de plástico) ZT: Ferranti ZTX: Ferranti Muchos fabricantes también producen series a medida para un gran volumen destinado a determinados clientes. Estas componentes están optimizadas para ser empleados en una determinada parte de un circuito concreto. Normalmente llevan marcado el logotipo del fabricante y un número de serie irreconocible.

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GUIA DE LABORATORIO Nro. 06 I.- TITULO: POLARIZACIÓN FIJA DEL BJT II.- CAPACIDAD TERMINAL: III.- Medios y Materiales:     

Multitester analógico o digital. Protoboard Transistores: 2N2222, , A 1015, Resistores: 1M ohm, 3.3 K ohm , 1K ohm, 470 k ohm Cables de conexión.

IV.- Procedimiento: 4.1.- RECUERDE: Un transistor bipolar (BJT) está formado por tres regiones de semiconductor

dopadas alternativamente, en cada una de las cuales se establece un contacto metálico. Existen dos tipos:.

4.2.- El siguiente circuito corresponde a una polarización fija del BJT. Arme el circuito mostrado en el protoboard y en el simulador. Β= 150

R3 1M

R1 3.3k

V1 12 V

2N2222 R2 1k

Figura Nro. 01 4.3.- Determine en el circuito haciendo uso del análisis teórico del circuito dado en la clase, determinando IE, VC, VB, VCE, VE, trace el punto Q, y llene la tabla Nro. 01. 18

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1 3)

2) VC

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VCE

4.4.- Mida los voltajes de: VCE, VE, VC, VB, tal como se indica en el circuito Nro. 02. (Utilice el voltímetro en DC) y además efectué la medida de la corriente de emisor IE, para ello utilice el amperímetro y conecte tal como se indica en el circuito de la figura 3.

3.3k

R3 1M

R1 3.3k

V1 12 V

12 V

Q1 +

0.000

VCE 2N2222

2N2222

0.000

VC +

0.000

VB +

0.000

R2 1k

Fig. Nro. 02 Variables

Valor calculado

Fig. Nro. 03 Valor del simulador

Valor medido con el multitester

IE VC VB VCE VE

Tabla Nro. 01 Anotar los valores calculados y medidos con el multitester y en forma virtual (simulador). 4.5.- En el circuito diga que sucede con los voltajes: VE, VC, VCE, y la IE si la resistencia de base se abre. Explique porque.

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4.6.- Trace el punto de operación del transistor

IC máx.

4.7.- Grafique el circuito del paso anterior si en lugar de utilizar un transistor PNP se usa un transistor NPN.

4.8.- Cual es la función de RE en el circuito. Explique.

4.11.- Cual es la función de RB en el circuito

VI.- CONCLUSIONES Indique ahora en forma detallada que es lo que aprendió luego de haber realizado la presente práctica. Debe estar en función a cada paso que realizado en la presente práctica y sustentado con la información bibliográfica que puede consultar. VII.- TRANSFERENCIA 7.1. Calcule los valores de las resistencias RB, RC, RE si se tienen los siguientes datos: VCC= 9V, IC = 2 mA, TR= 2N2222, VCE = 4.5 V, Beta 150 VII.- Bibliografía consultada.

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CLASIFICACION DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES Los transistores bipolares se clasifican de la siguiente manera: 1.- Por la disposición de sus capas  Transistores PNP  Transistores NPN 2.- Por el material semiconductor empleado  Transistores de Silicio  Transistores de Germanio 3.- Por la disipación de Potencia

 Transistores de baja potencia  Transistores de mediana potencia  Transistores de alta potencia 4.- Por la frecuencia de trabajo

 Transistores de baja frecuencia  Transistores de alta frecuencia