Quarta Esperienza - Semplici esperienze con il BJT

Dipartimento di Matematica & Fisica - Corso di Laurea in Fisica - Esperimentazioni di Fisica III
Prof. Giuseppe Schirripa Spagnolo
Quarta Esperienza - Semplici esperienze con il BJT
Eseguita in data ………………………….
STUDENTE:…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
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Per l’esperienza si utilizzeranno:
 Un transistor 2N2222A
 LED
 alimentatore a tre uscite
(delle tre uscite verrà utilizzata l’uscita a 6 V e quella positiva a 20 V)
 generatore di funzioni
 Multimetro
 oscilloscopio a doppia traccia
 breadboard
 Resistenze (varie)
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Esercitazione di Laboratorio: Il BJT
L’esperienza consiste nel costruire alcuni semplicissimi circuiti che fanno uso del BJT verificandone il
funzionamento e misurandone i parametri fondamentali.
a) Determinare il beta del BJT 2N2222A
b) Utilizzare il BJT come touch switch
DETERMINAZIONE DEL BETA DEL TRANSISTOR
Ricordiamo che ciascun BJT ha un suo Beta. Il 2N2222A ha un beta nominale compreso tra 50 e 300.
Consideriamo il seguente circuito (i valori delle resistenze sono indicativi; per l’esperienza è sufficiente
utilizzare resistenze con valori “simili” – scegliere, tra quelle disponibili in laboratorio, quelle con valore
più simile).
IC 
VRC
RC
; IB 
VRB
RB
; 
IC
.
IB
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Per la tensione VCC utilizzare l’uscita 0  +20 V (selezionandola a 12 Volt) dall’alimentatore ELIND (mod.
6TD20) o Helwett Packard mod. E3630A.
Come tensione variabile, utilizzare l’uscita 0  +6 V fornita dall’alimentatore ELIND (mod. 6TD20) o
Helwett Packard mod. E3630A.
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Variando la tensione applicata alla resistenza collegata con la base del transistor, si compili una tabella
simile a quella seguente.
Tensione
applicata alla
resistenza RB
[V]
Differenza di
potenziale ai
capi di
RB = …………kΩ
VBE
Si differenza tra la
tensione applicate e RB
e d.d.p. presente su RB
IB (mA)
ΔVRB/RB
Differenza di
potenziale ai
capi di
RC = ………kΩ
IC (mA)
ΔVRB/RB
Beta
(hFE)
0.1
0.3
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.4
1.5
1.6
1.7
1.9
2.0
Effettuare il grafico di beta in funzione della Tensione applicata sulla resistenza di base.
Si osserverà che la corrente di collettore sarà nulla fintanto che sulla base (VBE) non vi sarà un potenziale
di circa 0.6 - 0.7 Volt (transistor in interdizione; VBE < 0.6 V). Quando la caduta di potenziale ai capi della
resistenza RC raggiunge la tensione di alimentazione (diminuita di circa 0.2 V ; cioè, VCE  0.2 V), il
transistor entra in saturazione; al variare della corrente di base la corrente di collettore rimane,
all’incirca, costante. Importate fare questo tipo di analisi
Per tracciare il grafico, utilizzare un numero “maggiore” di punti quando il transistor si trova in zona
lineare. I valori di tensione riportati in tabella sono puramente indicativi, la zona di linearità dipende dal
beta del “singolo” transistor.
Effettuare una corretta valutazione delle incertezze. Associare a ogni grandezza misurata la relativa
incertezza.
Considerare che il beta (hfe) del transistor utilizzato è dell’ordine dei 50300.
BJT COME INTERRUTTORE TOUCH
Il BJT può essere usatto, in modo
molto efficiente, come interruttore.
Questa parte dell’esperienza mostra
come sia possibile realizzare un
semplice interruttore “touch”. Si
monti il circuito mostrato accanto.
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Il LED è un diodo a semiconduttore. Nel collegarlo, fare attenzione alla polarizzazione; l’anodo va
collegato all’alimentazione positiva.
Quando il circuito sulla base è aperto, il LED risulterà spento. Quando sui due “spadini” si appoggerà un
dito, la resistenza presente tra i due contatti farà scorrere corrente in base e conseguentemente nel
collettore. La corrente di collettore farà accendere il LED. Se si inumidisce il dito, la resistenza di base si
abbassa, cresce la corrente di base che fa aumentare la corrente di collettore; maggiore è la corrente
che scorre nel diodo, maggiore sarà l’intensità della luce emessa.
Questa parte dell’esperienza serve soltanto a prendere “dimestichezza” sulla possibilità di utilizzare il
transistor come interruttore (non deve essere eseguita nessuna misurazione/determinazione).
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