Les transistors sont des dispositifs semi-conducteurs avec au moins trois bornes. Un faible courant ou tension à travers une borne est utilisé pour contrôler le flux de courant à travers les autres. Ils peuvent donc être considérés comme se comportant comme des valves. Leurs utilisations les plus importantes sont les commutateurs et les amplificateurs. Les transistors sont de plusieurs types. Les bipolaires ont des couches npn ou pnp, avec un fil attaché à chacun. Les fils sont la base, l'émetteur et le collecteur. La base est utilisée pour contrôler le flux de courant à travers les deux autres. L'émetteur émet des électrons libres dans la base et le collecteur collecte les électrons libres de la base. Un transistor npn a la base comme couche p médiane, et l'émetteur et le collecteur comme deux couches n prenant en sandwich la base. Les transistors sont modélisés comme des diodes dos à dos. Pour un npn, la base-émetteur se comporte comme une diode polarisée en direct et la base-collecteur se comporte comme une diode polarisée en inverse. Un circuit à transistors largement utilisé est connu sous le nom de connexion CE ou d'émetteur commun, où le côté terre de la source d'alimentation est connecté à l'émetteur.
Mesurer la résistance entre le collecteur et l'émetteur. Pour ce faire, placez le multimètre sur le réglage de résistance et en plaçant une sonde sur la borne appropriée. Si vous ne savez pas quel plomb est le collecteur et lequel est l'émetteur, reportez-vous à l'emballage du transistor ou aux spécifications sur le site Web du fabricant. Inversez les sondes et mesurez à nouveau la résistance. Il devrait se lire dans la plage des mégaohms dans les deux sens. Sinon, le transistor est endommagé.
Mesurez les résistances directe et inverse des fils base-émetteur. Pour ce faire, placez la sonde rouge sur la base et la sonde noire sur l'émetteur puis inversez. Calculez le rapport inverse/progressif. Si ce n'est pas plus de 1000:1, le transistor est endommagé.
Répétez l'étape 2 pour les résistances avant et arrière des fils collecteur-base.
Câblez un circuit CE. Utilisez une tension de base de 3 V connectée à une résistance de 100k. Placez la résistance de 1k au niveau du collecteur et connectez l'autre extrémité de celle-ci à la batterie de 9 volts. L'émetteur doit aller à la masse.
Mesurez "Vce", la tension entre le collecteur et l'émetteur.
Mesurez "Vbe", la tension entre l'émetteur et la base. Idéalement, cela devrait être d'environ 0,7 V.
Calculer Vce. Vce = Vc -- Ve Puisqu'il s'agit d'un circuit de connexion d'émetteur commun, Ve = 0, et donc Vce devrait se rapprocher de la valeur de la deuxième batterie. Comment le calcul se compare-t-il à la valeur mesurée à l'étape 5 ?
Calculez « Vr », la tension de base aux bornes de la résistance. La source de tension de base Vbb = 3 V, qui est la batterie. Vbe va de 0,6 à 0,7 V pour un transistor au silicium. Supposons que Vbe = Vb = 0,7 V. En utilisant la loi de Kirchhoff pour la boucle de base de gauche, Vr = Vbb -- Vbe = 3 V -- 0,7 V = 2,3 V.
Calculez "Ib", le courant à travers la résistance de base. Utilisez la loi d'Ohm V = IR. L'équation est Ib = Vbb -- Vbe/ Rb = 2,3 V/100k ohms = 23 uA (microampères).
Calculer le courant collecteur Ic. Pour ce faire, utilisez le gain bêta continu Bbc. Bbc est un gain de courant puisqu'un petit signal à la base crée un courant plus important au collecteur. Supposons Bbc = 200. En utilisant Ic = Bbc*Ib = 200 * 23 uA, la réponse est 4,6 mA.
Choses dont vous aurez besoin
- Un transistor 2N3904 npn
- 100k résistance
- résistance 1k
- Planche à pain
- Fil de circuit
- Multimètre
- Piles 3 V et 9 V
Conseils
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Vous pouvez mesurer la tension des deux sources de batterie pour vous assurer qu'elles sont proches des valeurs recommandées de 3 V et 9 V.
N'oubliez pas que les résistances peuvent être éteintes jusqu'à 20 % de la valeur théorique.
Mises en garde
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Les transistors sont des composants délicats. Ne séparez pas trop les fils lorsque vous en placez un dans le circuit imprimé.
Ne dépassez pas le courant ou la tension maximum recommandé dans les câbles.
Ne câblez jamais le transistor à l'envers.
Soyez toujours prudent lorsque vous construisez des circuits électriques pour éviter de vous brûler ou d'endommager votre équipement.