Masurari Pe Tranzistoare

7/25/2019 Masurari Pe Tranzistoare

1/6

1

Msurri pe tranzistoare

Dei n prezent schemele aparatelor i echipamentelor electronice sunt dominate de circuite

integrate analogice i numerice, existi situaii n care se utilizeaztranzistoare bipolare (n general,ca elemente de putere la ieire) sau tranzistoare cu efect de cmp (n general, ca elemente de intrare).

1. Msurri pe tranzistoare bipolare

Tranzistorul bipolar este un dispozitiv semiconductor de tip sandwich, a crui structur

fizicnglobeaztrei regiuni semiconductoare distincte (emitorul, baza i colectorul), cu terminale

corespondente. Structura i simbolurile celor doutipuri de tranzistoare bipolare, PNPi NPN, sunt

prezentate n figura 1, simbolurile deosebindu-se doar prin sensul sgeii care marcheazemitorul.

La tranzistoarele PNP, emitorul i colectorul sunt de tip p, adicpurttorii majoritari sunt

golurile, iar baza este de tip n, purttorii majoritari fiind electronii. Cu toate c emitorul i

colectorul sunt de acelai tip, concentraia de purttori majoritari n emitor este mult mai mare. n

cazul tranzistoarelor NPN, emitorul i colectorul sunt de tip n, iar baza este de tipp.

E

E

B

B

C

C

Figura 1.Tranzistorul bipolar structuri simboluri

Tranzistoarele bipolare (TB) se utilizeaz, mai ales, ca elemente de putere n etajele finale

ale amplificatoarelor, la oscilatoare i stabilizatoare de tensiune continu, precum i la circuiteleintegrate numerice cu ieire pe colector n gol.

1.1. Parametri i caracteristici de bazale TB

Schema echivalent

n curent alternativ, schema tipicde utilizare a TB este cea de amplificator n conexiune

emitor comun (figura 2.a), creia i corespunde schema echivalent standard din figura 1.b. Se


2/6

2

observcjonciunea baz-emitor este echivalentcu o diodpolarizatdirect, iar jonciunea baz-

colector cu o diodpolarizatinvers.

Amplificarea in tensiune (Au)

n paralel cu jonciunea baz-colector, se aflun generator de curent, de valoare iB, unde

reprezintamplificarea n curent, care poate varia de la 20 la 500, n func ie de tipul tranzistorului.

Mai departe, jonciunea polarizatdirect poate fi nlocuitcu o rezistende valoare mic,RE= 10

200 ,ntimp ce jonciunea polarizatinvers poate fi consideratun circuit deschis, aa cum se

aratn figura 1.c. Din aceastfigur, se deduc relaiile:

( )11 += EBRiu ; (1)

CBRiu = 2 , (2)

n care semnul minus aratcu2este defazatcu 180 fade u1.

Figura 2.Tranzistorul bipolar: a) schemn emitor comun; b, c) scheme echivalente

Cnd > 50 1000, + 1 i amplificarea n tensiune,Au, devine (frsemne):

E

C

EB

CBu

R

R

Ri

Ri

u

uA ===

1

2 . (3)

Cum la un tranzistor bipolar obinuit,RC2 k, iarRE 50 , rezultAu40.

Caracteristicile de ieire

Caracteristicile de ieire IC = f (UCE), avnd ca parametru IB, pentru un tranzistor bipolar

(2N929), sunt prezentate n figura 3. Aceste caracteristici pot fi ridicate experimental, pe

caracteriscop sau cu ajutorul montajului din figura 4. De pe aceste caracteristici, se poate determina

amplificarea n curent,.

Amplificarea n curent ()

Amplificarea n curentse definete cu relaia:

constUB

C

CE

I

I

=

= , (4)

n care IC i IB sunt evaluai dup caracteristicile de ieire (figura 3) sau msurai cu schema din

figura 4.


3/6

3

Ali parametri de baz

Se mai folosesc urmtorii parametri: factorul ctig-band, banda de frecvene la -3 dB,

rezistena de intrare i rezistena de ieire. Acetia se pot determina experimental, ca la

amplificatoare operaionale.

Figura 3.Caracteristici de ieire la un TB (2N929) Figura 4.Msurarea lui n c.c.

1.2. Msurri simple pe TB

a) Testarea cu ohmmetrul

Nu este o msurare propriu-zis, ns este foarte util, deoarece ofer, rapid, informaii

calitative asupra strii celor doujonciuni, prin intermediul rezistenei acestora. Dactranzistorul

este n stare bun, la controlul jonciunilor baz-emitor i baz-colector, ohmmetrul trebuie s

indice ntocmai ca la o diodn stare bun: rezistena micntr-un sens (plusul ohmmetrului pe anodul

diodei) i rezistenmare n cellalt sens. n plus, ntre emitor i colector, ohmmetrul trebuie sindice

o valoare mare a rezistenei, n ambele sensuri.

b) Msurri cu voltmetrul

Cu ohmmetrul, dupcum s-a vzut n cele de mai sus, se poate testa, calitativ, doar starea

tranzistorului ca atare. Cu un voltmetru electronic de curent continuu (VEC), se poate detecta starea

unui tranzistor implementat ntr-o schemelectronic.

Cazul unui tranzistor de tip NPN

n figura 5, se prezintdistribuia normalde tensiuni continue pe un etaj de amplificare, de c.a.,

n conexiune de emitor comun. Orice abatere importantde la aceastdistribuie, n cazul dat, este un

semn al defectrii tranzistorului. La tranzistoarele NPN cu siliciu, defectele cele mai frecvente sunt:

ntreruperea jonciunii baz-colector (figura 6.a ), apariia unui curent de fug prin aceasta jonciune

(figura 6.b) i scurtcircuitarea (strpungerea) jonciunii baz-emitor (figura 6.c).


4/6

4

Figura 5.Tensiuni peun etaj de amplificare Figura 6.Tensiuni pe un etaj cu tranzistor NPN defectca tranzistor NPN bun

Cazul unui tranzistor PNP

n figura 7, se prezintrepartiia normala tensiunilor continue pe un etaj de amplificare, de

c.a., n conexiune de emitor comun. Orice abatere importantde la aceastdistribuie, n cazul dat,

este un semn al defectrii tranzistorului. n figura 8.a i figura 8.b, se ilustreazrepartiia tensiunilor

n cazul a dou defecte tipice, specifice tranzistoarelor PNP cu germaniu: ntreruperea i

scurtcircuitarea jonciunii baz-emitor.

Figura 7.Tensiuni peun etaj de amplificare Figura 8.Tensiuni pe un etaj cu tranzistor PNP defectca tranzistor PNP bun


5/6

5

2. Desfurarea lucrrii

Pentru tranzistoarele puse la dispoziie n laborator, se identific terminalele acestora i se

msoar, cu ohmmetrul, rezistenele jonciunilor baz-emitor i colector-emitor. Datele obinute se

centralizeazn tabelul 1.

Tabelul 1. Testarea tranzistoarelor cu ohmmetrul

Nr. crt.Tipul

tranzistoruluiRBE() RBC() Observaii

1 BC1072 BC547B3 2N2222A

Utiliznd schema experimentaldin figura 9, se determin caracteristicile IC= f (UCE)pentru

tranzistorul bipolar BC547B.

A

S1

+

-

+ -

S2

+

-

mA

+

-

V

+

-

100 k

500

Figura 9.Schemexperimentalpentru determinarea

caracteristicilor de ieire ale BC547B

Pentru fiecare valoare a curentului de bazIB, stabilitdin sursa S1, se modific tensiunea

UCE, prin intermediul sursei S2, completndu-se tabelul de mai jos. n final, pe baza datelor

din tabel, se traseazcaracteristicile de ieireIC= f (UCE).

Tabelul 2.Determinarea caracteristicilor de ieire pentru BC547B

IB

(A)

UCE

(V)0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1 3 5 7 9 10

0IC

(mA)

10IC

(mA)

20IC

(mA)

30IC

(mA)

40IC

(mA)

Pe baza caracteristicilor IC= f (UCE), se determinamplificarea n curent, , pentru tensiunea

UCE= 5 V.


6/6

6

Masurari Pe Tranzistoare

Documents

Transcript of Masurari Pe Tranzistoare