Latch de Transistor Explicado: Guía Completa para Construir y Usar Circuitos Latch

¿Alguna vez te has preguntado cómo funcionan los relojes despertador? ¿O cómo los zumbadores o LEDs pueden permanecer encendidos por tanto tiempo sin apagarse? Bueno, hasta que se reinicia la energía o alguien acciona el interruptor.

Bueno, la respuesta es simple. Todo lo que necesitas es un circuito latch.

Los circuitos latch tienen un propósito único: seguir funcionando incluso cuando eliminas el disparador.

Así que, en este artículo, te contaremos todo lo que necesitas saber sobre circuitos latch y cómo hacer un circuito latch simple con una PCB o protoboard y transistores.

¿Listo? ¡Empecemos!

¿Qué es un Latch de Transistor?

Un latch es un circuito que se fija en un estado particular. En otras palabras, bloquea su salida cuando recibe una señal de disparo de entrada temporal y permanece en ese estado – incluso cuando quitas la señal de entrada.

Aquí está la mejor parte.

El circuito latch permanecerá en este estado indefinidamente hasta que reciba una señal externa o reinicies la alimentación.

Los circuitos latch son similares a rectificadores controlados de silicio (SCR). Además, son útiles en circuitos de alarma donde un pequeño disparador activará la alarma.

Adicionalmente, el latch es un tipo de circuito lógico también conocido como multivibrador bistable. ¿Por qué? Porque tiene dos estados estables conocidos como activo en bajo y activo en alto. Además, lo que determina el estado del circuito es si la operación comienza con una señal de entrada alta o baja.

También, tiene dos entradas y una salida. La primera de las dos entradas es la entrada SET, mientras que la otra es la entrada RESET. Los latches son como transistores con tres terminales que funcionan como base, colector y emisor.

Lo que diferencia a los dos es que una vez que el terminal de base recibe suficiente corriente en un latch, la corriente fluirá permanentemente del colector al emisor.

Por otro lado, la corriente solo fluirá a través del colector al emisor cuando la base reciba suficiente corriente en un transistor.

Así que, ¿qué es un latch de transistor? Simplemente, un latch de transistor usa dos o más transistores para formar un circuito latch. Así que, si no tienes ningún SCR disponible, puedes construir un latch DIY con transistores.

¿Cómo Funciona un Latch?

Como se mencionó anteriormente, los circuitos latch pueden funcionar en dos estados estables dependiendo de la señal usada para disparar operaciones: alta o baja.

Para circuitos latch activos en alto, ambas entradas son normalmente bajas. Además, una señal momentánea alta dispara el circuito en cualquiera de las entradas.

Para circuitos latch activos en bajo, ambas entradas son normalmente altas. Además, una señal momentánea baja dispara el circuito en cualquiera de las entradas.

Así que, aquí está el circuito que usaremos para explicar cómo funciona un latch:

Antes de ir a la explicación, es importante notar que el transistor Q1 BC547 es un transistor NPN, que se enciende cuando aplicas un pequeño voltaje positivo a su base. Además, el transistor Q2 BC557 es un transistor PNP que se enciende cuando aplicas tierra o voltaje negativo a su base.

¿Cuáles son los Pasos Necesarios al Construir un Latch de Transistor?

Al principio, ambos transistores están en estado OFF con relés desactivados. La base del transistor PNP BC557 permanece conectada a voltaje positivo con un resistor limitador de corriente (R3) – para evitar conducciones accidentales. Además, el circuito también usa un capacitor (C1) para prevenir cualquier disparo falso del circuito.

Ahora, cuando aplicas un pequeño voltaje positivo a la base del transistor BC547, enciende el transistor y conecta la base de Q2 a tierra. Los resistores (R2 y R3) evitan cortocircuitos en esta condición. Así, cuando pones a tierra la base del transistor BC557, comienza a energizar y conducir la bobina del relé. Esto enciende el relé y activa cualquier dispositivo conectado al relé.

Todo parece comportamiento normal, pero lo que lo hace un circuito latch es la conexión de Q1 a la base de Q2 a través de un resistor limitador de corriente (R4). Así, cuando Q1 se enciende, la corriente fluirá en dos direcciones.

Primero al relé y la otra a la base de Q1. Así, el voltaje de realimentación a la base de Q2 mantiene el transistor Q2 encendido por un período indefinido después de terminar el voltaje de disparo de entrada. Así, esto mantiene el segundo transistor encendido indefinidamente y forma un latch.

Por tanto, cualquier alarma o dispositivo conectado al relé permanecerá encendido hasta que rompas el estado latch o reinicies la alimentación.

Sin embargo, si no quieres agregar ningún electrodoméstico a tu latch de transistor o solo quieres un zumbador o un LED, todo lo que tienes que hacer es quitar el relé y conectar el zumbador o LED en lugar del relé con un resistor.

Cómo Hacer un Circuito Latch de Transistor

Ahora, te mostraremos cómo usar dos transistores para formar un latch. Primero, echemos un vistazo al diagrama de circuito y componentes antes de sumergirnos en cómo construir uno:

Además, aquí está el circuito de protoboard ensamblado del diagrama de circuito anterior:

Componentes del Circuito

• LED
• (2) Resistores de 2.2KΩ
• Resistor de 1KΩ
• Resistor de 330Ω
• Fuente de alimentación
• Transistor NPN BC547
• Transistor PNP BC557
• Protoboard

Construyendo el Circuito

Para este circuito, tu primer transistor es el BC547, mientras que el segundo transistor es el BC557.

El primer paso es instalar un resistor de 2.2kΩ en la base del transistor BC547. Ayuda a limitar la corriente que fluye hacia el BC547. Los resistores son importantes para las bases de transistores BJT. De lo contrario, freirías tus transistores.

Luego, instala el segundo resistor de 2.2kΩ en la parte superior del circuito para limitar la corriente que fluye hacia la base del transistor BC557.

Además, instala el resistor de 1kΩ de acuerdo al diagrama de circuito de protoboard. Este resistor te ayuda a limitar la corriente que fluye hacia la base del transistor 1 desde la salida del transistor 2.

Finalmente, instala el LED, resistor de 330Ω y fuente de alimentación de acuerdo al diagrama de circuito de protoboard anterior.

Una vez que todo está en su lugar, hay dos corrientes posibles que la base del transistor BC547 puede recibir. Por un lado, está la corriente que produce la fuente de voltaje de entrada, V_IN. Por el otro, está la corriente que fluye hacia BC547 desde el BC557.

Ahora, la corriente desde la fuente de voltaje de entrada es importante para disparar el circuito latch. Mientras que la otra corriente desde la salida del BC557 es necesaria para mantener el circuito latch encendido.

Por último, el LED y el resistor de 330Ω sirven como la salida del circuito. Además, el resistor de 330Ω ayuda a limitar la corriente al LED para prevenir daños.

Conclusión

Los latches son las unidades más pequeñas de memoria. Los encontrarás en la mayoría de circuitos y registros de desplazamiento porque aplican la(s) entrada(s) a su salida mientras los habilitas. Hay algunos tipos básicos de latches, y cada uno es útil en ciertas aplicaciones.

Además, los latches pertenecen a un grupo llamado elementos de memoria, con sus contrapartes siendo los flip-flops. Aunque los dos son bastante diferentes, tienen usos similares en diferentes aplicaciones.

Bueno, eso resume todo lo que necesitas saber sobre latches de transistor y cómo hacerlos. Si necesitas más información, siéntete libre de contactarnos. Estaremos felices de ayudar.