pucengenharia - PUC-SP

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A
LABORATÓRIO DE DCE2
EXPERIÊNCIA 1:
CURVAS CARACTERÍSTICAS DO
TRANSISTOR BIPOLAR
Identificação dos alunos:
Data:
1.
2.
3.
4.
Turma:
Professor:
Conceito:
Pontifícia Universidade Católica de São Paulo - PUC/SP
Engenharia Elétrica
I. Objetivos
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•
Traçar as curvas características de entrada e saída de um transistor bipolar NPN;
Determinar o valor do ganho de corrente (β);
Analisar o circuito emissor comum funcionando como fonte de corrente;
Identificar as regiões ativa, saturação e de corte.
II. Material utilizado
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01 osciloscópio de duplo canal com pontas de prova.
01 fonte dupla de tensão regulável com seus respectivos cabos.
02 multímetros digitais.
01 placa didática.
06 cabos banana-banana.
01 transistor BC 548B.
01 resistor (R5) de 1kΩ.
01 resistor (R4) de 22 kΩ.
01 potenciômetro 2,2 MΩ.
III. Procedimento
a) Monte o circuito da Figura 1.
Figura 1: Levantamento das características de entrada do BC 548B.
b) Ajuste RV1 de modo a obter as diversas correntes de base conforme Tabela 1.
c) Para cada valor de corrente de base, meça a tensão entre base e terra (VBE), registrando os valores na
Tabela 1.
Tabela 1: Características de entrada.
IB (µ
µA) desejada
IB (µ
µA) real
VBE (V)
5 - 10
16 - 25
30 - 50
120 - 200
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1a Experiência: “Curvas Características do Transistor Bipolar”
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d) Trace o gráfico da corrente de base (eixo vertical) versus a tensão de base-emissor (eixo horizontal)
(IB[µm] x VBE[V]) na Figura 2.
Figura 2: Curva IB x VBE.
Ganho de Corrente
e) Monte o circuito da Figura 3.
Figura 3: Circuito para determinação do ganho de corrente.
f) Ajuste a tensão de PS-1 para 10V.
g) Varie a corrente de base através do potenciômetro RV1, como mostrado na Tabela 2.
h) Calcule a corrente IC através da expressão indicada abaixo.
IC = VR5/R5 = (VPS-1 - VCE)/R5 , onde R5=1 kΩ
Ω.
i) Determine o ganho de corrente β.
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Tabela 2: Determinação do ganho de corrente.
IB(µ
µA)
VCE(V)
VR5(V)
IC(mA)
β = IC/IB
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Transistor como Fonte de Corrente.
j) Monte o circuito da Figura 4.
Figura 4: O Transistor como Fonte de Corrente.
k) Ajuste inicialmente a tensão de PS-1 para 3V.
l) Ajuste RV1 de modo a obter uma corrente de coletor de 2 mA.
m) Altere o valor de PS-1 de acordo com os valores da Tabela 3 e anote as diferentes correntes de coletor
obtidas.
Tabela 3: Fonte de Corrente.
PS-1 (V)
IC (mA)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Características de Saída.
n) Monte o circuito da Figura 5. Coloque o resistor R5 em curto-circuito utilizando um "jumper".
o) Fixe, inicialmente, RV1 para obter um IB=10µA.
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Figura 5: Características de Saída.
p) Ajuste PS-1 de modo a obter todos os valores de VCE listados na Tabela 4. Note que com R5 em curto,
a tensão VCE é a própria de PS-1. Desta forma, para cada tensão, anote o valor da corrente de coletor.
NÃO altere a resistência de RV1.
q) Repita as medições para as correntes de base iguais a 20, 40, 60 e 100µA.
Tabela 4: Corrente de Coletor (IC) versus VCE em função de IB.
IB (µ
µA)
10
20
40
IC (mA)
60
80
100
VCE (V) = 0.5
VCE (V) = 1.0
VCE (V) = 2.0
VCE (V) = 4.0
VCE (V) = 6.0
VCE (V) = 8.0
VCE (V) = 10
r) Trace a família de curvas de IC[mA] versus VCE[V] com IB[µA] constante na Figura 6. Trace uma
curva para cada valor de corrente de base.
s) Identifique as três regiões de operação (ativa, saturação e corte) no gráfico.
t) A partir das curvas, ache o ganho de corrente na região linear. Ganho de corrente típico: β = IC/IB.
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Figura 6: Características de saída para diversas correntes de entrada (IB).
IV. Questões
1) Como é constituído o transistor bipolar e quais os tipos existentes? Desenhe suas estruturas.
2) Caracterize as regiões de operação (corte, ativa, saturação), descrevendo como as junções estão
polarizadas em cada caso e em qual delas é válida a relação IC ≈ β . IB.
3) Descreva como ocorre o efeito transistor para um transistor NPN.
V. Conclusão
Observação: Baseie sua conclusão nos objetivos da experiência, discutindo se estes foram alcançados ou
não, para cada ítem analisado. Comente possíveis observações feitas durante a experiência.
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