PrácticaTransistor 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 eluso 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 lasterminales del transistor como creamos que están correctas y midamos la beta, cuando eldispositivo esta correctamente colocado la beta medida, generalmente es grande (en lamayoría de los casos mayor a 50), cuando no esta bien colocado la beta que se mide espequeña (en la mayoría de los casos menor a 20 y en algunos multímetros en esta situaciónmarca 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.

Fig.1 Circuito para comprobar el efecto transistor.

BC547

1K

10V

A

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.

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 colector-emisor.

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.

Fig. 3 Circuito para obtener el comportamiento de la unión base-emisor.

.

.Canal 1(X)

Canal 2(Y)Invertido

Tierra delosciloscopio

BC547

1K

1KHz10 Vpico

Canal 1(X)

Canal 2(Y)Invertido

Tierra delosciloscopio

Señal pulsante odiente de sierra

BC547

1K

1K

Vcc

V

M?

METER V

12Vpico 120Hz

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

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

20µA100µA150µA