Práctica #4 Transistor BJT

Práctica #4
Transistor BJT
Introducción
Existen diversas formas que nos permiten identificar las terminales de un transistor bipolar y si éste es NPN o
PNP, sin embargo se recomienda que siempre se consulten las hojas de especificaciones que proporciona el
fabricante y que nos indican como están ubicadas las terminales de emisor, colector y base.
En el laboratorio es conveniente comprobar que esta ubicación es correcta y que el dispositivo este en buen
estado.
En el caso, en que no se cuente con la información suficiente, mediante algunas mediciones realizadas en el
laboratorio, es posible identificar las terminales de los transistores bipolares y el tipo de transistor NPN o PNP
de que se trate.
Objetivos
•
•
•
•
•
Identificar las terminales del transistor bipolar.
Comprobar el efecto transistor.
Obtener y medir el voltaje de ruptura de la unión base-emisor y de la unión colector-base de
un transistor bipolar de silicio de tecnología planar.
Obtener las curvas características de entrada del transistor bipolar en configuración de
emisor común. Observar su variación con el voltaje de colector-emisor.
Hacer conclusiones y reportar los datos, gráficas y mediciones llevadas a cabo durante la
realización de esta práctica.
Teoría
1.- Entregue las hojas de especificación de los transistores.
2.- Entregue un pequeño resumen del comportamiento del Transistor (Símbolos, construcción interna,
diagrama típico de uniones, modelo matemático, comportamiento gráfico de entrada y salida, principales
parámetros y su definición, circuitos equivalentes, parámetro "h", polarización típica y bibliografía.
Equipo
Para realizar la presente práctica es necesario:
• Un transistor de germanio npn AC127 o equivalente
• Cuatro transistores de silicio npn BC547 o equivalente
• Resistores 1K(4), 100K a 0.5w (1)
• Un osciloscopio
• Generador de funciones
Desarrollo
1.- Identificar las terminales del transistor bipolar.
a)
Usar el multímetro en su función de óhmetro y aplicar la prueba conocida como
"prueba del amplificador" e identificar las terminales del transistor.
Use un multímetro analógico en su función de óhmetro. Mida el efecto rectificante
entre las uniones emisor-base y colector-base (para el caso de un transistor NPN, cuando se
coloca el positivo de la fuente interna del óhmetro en la base (P) y el negativo en cualquiera
de las otras dos terminales deberá medirse baja resistencia, al invertir esta polaridad, la
resistencia medida deberá ser alta (use la misma escala del multímetro para la realización
de estas pruebas). Entre las terminales de colector-emisor se observará alta resistencia sin
importar como se coloque la polaridad de las terminales del óhmetro. Con estas mediciones
se comprueba la existencia de las uniones rectificantes en el transistor bipolar y el tipo de
transistor NPN o PNP. Para distinguir la terminal de colector de la de emisor, será
necesario aplicar la "prueba del amplificador" o alguna otra que se proponga.
Habiendo diferenciado la terminal de base de las otras dos terminales, y el tipo de
transistor NPN o PNP, la prueba del amplificador consiste en lo siguiente: Para el caso del
NPN, conectar el positivo del óhmetro a la terminal que supuestamente es el colector y el
negativo al emisor, la lectura que debe aparecer en el óhmetro es de alta resistencia, en
seguida hacer contacto con el dedo entre el colector y la base (esto es equivalente a colocar
entre estas terminales una resistencia del orden de M ohms) y observar la disminución de la
resistencia medida entre colector-emisor, cuando la terminal que se elige como colector es
la correcta esta disminución en el valor de la resistencia es considerable, si la terminal
elegida como colector no es tal, sino la de emisor, al efectuar dicha prueba la disminución
de la resistencia no será tan importante. Para estar seguro de cual es cual deberán realizarse
ambos casos y comparar las resistencias medidas.
b)
Otra forma que permite identificar las terminales de este dispositivo, es mediante el
uso de un multímetro digital que nos permita medir la "beta" del transistor. Esto es;
elegimos en el multímetro digital la función de medición de la beta, colocamos las
terminales del transistor como creamos que están correctas y midamos la beta, cuando el
dispositivo esta correctamente colocado la beta medida, generalmente es grande (en la
mayoría de los casos mayor a 50), cuando no esta bien colocado la beta que se mide es
pequeña (en la mayoría de los casos menor a 20 y en algunos multímetros en esta situación
marca circuito abierto).
2.- Comprobar el efecto transistor.
Armar el circuito de la figura 1 y comprobar el "efecto transistor", en el cual se hace
evidente la inyección de portadores de la región de emisor hasta la región de colector,
debiendo estar la unión emisor-base polarizada directa, independientemente de la
polarización que se presente en la unión colector-base. Comprobar que el valor de la
corriente medida en el colector, prácticamente es igual a la que se tiene en el emisor.
BC547
A
1K
10V
Fig.1 Circuito para comprobar el efecto transistor.
3.- Observar y medir el voltaje de ruptura en la unión base-emisor y de la unión
colector-base de un transistor bipolar de tecnología planar.
Actualmente la gran mayoría de los transistores bipolares están construidos con tecnología
planar, en ellos las regiones de emisor, base y colector presentan diferentes concentraciones
de impurezas y tamaños, debido a las características de construcción que se tienen en las
uniones emisor-base y colector-base, el voltaje de ruptura que se presenta en la unión
emisor-base es menor que el que se presenta en la unión colector-base, llegándose en la
práctica a generalizar diciendo; que la unión emisor-base de un transistor bipolar de silicio
se comporta como un diodo Zener (diodo que presenta voltaje de ruptura pequeño).
Arme el circuito de la figura 2 y obtenga la curva del diodo emisor-base, posteriormente
desconecte el emisor, conecte el colector y obtenga la curva del diodo colector base, use
señal senoidal con voltaje pico entre 10 y 12V y frecuencia entre 60 y 1KHz.
Canal 1(X)
.
BC547
.
10 Vpico
1KHz
Canal 2(Y)
Invertido
Tierra del
osciloscopio
1K
Fig. 2 Circuito para obtener las curvas características del transistor.
4.-. Obtener las curvas características de entrada del transistor bipolar en
configuración de emisor común. Observar su variación con el voltaje de colectoremisor.
Armar el circuito propuesto en la figura 3 (observe que este circuito es semejante al
de la figura anterior, solo haga las cambios necesarios), el cual permite obtener el
comportamiento de la unión emisor-base del transistor bipolar y observar su variación con
el voltaje de colector.
BC547
1K
Canal 1(X)
M?
V
METER V
12Vpico 120Hz
Señal pulsante o
diente de sierra
Canal 2(Y)
Invertido
Vcc
1K
Tierra del
osciloscopio
Fig. 3 Circuito para obtener el comportamiento de la unión base-emisor.
Reporte en la tabla los valores medidos de corriente en la base para los diferentes
voltajes de base-emisor.
IB(µA)
MEDIDA
SOBRE LA CURVA
DEL
DIODO
EMISOR-BASE
20µA
VBE(V)
MEDIDO
SOBRE LA CURVA
DEL
DIODO
EMISOR-BASE
CUANDO
VCE = VO
VBE(V)
MEDIDO
SOBRE LA CURVA
DEL
DIODO
EMISOR-BASE
CUANDO
VCE = 0.5V
VBE(V)
MEDIDO
SOBRE LA CURVA
DEL
DIODO
EMISOR-BASE
CUANDO
VCE = 5V
100µA
150µA
C. a Dr. Jacob Javier Vásquez Sanjuan
M.C. Maribel Tello Bello