dispositivos electrónicos

Laboratório de Dispositivos Electrónicos
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DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
2. TRANSÍSTOR BIPOLAR DE JUNÇÕES
C. Ferreira Fernandes
2012-13
Laboratório de Dispositivos Electrónicos
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TRANSíSTOR BIPOLAR DE JUNÇÕES
Pretende-se estudar um transístor BC547/BC557 cujas características de catálogo são:
parâmetros
hFE min
hFE max
fTmin (MHz)
BC547B
200
450
100
I Cmax (mA) VCE 0max (V) Pmax (mW)
100
45
Complementar
(pnp)
tipo
BC557B
npn
500
I CB 0max (VCB = 30V; I E = 0A) = 15nA I EB 0max (VEB = 5V; I C = 0A) = 100nA
CC (VCB = 10V; I E = ie = 0A; f = 1MHz) = 1, 5pF
CE (VEB = 10V; I C = ic = 0A; f = 1MHz) = 11pF
A placa de circuito impresso que serve de base às montagens a efectuar está
C B E
representada na Fig.1 para o caso do transístor BC547B (npn). Para o BC557B (pnp)a fonte
EC , o díodo de Zener DZ , o microfone e os condensadores electrolíticos têm as polaridades
contrárias.
Micro
AC
J2
J1
vi
DC
DZ
J4
J3
E
RC
RB1
RZ
cc RE RE , CE
C
EC
C
Ausc.
CC
R
J2
Micro
u0
Tr
CB
J3
J1
RB
CE
ui
V2
V1
RB2
RE
RE1
J4
-Fig.1-
1
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Material utilizado: Placa de circuito impresso, Multímetros digitais PD-751; Fonte de tensão 6303D; Gerador de
Funções programável TTi- série TG1010A; Osciloscópio TEKTRONIX série TDS 2012.
REGIME DE SINAIS FORTES QUASE-ESTACIONÁRIO
1.
Coloque o ligador (jumper) J2 na posição inferior (DC) (Fig.1). Execute a montagem da Fig.2. Para tal:
•
Ligue o gerador de funções TG1010A com o ligador J1 na posição inferior (vi ) de modo a obter na sua saída
uma onda triangular sem offset, de amplitude UM = 5V (10 V pico a pico) e frequência f = 100 Hz.
•
Ligue a fonte de alimentação 6303D de modo a que EC = 20 V
•
Coloque o emissor à massa (ligador J4 na posição esquerda (cc).
+EC = 20 V
RC = 3.3 kΩ
Osciloscópio
(canal 1)
C
Osciloscópio
(canal 2)
RB = 100 kΩ
uI
B
vCE
E
-Fig.22. Observe no osciloscópio TEKTRONIX as evoluções temporais de uI e vCE (colocando o ligador J3 na posição superior
C). Observe igualmente a função de transferência vCE ( ui ) . Registe as formas de onda observadas. A partir da
característica de transferência faça uma estimativa do valor do ganho em corrente β F .
3. Mantendo EC = 20 V, varie a amplitude da onda triangular de modo a fazer desaparecer uma das zonas de
funcionamento observadas em 2. Registe o valor de UIM .
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REGIME DINÂMICO INCREMENTAL ALTERNADO SINUSOIDAL
Execute seguidamente a montagem da Fig.3. Para tal:
4. Faça EC=20V. Coloque uma resistência no emissor de valor RE = 3, 3kΩ (ligador J4 na posição central RE ). Coloque
J2 na posição superior AC. Registe o valor do voltímetro V1. Registe igualmente os valores de V2, com o ligador J3
na posição superior C (colector) e na posição inferior E (emissor).
+EC
RC = 3.3 kΩ
RB1 = 300 kΩ
C
B
E
RB2 = 82 kΩ
V2
V1
V2
RE =
3.3 kΩ
-Fig.35. Ligue o gerador de funções TG1010A ) (J1 na posição inferior vi ) de modo a obter na sua saída um sinal alternado
sinusoidal ui de amplitude UM = 50 mV (Fig.4).
6. Retire os voltímetros e ligue o osciloscópio como indicado na figura colocando o ligador J3 na posição superior C
(colector). Regule o gerador de sinal para uma frequência f = 10 kHz . Determine, a partir da observação feita da
tensão de saída uo no osciloscópio, o ganho em tensão uo / ui . Registe esse valor.
7. Coloque o ligador J3 na posição inferior E (emissor). Para 10 kHz observe a tensão de saída uo , registando o ganho
de tensão respectivo.
8. Coloque de novo o ligador J3 na posição superior (colector). Introduza o condensador de contorno CE em paralelo
com RE , colocando ligadores em J4 simultaneamente nas posições central RE e direita RE1, CE. Variando a frequência
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de 100 Hz a 1 MHz, de década em década determine, a partir da observação feita da tensão de saída uo no
osciloscópio, o ganho em tensão uo / ui . Registe os valores das frequências e respectivos ganhos em tensão.
9. Aumente a amplitude do sinal de entrada alternado sinusoidal para 500 mV considerando f = 10 kHz. Registe a
forma de onda da tensão de saída.
+E
RC
RB1
CC
C
Osciloscópio
CB
Osciloscópio
B
E
ui
~
RB2
RE
CE
RE1=100 Ω
J3
-Fig.4-
-4-
u0