T.P. N°... LE TRANSISTOR BIPOLAIRE I INTRODUCTION :
Un transistor bipolaire est un semi-conducteur comportant deux jonctions PN. Suivant l'orientation de ces jonction, on obtient soit un transistor NPN ou PNP.
Sur les schémas, on repère les différentes parties : la lettre E pour l'émetteur.
la lettre B pour la base.
la lettre C pour le collecteur.
On ajoute une flèche sur l'émetteur pour indiquer le sens passant de la jonction base-émetteur.
Pour ce T.P. , on utilisera un transistor NPN BC237B qui a pour caractéristiques : PMAX = 350 mW ; ICMAX = 100 mA ; VCE MAX = 45 V.
Remarque : Les caractéristiques sont sensibles à la température du boitier ; lorsque chaque série de mesures sera terminée, vous mettrez hors-tension le montage.
II ENSEMBLE DES CARACTÉRISTIQUES : a- Montage :
b- Caractéristique d'entrée IB ( VBE ) :
Régler la tension E2 = 5 V . La tension E1 varie de 0 à 20 V.
Manipulation : Faire varier la tension E1 de 0 à 20 V et relever dans un tableau les valeurs de IB et de VBE. Tracer la courbe IB ( VBE ) et en déduire à quel composant on peut comparer la jonction BASE-EMETTEUR .
c- Caractéristique de transfert en courant IC ( IB ) à VCE constant :
En jouant sur l'alimentation E1 (max : 7 V), faire varier IB entre tout en maintenant VCE = 3 V
Manipulation : Régler la tension E1 = 0 V et régler E2 jusqu'à ce que la tension VCE = 3 V. Ensuite, augmenter progressivement la tension E1 et ajuster la tension E2 jusqu'à ce que VCE = 3 V et relever les grandeurs IC et IB
dans un tableau.
Tracer la courbe IC ( IB ) et en déduire le coefficient d'amplification de courant β pour la partie linéaire de la caractéristique. Comparer cette valeur à celle donnée par le constructeur (DC current gain).
Y.MOREL Le transistor bipolaire Page 1/2
B C
E Transistor
NPN
B C
E Transistor
PNP
RB
RC
VCE IB
IC
IE VBE E1
E2 B
C
E
E1 , E2 : générateur de tension continue.
RB = 5 kΩ ; RC = 100 Ω .
Matériel : 2 ampèremètres ; 1 voltmètre ;
2 alimentations stabilisées.
d- Caractéristique de sortie IC ( VCE ) :
En jouant sur l'alimentation E2, faire varier VCE en maintenant le courant IB = 1 mA (on maintient le courant de base IB en jouant avec l'alimentation E1).
Relever dans un tableau les grandeurs IC ( VCE ) pour IB = 1 mA.
Même travail pour IB = 0,5 mA.
Tracer les courbes IC ( VCE ) pour les deux valeurs de IB. III EXPLOITATION DES CARACTÉRISTIQUES :
a- Droite de charge :
Établir la relation entre VCE, RC, IC et E2.
La courbe d'équation IC ( VCE ) s'appelle la droite de charge du transistor. Tracer cette courbe sur le graphique IC ( VCE ).
En déduire le point de fonctionnement.
b- Conclusion :
En régime linéaire, le transistor a pour équations : Relation entre les intensités :
Relation entre IC et IB :
IV EXERCICE :
1- Tracer :
La caractéristique IB ( VBE ) du transistor.
Les caractéristiques IC ( VCE ) pour IB = 2 mA ; 4 mA ; 6 mA ; 8 mA. On se limite à VCE = 60 V.
2- Tracer la droite de charge statique du t ransistor IC (VCE ) sachant que VCC = 40,0 V et RC = 80 Ω.
3- RB = 470 Ω.
Quelle valeur faut-il donner à VBB pour placer le point de fonctionnement du transistor au milieu de la droite de charge statique.
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RB
RC
VCE IB
IC
IE VBE VBB
VC
C
B C
E
Caractéristiques du transistor : β = 100
VBE = 0,6 V pour IB > 0
