Corso: "Installatore e manutentore impianti elettrici" Materia: Laboratorio di misurazioni elettriche.
Rilievo della caratteristica esterna di un BJT 2N3055
Alunno__________________________________________data______________
Obiettivi della misura
Approfondimento sul transistor (BJT).
Conoscenza della caratteristica esterna di un BJT 2N3055
Conoscere il funzionamento del transistor nella zona attiva
come amplificatore.
Approfondimento sulle grandezze elettriche di collettore, di
base e di emettitore nel transistor.
Comprendere il comportamento della corrente di collettore
in funzione della corrente di base.
Legenda
Dispositivo Simbolo
Spiegazione
Alimentatore duale
Multimetro
( milliamperometro
Voltmetro)
Schema
Transistor NPN
2N3055
Resistenza ad
impasto
POLARIZZAZIONE DEI BJT
Nei modelli di tipo PNP, la tensione di alimentazione negativa è applicata,
tramite due resistenze, al collettore e alla base, quella positiva è col legata
con l'emittore Le due resistenze Rc ed Rb assumono rispettivamente le
denominazioni di:
Rc = resistenza di collettore Rb = resistenza di base
Nell'utilizzazione dei modelli NPN l'alimentazione viene invertita, come
appare nello schema a destra di figura. Ovvero, la tensione positiva
dell'alimentatore è applicata, tramite le resistenze Rc ed Rb, al collettore e
alla base, quella negativa rimane inserita sull'emittore.
Strumenti ed apparecchi
N.1 Alimentatore Duale
N. 2 Multimetri ( milliamperometri)
N.1 Multimetro (Voltmetro)
N.1 Transistor 2N3055
N.1 Resistenza RB = 500 Ω
CARATTERISTICHE AD EMET. COMUNE
La caratteristica iB-vBE (caratteristica di ingresso ad emettitore
comune) è simile alla caratteristica I-V di un diodo a giunzione p-n. La
tensione B-E ad una data iB diminuisce all’aumentare della temperatura
di circa 2 mV/K.
Le caratteristiche iC-vCE per iB fissate (caratteristiche di uscita ad
emettitore comune) sono caratterizzate da iC indipendenti da vCE per
valori di vCE maggiori di 0.2-0.3 V, ovvero fintanto che la giunzione B-C
è in inversa o debolmente in diretta (BJT è in regione attiva diretta).
CIRCUITO DI USCITA
Applicando la II legge di Kirchhoff al circuito di uscita, si ottiene: V R i (t)
v (t) CC C C CE = +
Tale equazione rappresenta il vincolo che il circuito esterno impone sui
valori di vCE e iC. La sua rappresentazione grafica è la retta di carico nel
piano delle caratteristiche di uscita: vCE e iC devono appartenere alla
caratteristica di uscita corrispondente al valore di iB ottenuto
dall’analisi del circuito di ingresso.
Descrizione del circuito
Circuiti serie- Circuito di base
In serie all’alimentatore ,segnale
d’ingresso Vi, è collegato il
milliamperometro.
In serie al milliamperometro è collegata
la resistenza di base Rb .
A seguire in serie è collegata la base del
Transistor.
(I valori di vCE e iC che soddisfano questi vincoli sono date dal punto di
intersezione fra retta di carico e la curva iC – vCE corrispondente al
corretto valore di iB. Se vin aumenta, aumenta anche iB: vCE diminuisce
vedi caratteristica di uscita) e il segnale di uscita risulta pertanto invertito
Circuiti serie- Circuito collettore
In serie all’alimentatore di collettore è
collegato il milliamperometro.
In serie, a seguire e collegato il collettore del transistor.
L’emettitore è collegato in serie alla massa.
Le masse sono collegate ai negativi degli alimentatori .
Circuito parallelo
In parallelo tra il collettore e l’emettitore del transistor è collegato il multimetro(voltmetro).
Descrizione della prova
1) Si alimenti il circuito di base in modo che circoli una corrente di 5 mA inserendo il valore
in tabella.
2) Si mantenga tale valore costante , e si manovri sull’ alimentatore di collettore variando la
tensione da 1 V a 15 V eseguendo 5 misure di corrente di collettore inserendo i valori in
tabella.
3) Si vari la corrente di base a un valore superiore es. 10 mA inserendo il valore in tabella.
4) Con questo novo valore di corrente di base si manovri nuovamente sull’ alimentatore di
collettore variandone la tensione eseguendo 5 misure di corrente. Inserendo i valori in
tabella.
5) Si ripetono queste manovre altre tre volte riportando i valori in tabella.
Tabella
Vce
(V)
1
2
5
8
10
15
Ib = 5mA
Ic(mA)
Ib = 10mA
Ic(mA)
Ib = 15mA
Ic(mA)
Ib = 20mA
Ic(mA)
6) Con i valori in tabella si costruisce il grafico simile a quello di seguito riportato.
Commento dei risultati.
Nella zona d’interdizione il transistor non conduce (Ic = 0).
Nella zona di saturazione il transistor conduce e il valore di corrente dipende dal carico( sempre nei
limiti consentiti dal transistor).
Nelle zone su citate il transistor si comporta da interruttore elettronico.
Nella zona attiva il transistor si comporta come amplificatore.
