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EDU-007.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
La valeur Beta en continu représente le gain de courant d'un transistor, et permet
d'obtenir par l'intermédiaire d'un faible courant de base un courant très supérieur du
collecteur.
En appliquant les formules suivantes, selon la valeur de Ib ou de Ic, on peut obtenir
l'amplification du transistor avec la valeur Beta.
Le transistor a été inventé en 1951 par le physicien William Schockley. Son analyse des
porteurs minoritaires dans l'union « P-N » et leur rôle dans l'injection et la recollection
des porteurs ont permis la création du transistor d'union, formé d'une planche de
matériaux P-N-P.
Le nouveau composant, avec seulement un courant minime de basse impédance,
produisait une augmentation considérable de puissance à haute impédance, ce qui
ouvrirait les portes à l'amplification de signaux de radio et télévision.
Le transistor pouvait également agir comme interrupteur de courant, en réalisant des
opérations binaires. Ainsi, plus tard l'intégration d'un ensemble de transistors sur un
fragment en silicium donna naissance au circuit intégré, et avec celui-ci, le point de
départ transcendantal de l'électronique et de l'informatique.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
EDU-007
Un transistor peut être en silicium ou en germanium. La différence principale entre l'un
et l'autre réside sur la valeur des barrières de potentiel, 0,7 V à 25 ºC pour le transistor
en silicium et 0,3 V pour celui en germanium. Bien que leur fonctionnement électrique
soit similaire, le transistor en silicium est le plus commun et le plus utilisé dans le
secteur industriel.
Le transistor se divise en trois zones « de dopage », l'émetteur, la base et le collecteur.
Lorsque la configuration enferme une zone P entre deux N, on l'appelle transistor
NPN, et lorsque c'est une zone N qui est limitée entre deux zones P, il s'agit d'un
transistor PNP. Les unions entre les zones de dopage se situent entre l'émetteur et la
base, et entre la base et le collecteur.
Polarisation du transistor
En appliquant une source d'alimentation entre la
base et l'émetteur, (Vbb), les électrons libres de
Rc
l'émetteur se déplacent jusqu'à la base. Etant
n
donné que celle-ci est très étroite et qu'elle n'est
Rb
pratiquement pas dopée, elle permet aux
p Vcc
électrons de disposer du temps de vie nécessaire
Vbb
n
pour se glisser jusqu'au collecteur et pour
Vbe
Vce
circuler à travers Rc jusqu'au positif de la source
Vcc ; le pourcentage de perte dans la base à
travers Rb jusqu'au positif de Vbb es très bas,
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pag. 4/ 8
EDU-007
Electrons du Collecteur
n
Rb
p
Rc
Vcc
n
Vbb
Vbe
Vce
Electrons de la Base
collecteur
Rb
base
Rc
n
Vcc
p
n
Vbb
Vbe
Vce
emisor
Electrons de l’Emetteur
normalement inférieur à 1%.
L'émetteur agit comme un générateur
d'électrons, donc on définit Ie = Ib + Ic.
Cependant, étant
Ic
donné que le courant
de base est très faible
Ib
en comparaison avec
celui du collecteur, il se
Ie
peut que Ic soit
approximativement
Flux d´Electrons
égal à Ie.
Courant
A partir de la relation
des trois courants du transistor, on obtient les
paramètres qui établissent le gain et que chaque
fabricant offrira dans ses caractéristiques. La valeur
Alfa de D.C. est égale au quotient du résultat obtenu
par la division de Ic par Ie.
La valeur de Beta en D.C. d'un transistor
correspond à la valeur obtenue en divisant Ic par Ib.
Ib= Ic
ßdc
Ic= ßdc . Ib
ßdc= Valeur Beta en continu
Ib= Courant de Base Ic= Courant du Collecteur
Le transistor peut travailler en trois zones de fonctionnement: la zone active, la zone
de coupure, et la zone de saturation.
La leçon pratique 2 montre une application de fonctionnement du transistor dans la
zone active, par l'intermédiaire d'une polarisation de l'émetteur.
VCC
Le circuit fonctionne comme une source de
courant constant, en adaptant les
changements de la tension d'alimentation
RV1
100
pour maintenir toujours un même courant
TP1A
d'émetteur. Cette application a une utilité
1
spéciale dans les circuits d'alimentation de
leds. Le potentiomètre RV1 et R2
LD1
Vcd
R2
TP1B
180/0,5W
constituent un diviseur de tension qui
0,5 mm Green
1
TP2A
permet d'ajuster l'alimentation du circuit de
1
Test Point
la leçon pratique, (Vcd), entre 4,5 et 8,5 V.
VCC
Test Point
approximativement. Le led, placé en série,
R1
T1
Vce
devrait modifier sa luminosité selon
BC 547
330/0,5W
l'alimentation appliquée, mais
TP2B
1
paradoxalement, le courant reste inaltéré.
Z1
Vbb
3V1
La source d'alimentation constante sur la
TP3A
base (établie à environ 3,1 V) et la
1
résistance d'émetteur permettent un
Test Point
courant constant de collecteur/émetteur.
JP1
Ie / Ic
Installez un voltmètre entre les points tests
JUMPER
TP3B
TP1A et TP1B, et un autre voltmètre entre
1
TP2A y TP2B ; installez aussi un
ampèremètre entre TP3A et TP3B en
Test Point
R3
retirant le jumper afin de permettre la
150/0,5W
lecture en série.
Comme l'indique le schéma, une
augmentation de Vc est absorbée
Schéma Electrique de la Leçon pratiq
proportionnellement par Vce.
6V
Vc
5V
4V
Vce
3V
2V
1V
Ve= Vbb - 0,7
Vc = Vcd - Ic .
Rc
Vce= Vc - Ve
Vcd
0 V.
5V
6V
7V
8V
9V
Rev. 0419
En activant le bouton poussoir vert, la base de T5 est envoyée à la masse par
l'intermédiaire de R11. Le transistor s'établit en mode coupure et Vce = Vcc - Vled.
La tension Vce du transistor T5, par l'intermédiaire de R9, situe le T4 en mode
saturation; ce dernier fonctionnant en tant que court circuit permet l'illumination du led
vert et maintient également T5 en mode coupure.
En activant le bouton poussoir rouge, le procédé se répètera en changeant l'état des
modes coupure et saturation des transistors et en permettant l'illumination du led
rouge.
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Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
On l'appelle balance RS parce qu'un signal de contrôle situe la sortie du transistor
principal ou « Q » à haut niveau, appelé S (Set). Lorsque l'autre signal, R (Reset), est
activé, la sortie du transistor principal est placée à bas niveau. L'autre transistor
fonctionne toujours de manière inverse au principal, dont la sortie est appelée Q (« Q
L'Edu-007 décrit les bases du fonctionnement des transistors bipolaires NPN et PNP.
Les différentes expériences du module permettent de monitoriser les trois régions
de fonctionnement du transistor : active, coupure et saturation, nécessitant
seulement un alimentateur et un multimètre pour pouvoir les développer.
Cette leçon pratique est fournie avec des schémas de fonctionnement interne de la
structure du transistor.
Afin d'illustrer le fonctionnement de la leçon pratique, on doit monitoriser les tensions
Vce de chaque transistor. Pour cela, il faut connecter un voltmètre entre TP6A et
TP6B, et un autre entre les points tests TP7.
L'exercice consiste à dénommer chaque bouton poussoir selon le fonctionnement de la
balance, R ou S.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 5
1
TP7B
10K/0,5W
T4
10K/0,5W
R9
R11
T5
BC547
Test Point
1
TP7A
SP2
Push Button
Push Button
LD4
0,5 mm Green
EDU-007
EDU-007
Test Point
Test Point
1
TP6B
BC547
Test Point
1
TP6A
SP1
LD5
0,5 mm Red
R8
820/0,5W
R10
820/0,5W
VCC
EDU-007.Les Transistors bipolaires NPN et PNP.
VCC
www.cebek.com
La leçon pratique 5 profite du fonctionnement du transistor en commutation pour
réaliser un multivibrateur stable. La principale application de ce dernier est d'obtenir
deux états logiques dans chaque sortie : zéro ou un logiques, opposés entre eux.
Toute l'information digitale se codifie de la même manière, zéros ou uns logiques,
connu sous le nom de code binaire. Dans de nombreuses applications, il est nécessaire,
en plus du signal même, et selon ses changements, qu'il soit indiqué avec un résultat
opposé, exprimé comme signal « refusé ».
Pour l’ENSEIGNEMENT et la PRATIQUE de l’ELECTRONIQUE
MODULES EDUCATIFS.
Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
En plus du fonctionnement dans la zone active, un transistor peut aussi agir dans des
zones dénommées zone de coupure et zone de saturation, dont la fonction primordiale
n’est pas l’amplification mais un travail en commutation.
Dans la leçon pratique 3, on utilise un
transistor NPN BC547 pour configurer un
colector
col
lecteur
BC547
transistor qui travaille en commutation, ou
base
interrupteur. Le symbole électrique du
emisor
émetteur
NPN est représenté comme l’indique le
schéma (où apparaît également la
configuration des pins du BC547).
(Vistafrontale)
frontal)
(Vue
collecteur
colector
base
base
émetteur
emisor
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Avant de commencer...
Avant de commencer une leçon pratique, il est important de lire attentivement son
manuel d'instructions et les indications correspondantes.
Réalisez correctement les connexions au niveau des points de contact indiqués, sinon
les mesures qui dépendent de ces connexions seront confuses ou incorrectes.
Ne pas réaliser ni court-circuiter des connexions non spécifiées dans les instructions
car le circuit pourrait être endommagé.
Si la led de l'alimentation “PWR” ne s'allume pas ou si sa fonction cesse soudainement,
déconnectez vite l'alimentation du dispositif et vérifiez qu'il ne se produise aucun courtcircuit, ainsi que l'état du fusible.
Bien que les leçons décrites puissent se réaliser en suivant les indications du manuel,
nous vous recommandons la supervision d'un enseignant pouvant vous conseiller et
vous apporter une aide sur les concepts décrits.
Dans le circuit, chaque leçon pratique sera délimitée par un rectangle avec le numéro
correspondant. Une ou plusieurs expérimentations seront décrites sur cette leçon.
Alimentation du module.
Le module doit être alimenté par une tension de 12 V.D.C. Il faudra utiliser une source
d'alimentation stabilisée de laboratoire ou bien la source d'alimentation Cebek FE-113.
L'alimentation du circuit se réalise uniquement par l'intermédiaire du connecteur mâle
de la plaque, aucun type de signal ne devra être injecté sur n'importe quel
autre terminal du circuit. Une fois alimenté, le circuit fournit des tensions
nécessaires pour expérimenter sur chaque leçon pratique.
Pour la connexion de l'alimentation, le module dispose d'un câble dont l'une des
extrémités présente un connecteur mâle et l'autre des terminaux nus du câble.
Connectez chacun des terminaux à la sortie correspondante de la source
d'alimentation, en respectant la polarité du connecteur. Pour finir, vous pourrez
l'insérer dans le module.
Remarque: le fusible du circuit est de 200 mA.
Connecteur
femelle
A modo
práctico
existe
una une
norma
para
asegura
durad'un
de un
De
manière
pratique,
il existe
norme
pour
assurerlalasaturación
saturation dure
transistor.qui
Esta
se consiste
al emplear
una resistencia
de base
10 veces
transistor,
consiste
à utiliser
une résistance
de base 10 fois
supérieure
à la
superior ade
lacollecteur.
resistencia de colector.
résistance
Connecteur
mâle
Matériel nécessaire.
Vous n'aurez besoin d'aucun matériel ni de composants additionnels pour expérimenter
avec ce module. Il suffira des instruments de mesure nécessaires pour pouvoir obtenir
et comparer les valeurs des leçons pratiques. Pour ce module, vous aurez besoin d'un
ou plusieurs multimètres avec sa fonction de voltmètre ou ampèremètre. Si vous
disposez d'un Oscilloscope, vous pourrez aussi l'utiliser pour remplacer le voltmètre.
Circuit
Circuito
équivalent
equivalente
du transistor
del transistor
de la leçon
de la pratique
práctica en:
dans:
VCC
VCC
LD2
LD2
0,5 mm Red
0,5 mm Red
Zone
Zona de coupure
corte
R5
470/0,5W
R5
470/0,5W
Zona de saturation
Zone
saturación
TP4A
TP4A
Bibliographie.
- Principes de l'Electronique. E. McGraw-Hill. Auteur: Albert Paul Malvino.
- Sur Google: Le transistor bipolaire | BC547 | BC557
Point important.
Point important, rappel ou partie
à mémoriser.
Symbole
Símbolo
électrique
eléctrico
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pag. 6/ 8
EDU-007
Le fonctionnement d’un transistor bipolaire en mode commutation équivaut toujours à
un fonctionnement en mode coupure ou en mode saturation, avec une tension de
contrôle et une tension de sortie.
Il faut utiliser deux voltmètres ; un
VCC
entre les points tests TP4C et TP4B
pour monitoriser la tension de
LD2
contrôle du circuit, et un autre entre
0,5 mm Red
TP4A et TP4B pour la lecture de la
tension de sortie.
R5
L’interrupteur SW1 assume la tension
470/0,5W
de contrôle. Il applique à la base du
TP4A
transistor, polarisée par
1
l’intermédiaire de R4, la valeur de Vcc VCC
SW1
Test Point
ou il l’envoit à la masse.
R4
T2
BC 547
Lorsque TP4C est connectée à la
4K7/0,5W
TP4B
masse, le transistor se situera dans la
1
zone de coupure, et la tension
Test Point
TP4C
collecteur-émetteur sera égale à la
Test Point
tension maximale fournie par le
circuit
Shéma
Esquema
électrique
Eléctrico
de ladeleçon
la Práctica
pratique33
Si Vcc = 8,2 V. approx, Vce = Vcc Vled. Le transistor en mode coupure équivaut à un circuit ouvert, par conséquent, le
circuit du led ne peut pas se connecter à la masse et permettre son illumination.
En commutant SW1 et en injectant Vcc dans TP4C, le transistor passera à la zone de
saturation et se comportera comme un court-circuit, un interrupteur fermé,
permettant ainsi que le circuit du led se ferme à la masse et donc s’illumine.
Afin d’assurer un fonctionnement du transistor dans la zone de saturation, on
recherche la « saturation dure », grâce à laquelle on s’assure que le transistor travaille
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1
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EDU-007
Jumper.
Il permet de fermer ou
d´ouvrir un signal ou circuit
npn
pnp
0 V.
Signal de Contrôle
Circuit de sortie
Fonctionnement du transistor en mode Commutation.
Rouge
Alimentation
Bleu
Courant
Jaune
Tension
Vert
Logique
En observant le fonctionnement des deux transistors, NPN et PNP en commutation,
on remarque que les deux fonctionnent comme une porte inversée. Dans le NPN, une
tension positive fournit le négatif à la charge, et dans le PNP, le négatif fournit la tension
positive à la charge. Ainsi, quelque soit le signal de contrôle, on peut contrôler
l'activation/désactivation d'un second signal en utilisant le transistor correspondant.
Commutateur / Interrupteur.
Selon la couleur du capuchon, vous contrôlerez le voltage, le courant, ou
l´alimentation.
TP Sans courant ou TP AC.
Blanc
TP.
circuit
Rouge
TP.
circuit
Noir
TP. Tension
Jaune
TP. Courant
Bleu
Le fonctionnement du transistor en mode commutation n'est pas restreint seulement
au NPN logique, la polarisation de base est également utilisée de la même manière
dans les transistors PNP.
L'équivalent du transistor BC547 en
émetteur
BC557
configuration PNP est le transistor BC557,
base
celui-ci maintient la même configuration
collecteur
des pins et les caractéristiques sont
presque identiques. Le symbole électrique
Symbole
du PNP est différent du NPN, comme le
électrique
montre le schéma.
Un transistor PNP monte les zones dopées contrairement à un NPN, donc son
fonctionnement doit être considéré en mode inversé.
Dans la leçon pratique 3, on commutait le circuit à la masse par l'intermédiaire de
l'émetteur, la charge était référée au positif. Avec le PNP, en échange, le circuit se
commutera au positif et la charge se réfèrera au négatif.
Connectez un voltmètre entre
VCC
les points tests TP5C et TP5B
VCC
SW2
pour monitoriser la tension de
R6
T3
contrôle du circuit et un autre
BC557
voltmètre entre TP5A et TP5B
4K7/0,5W
TP5A
Switch 2Pos
1
pour le circuit de sortie. La
tension de contrôle s'injecte
Test Point
TP5C
également par l'intermédiaire
Test Point
R7
470/0,5W
d'un interrupteur, dans ce cas
SW2, sur la résistance de base
LD3
R6. Cependant, ici, lorsque
0,5 mm Red
TP5C est connecté à Vcc, le
TP5B
transistor, (T3), agira dans la
1
zone de coupure et fonctionnera
Test Point
comme un interrupteur ouvert,
en empêchant l'alimentation du
led.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 4
Lorsque TP5C est connecté à la
masse, le transistor T3 demeurera saturé, et se comportera comme un interrupteur
fermé, Vce sera égale à la tension maximale permise par le circuit, (Vcc - Vled), et le
led s'illuminera.
1
EDU-007
EDU-007
Test Point. (TP).
Il permet de connecter les pointes de l'oscilloscope ou du multimètre pour réaliser
les lectures des paramètres relatifs à la leçon pratique. Selon sa couleur, il indiquera
que le Test Point (TP) est connecté au positif ou au négatif du circuit, lecture de
courant, de tension, charge, etc.
Pour faciliter une identification rapide et une réglementation unique pour les
différentes leçons pratiques et circuits des modules éducatifs Cebek, tous les éléments
communs répondent à un code de couleur ou à une forme.
Réglementation et Identification des Eléments de la série EDU.
(Vue frontale)
collecteur
base
émetteur
Les modules Educatifs Cebek de la série EDU présentent plusieurs leçons pratiques
pour analyser, expérimenter et apprendre les connaissances de base sur le thème en
question. Leur fonction n'est cependant pas de faire un mini-cours sur chaque matière,
mais de complémenter, de servir de base et de permettre l'expérimentation sur le
matériel théorique du professeur. Pour cette raison, nous recommandons l'utilisation
des modules EDU sous la supervision et l'attention de l'enseignant.
Cebek n'offre pas de service de consultations en ce qui concerne la théorie ou les
principes de fonctionnement concernant le sujet traité par le module. Il offre
seulement une assistance technique relatives aux questions ou aux problèmes émanant
du fonctionnement intrinsèque du circuit.
Tous les modules Cebek de la série EDU bénéficient d'une garantie totale de 3 ans en
composants et main d'œuvre. Les pannes ou dommages dû à des causes externes au
circuit, à des connexions erronées, ou à une installation ou un fonctionnement non
spécifiés dans la documentation du module ne seront pas couverts par la garantie; il en
sera de même pour toutes erreurs de manipulations,. Pour tout problème, il faudra
présenter la facture d'achat de l'appareil.
Pour contacter le département technique, envoyez un message à [email protected], ou
un fax au Nº+34.93.432.29.95 ou encore un courrier à l'adresse suivante: CEBEK,
c/Quetzal, 17-21, 08014 Barcelona (SPAIN).
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
Garantie et Considérations.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
(Vistafrontale)
frontal)
(Vue
Avant de commencer...
Avant de commencer une leçon pratique, il est important de lire attentivement son
manuel d'instructions et les indications correspondantes.
Réalisez correctement les connexions au niveau des points de contact indiqués, sinon
les mesures qui dépendent de ces connexions seront confuses ou incorrectes.
Ne pas réaliser ni court-circuiter des connexions non spécifiées dans les instructions
car le circuit pourrait être endommagé.
Si la led de l'alimentation “PWR” ne s'allume pas ou si sa fonction cesse soudainement,
déconnectez vite l'alimentation du dispositif et vérifiez qu'il ne se produise aucun courtcircuit, ainsi que l'état du fusible.
Bien que les leçons décrites puissent se réaliser en suivant les indications du manuel,
nous vous recommandons la supervision d'un enseignant pouvant vous conseiller et
vous apporter une aide sur les concepts décrits.
Dans le circuit, chaque leçon pratique sera délimitée par un rectangle avec le numéro
correspondant. Une ou plusieurs expérimentations seront décrites sur cette leçon.
Alimentation du module.
EDU-007
1
Le fonctionnement d’un transistor bipolaire en mode commutation équivaut toujours à
un fonctionnement en mode coupure ou en mode saturation, avec une tension de
contrôle et une tension de sortie.
Il faut utiliser deux voltmètres ; un
VCC
entre les points tests TP4C et TP4B
pour monitoriser la tension de
LD2
contrôle du circuit, et un autre entre
0,5 mm Red
TP4A et TP4B pour la lecture de la
tension de sortie.
R5
L’interrupteur SW1 assume la tension
470/0,5W
de contrôle. Il applique à la base du
TP4A
transistor, polarisée par
1
l’intermédiaire de R4, la valeur de Vcc VCC
SW1
Test Point
ou il l’envoit à la masse.
R4
T2
BC 547
Lorsque TP4C est connectée à la
4K7/0,5W
TP4B
masse, le transistor se situera dans la
1
zone de coupure, et la tension
Test Point
TP4C
collecteur-émetteur sera égale à la
Test Point
tension maximale fournie par le
circuit
Shéma
Esquema
électrique
Eléctrico
de ladeleçon
la Práctica
pratique33
Si Vcc = 8,2 V. approx, Vce = Vcc Vled. Le transistor en mode coupure équivaut à un circuit ouvert, par conséquent, le
circuit du led ne peut pas se connecter à la masse et permettre son illumination.
En commutant SW1 et en injectant Vcc dans TP4C, le transistor passera à la zone de
saturation et se comportera comme un court-circuit, un interrupteur fermé,
permettant ainsi que le circuit du led se ferme à la masse et donc s’illumine.
Afin d’assurer un fonctionnement du transistor dans la zone de saturation, on
recherche la « saturation dure », grâce à laquelle on s’assure que le transistor travaille
EDU-007
collecteur
colector
base
base
émetteur
emisor
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
En plus du fonctionnement dans la zone active, un transistor peut aussi agir dans des
zones dénommées zone de coupure et zone de saturation, dont la fonction primordiale
n’est pas l’amplification mais un travail en commutation.
Dans la leçon pratique 3, on utilise un
transistor NPN BC547 pour configurer un
colector
col
lecteur
BC547
transistor qui travaille en commutation, ou
base
interrupteur. Le symbole électrique du
emisor
émetteur
NPN est représenté comme l’indique le
schéma (où apparaît également la
Symbole
Símbolo
configuration des pins du BC547).
électrique
eléctrico
Connecteur
femelle
A modo
práctico
existe
una une
norma
para
asegura
durad'un
de un
De
manière
pratique,
il existe
norme
pour
assurerlalasaturación
saturation dure
transistor.qui
Esta
se consiste
al emplear
una resistencia
de base
10 veces
transistor,
consiste
à utiliser
une résistance
de base 10 fois
supérieure
à la
superior ade
lacollecteur.
resistencia de colector.
résistance
Connecteur
mâle
Matériel nécessaire.
Vous n'aurez besoin d'aucun matériel ni de composants additionnels pour expérimenter
avec ce module. Il suffira des instruments de mesure nécessaires pour pouvoir obtenir
et comparer les valeurs des leçons pratiques. Pour ce module, vous aurez besoin d'un
ou plusieurs multimètres avec sa fonction de voltmètre ou ampèremètre. Si vous
disposez d'un Oscilloscope, vous pourrez aussi l'utiliser pour remplacer le voltmètre.
Circuit
Circuito
équivalent
equivalente
du transistor
del transistor
de la leçon
de la pratique
práctica en:
dans:
VCC
VCC
Le module doit être alimenté par une tension de 12 V.D.C. Il faudra utiliser une source
d'alimentation stabilisée de laboratoire ou bien la source d'alimentation Cebek FE-113.
L'alimentation du circuit se réalise uniquement par l'intermédiaire du connecteur mâle
de la plaque, aucun type de signal ne devra être injecté sur n'importe quel
autre terminal du circuit. Une fois alimenté, le circuit fournit des tensions
nécessaires pour expérimenter sur chaque leçon pratique.
Pour la connexion de l'alimentation, le module dispose d'un câble dont l'une des
extrémités présente un connecteur mâle et l'autre des terminaux nus du câble.
Connectez chacun des terminaux à la sortie correspondante de la source
d'alimentation, en respectant la polarité du connecteur. Pour finir, vous pourrez
l'insérer dans le module.
Remarque: le fusible du circuit est de 200 mA.
LD2
pag. 6/ 8
pag. 3/ 8
pag. 7/ 8
pag. 2/ 8
Zona de saturation
Zone
saturación
EDU-007
R5
470/0,5W
EDU-007
Zone
Zona de coupure
corte
R5
470/0,5W
TP4A
TP4A
Bibliographie.
- Principes de l'Electronique. E. McGraw-Hill. Auteur: Albert Paul Malvino.
- Sur Google: Le transistor bipolaire | BC547 | BC557
Point important.
Point important, rappel ou partie
à mémoriser.
0,5 mm Red
0,5 mm Red
Jumper.
Il permet de fermer ou
d´ouvrir un signal ou circuit
LD2
npn
pnp
0 V.
Circuit de sortie
Signal de Contrôle
Fonctionnement du transistor en mode Commutation.
Rouge
Alimentation
Bleu
Courant
Jaune
Tension
Vert
Logique
En observant le fonctionnement des deux transistors, NPN et PNP en commutation,
on remarque que les deux fonctionnent comme une porte inversée. Dans le NPN, une
tension positive fournit le négatif à la charge, et dans le PNP, le négatif fournit la tension
positive à la charge. Ainsi, quelque soit le signal de contrôle, on peut contrôler
l'activation/désactivation d'un second signal en utilisant le transistor correspondant.
Commutateur / Interrupteur.
Selon la couleur du capuchon, vous contrôlerez le voltage, le courant, ou
l´alimentation.
TP Sans courant ou TP AC.
Blanc
TP.
circuit
Rouge
TP.
circuit
Noir
TP. Tension
Jaune
TP. Courant
Bleu
Test Point. (TP).
Il permet de connecter les pointes de l'oscilloscope ou du multimètre pour réaliser
les lectures des paramètres relatifs à la leçon pratique. Selon sa couleur, il indiquera
que le Test Point (TP) est connecté au positif ou au négatif du circuit, lecture de
courant, de tension, charge, etc.
Pour faciliter une identification rapide et une réglementation unique pour les
différentes leçons pratiques et circuits des modules éducatifs Cebek, tous les éléments
communs répondent à un code de couleur ou à une forme.
Réglementation et Identification des Eléments de la série EDU.
Garantie et Considérations.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
(Vue frontale)
collecteur
base
émetteur
Les modules Educatifs Cebek de la série EDU présentent plusieurs leçons pratiques
pour analyser, expérimenter et apprendre les connaissances de base sur le thème en
question. Leur fonction n'est cependant pas de faire un mini-cours sur chaque matière,
mais de complémenter, de servir de base et de permettre l'expérimentation sur le
matériel théorique du professeur. Pour cette raison, nous recommandons l'utilisation
des modules EDU sous la supervision et l'attention de l'enseignant.
Cebek n'offre pas de service de consultations en ce qui concerne la théorie ou les
principes de fonctionnement concernant le sujet traité par le module. Il offre
seulement une assistance technique relatives aux questions ou aux problèmes émanant
du fonctionnement intrinsèque du circuit.
Tous les modules Cebek de la série EDU bénéficient d'une garantie totale de 3 ans en
composants et main d'œuvre. Les pannes ou dommages dû à des causes externes au
circuit, à des connexions erronées, ou à une installation ou un fonctionnement non
spécifiés dans la documentation du module ne seront pas couverts par la garantie; il en
sera de même pour toutes erreurs de manipulations,. Pour tout problème, il faudra
présenter la facture d'achat de l'appareil.
Pour contacter le département technique, envoyez un message à [email protected], ou
un fax au Nº+34.93.432.29.95 ou encore un courrier à l'adresse suivante: CEBEK,
c/Quetzal, 17-21, 08014 Barcelona (SPAIN).
Le fonctionnement du transistor en mode commutation n'est pas restreint seulement
au NPN logique, la polarisation de base est également utilisée de la même manière
dans les transistors PNP.
L'équivalent du transistor BC547 en
émetteur
BC557
configuration PNP est le transistor BC557,
base
celui-ci maintient la même configuration
collecteur
des pins et les caractéristiques sont
presque identiques. Le symbole électrique
Symbole
du PNP est différent du NPN, comme le
électrique
montre le schéma.
Un transistor PNP monte les zones dopées contrairement à un NPN, donc son
fonctionnement doit être considéré en mode inversé.
Dans la leçon pratique 3, on commutait le circuit à la masse par l'intermédiaire de
l'émetteur, la charge était référée au positif. Avec le PNP, en échange, le circuit se
commutera au positif et la charge se réfèrera au négatif.
Connectez un voltmètre entre
VCC
les points tests TP5C et TP5B
VCC
SW2
pour monitoriser la tension de
R6
T3
contrôle du circuit et un autre
BC557
voltmètre entre TP5A et TP5B
4K7/0,5W
TP5A
Switch 2Pos
1
pour le circuit de sortie. La
tension de contrôle s'injecte
Test Point
TP5C
également par l'intermédiaire
Test Point
R7
470/0,5W
d'un interrupteur, dans ce cas
SW2, sur la résistance de base
LD3
R6. Cependant, ici, lorsque
0,5 mm Red
TP5C est connecté à Vcc, le
TP5B
transistor, (T3), agira dans la
1
zone de coupure et fonctionnera
Test Point
comme un interrupteur ouvert,
en empêchant l'alimentation du
led.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 4
Lorsque TP5C est connecté à la
masse, le transistor T3 demeurera saturé, et se comportera comme un interrupteur
fermé, Vce sera égale à la tension maximale permise par le circuit, (Vcc - Vled), et le
led s'illuminera.
1
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007.
EDU-007.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Le transistor a été inventé en 1951 par le physicien William Schockley. Son analyse des
porteurs minoritaires dans l'union « P-N » et leur rôle dans l'injection et la recollection
des porteurs ont permis la création du transistor d'union, formé d'une planche de
matériaux P-N-P.
Le nouveau composant, avec seulement un courant minime de basse impédance,
produisait une augmentation considérable de puissance à haute impédance, ce qui
ouvrirait les portes à l'amplification de signaux de radio et télévision.
Le transistor pouvait également agir comme interrupteur de courant, en réalisant des
opérations binaires. Ainsi, plus tard l'intégration d'un ensemble de transistors sur un
fragment en silicium donna naissance au circuit intégré, et avec celui-ci, le point de
départ transcendantal de l'électronique et de l'informatique.
La valeur Beta en continu représente le gain de courant d'un transistor, et permet
d'obtenir par l'intermédiaire d'un faible courant de base un courant très supérieur du
collecteur.
En appliquant les formules suivantes, selon la valeur de Ib ou de Ic, on peut obtenir
l'amplification du transistor avec la valeur Beta.
Rc
n
Rb
Vcc
p
n
Vbb
Vbe
Vce
Electrons de la Base
collecteur
Rb
base
Rc
n
Vcc
p
n
Vbb
Vbe
emisor
Vce
Electrons de l’Emetteur
normalement inférieur à 1%.
L'émetteur agit comme un générateur
d'électrons, donc on définit Ie = Ib + Ic.
Cependant, étant
Ic
donné que le courant
de base est très faible
Ib
en comparaison avec
celui du collecteur, il se
Ie
peut que Ic soit
approximativement
Flux d´Electrons
égal à Ie.
Courant
A partir de la relation
des trois courants du transistor, on obtient les
paramètres qui établissent le gain et que chaque
fabricant offrira dans ses caractéristiques. La valeur
Alfa de D.C. est égale au quotient du résultat obtenu
par la division de Ic par Ie.
La valeur de Beta en D.C. d'un transistor
correspond à la valeur obtenue en divisant Ic par Ib.
Ic= ßdc . Ib
ßdc= Valeur Beta en continu
Ib= Courant de Base Ic= Courant du Collecteur
EDU-007
Le transistor peut travailler en trois zones de fonctionnement: la zone active, la zone
de coupure, et la zone de saturation.
La leçon pratique 2 montre une application de fonctionnement du transistor dans la
zone active, par l'intermédiaire d'une polarisation de l'émetteur.
EDU-007
Un transistor peut être en silicium ou en germanium. La différence principale entre l'un
et l'autre réside sur la valeur des barrières de potentiel, 0,7 V à 25 ºC pour le transistor
en silicium et 0,3 V pour celui en germanium. Bien que leur fonctionnement électrique
soit similaire, le transistor en silicium est le plus commun et le plus utilisé dans le
secteur industriel.
Le transistor se divise en trois zones « de dopage », l'émetteur, la base et le collecteur.
Lorsque la configuration enferme une zone P entre deux N, on l'appelle transistor
NPN, et lorsque c'est une zone N qui est limitée entre deux zones P, il s'agit d'un
transistor PNP. Les unions entre les zones de dopage se situent entre l'émetteur et la
base, et entre la base et le collecteur.
Polarisation du transistor
En appliquant une source d'alimentation entre la
base et l'émetteur, (Vbb), les électrons libres de
Rc
l'émetteur se déplacent jusqu'à la base. Etant
n
donné que celle-ci est très étroite et qu'elle n'est
Rb
Vcc
pratiquement pas dopée, elle permet aux
p
électrons de disposer du temps de vie nécessaire
Vbb
n
pour se glisser jusqu'au collecteur et pour
Vbe
Vce
circuler à travers Rc jusqu'au positif de la source
Vcc ; le pourcentage de perte dans la base à
Electrons du Collecteur
travers Rb jusqu'au positif de Vbb es très bas,
Ib= Ic
ßdc
VCC
Le circuit fonctionne comme une source de
courant constant, en adaptant les
changements de la tension d'alimentation
RV1
100
pour maintenir toujours un même courant
TP1A
d'émetteur. Cette application a une utilité
1
spéciale dans les circuits d'alimentation de
leds. Le potentiomètre RV1 et R2
LD1
Vcd
R2
TP1B
180/0,5W
constituent un diviseur de tension qui
0,5 mm Green
1
TP2A
permet d'ajuster l'alimentation du circuit de
1
Test Point
la leçon pratique, (Vcd), entre 4,5 et 8,5 V.
VCC
Test Point
approximativement. Le led, placé en série,
R1
T1
Vce
devrait modifier sa luminosité selon
BC 547
330/0,5W
l'alimentation appliquée, mais
TP2B
1
paradoxalement, le courant reste inaltéré.
Z1
Vbb
3V1
La source d'alimentation constante sur la
TP3A
base (établie à environ 3,1 V) et la
1
résistance d'émetteur permettent un
Test Point
courant constant de collecteur/émetteur.
JP1
Ie / Ic
Installez un voltmètre entre les points tests
JUMPER
TP3B
TP1A et TP1B, et un autre voltmètre entre
1
TP2A y TP2B ; installez aussi un
ampèremètre entre TP3A et TP3B en
Test Point
R3
retirant le jumper afin de permettre la
150/0,5W
lecture en série.
Comme l'indique le schéma, une
augmentation de Vc est absorbée
Schéma Electrique de la Leçon pratiqu
proportionnellement par Vce.
6V
Vc
5V
Ve= Vbb - 0,7
Vc = Vcd - Ic .
Rc
Vce= Vc - Ve
4V
Vce
3V
pag. 4/ 8
pag. 5/ 8
2V
1V
0 V.
Vcd
5V
6V
7V
8V
9V
Rev. 0419
pag. 1 / 8
EDU-007
En activant le bouton poussoir vert, la base de T5 est envoyée à la masse par
l'intermédiaire de R11. Le transistor s'établit en mode coupure et Vce = Vcc - Vled.
La tension Vce du transistor T5, par l'intermédiaire de R9, situe le T4 en mode
saturation; ce dernier fonctionnant en tant que court circuit permet l'illumination du led
vert et maintient également T5 en mode coupure.
En activant le bouton poussoir rouge, le procédé se répètera en changeant l'état des
modes coupure et saturation des transistors et en permettant l'illumination du led
rouge.
pag. 8/ 8
EDU-007
Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
On l'appelle balance RS parce qu'un signal de contrôle situe la sortie du transistor
principal ou « Q » à haut niveau, appelé S (Set). Lorsque l'autre signal, R (Reset), est
activé, la sortie du transistor principal est placée à bas niveau. L'autre transistor
fonctionne toujours de manière inverse au principal, dont la sortie est appelée Q (« Q
L'Edu-007 décrit les bases du fonctionnement des transistors bipolaires NPN et PNP.
Les différentes expériences du module permettent de monitoriser les trois régions
de fonctionnement du transistor : active, coupure et saturation, nécessitant
seulement un alimentateur et un multimètre pour pouvoir les développer.
Cette leçon pratique est fournie avec des schémas de fonctionnement interne de la
structure du transistor.
Afin d'illustrer le fonctionnement de la leçon pratique, on doit monitoriser les tensions
Vce de chaque transistor. Pour cela, il faut connecter un voltmètre entre TP6A et
TP6B, et un autre entre les points tests TP7.
L'exercice consiste à dénommer chaque bouton poussoir selon le fonctionnement de la
balance, R ou S.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 5
Test Point
Test Point
1
1
TP6B
TP7B
BC547
T4
10K/0,5W
R9
10K/0,5W
R11
T5
BC547
Test Point
Test Point
1
1
TP6A
TP7A
Push Button
Push Button
SP2
SP1
LD4
0,5 mm Green
R8
820/0,5W
VCC
LD5
0,5 mm Red
R10
820/0,5W
VCC
La leçon pratique 5 profite du fonctionnement du transistor en commutation pour
réaliser un multivibrateur stable. La principale application de ce dernier est d'obtenir
deux états logiques dans chaque sortie : zéro ou un logiques, opposés entre eux.
Toute l'information digitale se codifie de la même manière, zéros ou uns logiques,
connu sous le nom de code binaire. Dans de nombreuses applications, il est nécessaire,
en plus du signal même, et selon ses changements, qu'il soit indiqué avec un résultat
opposé, exprimé comme signal « refusé ».
Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007.Les Transistors bipolaires NPN et PNP.
www.cebek.com
Pour l’ENSEIGNEMENT et la PRATIQUE de l’ELECTRONIQUE
MODULES EDUCATIFS.
EDU-007.
EDU-007.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Le transistor a été inventé en 1951 par le physicien William Schockley. Son analyse des
porteurs minoritaires dans l'union « P-N » et leur rôle dans l'injection et la recollection
des porteurs ont permis la création du transistor d'union, formé d'une planche de
matériaux P-N-P.
Le nouveau composant, avec seulement un courant minime de basse impédance,
produisait une augmentation considérable de puissance à haute impédance, ce qui
ouvrirait les portes à l'amplification de signaux de radio et télévision.
Le transistor pouvait également agir comme interrupteur de courant, en réalisant des
opérations binaires. Ainsi, plus tard l'intégration d'un ensemble de transistors sur un
fragment en silicium donna naissance au circuit intégré, et avec celui-ci, le point de
départ transcendantal de l'électronique et de l'informatique.
La valeur Beta en continu représente le gain de courant d'un transistor, et permet
d'obtenir par l'intermédiaire d'un faible courant de base un courant très supérieur du
collecteur.
En appliquant les formules suivantes, selon la valeur de Ib ou de Ic, on peut obtenir
l'amplification du transistor avec la valeur Beta.
Rc
n
Rb
Vcc
p
n
Vbb
Vbe
Vce
Electrons de la Base
collecteur
Rb
base
Rc
n
Vcc
p
n
Vbb
Vbe
emisor
Vce
Electrons de l’Emetteur
normalement inférieur à 1%.
L'émetteur agit comme un générateur
d'électrons, donc on définit Ie = Ib + Ic.
Cependant, étant
Ic
donné que le courant
de base est très faible
Ib
en comparaison avec
celui du collecteur, il se
Ie
peut que Ic soit
approximativement
Flux d´Electrons
égal à Ie.
Courant
A partir de la relation
des trois courants du transistor, on obtient les
paramètres qui établissent le gain et que chaque
fabricant offrira dans ses caractéristiques. La valeur
Alfa de D.C. est égale au quotient du résultat obtenu
par la division de Ic par Ie.
La valeur de Beta en D.C. d'un transistor
correspond à la valeur obtenue en divisant Ic par Ib.
Ic= ßdc . Ib
ßdc= Valeur Beta en continu
Ib= Courant de Base Ic= Courant du Collecteur
EDU-007
Le transistor peut travailler en trois zones de fonctionnement: la zone active, la zone
de coupure, et la zone de saturation.
La leçon pratique 2 montre une application de fonctionnement du transistor dans la
zone active, par l'intermédiaire d'une polarisation de l'émetteur.
EDU-007
Un transistor peut être en silicium ou en germanium. La différence principale entre l'un
et l'autre réside sur la valeur des barrières de potentiel, 0,7 V à 25 ºC pour le transistor
en silicium et 0,3 V pour celui en germanium. Bien que leur fonctionnement électrique
soit similaire, le transistor en silicium est le plus commun et le plus utilisé dans le
secteur industriel.
Le transistor se divise en trois zones « de dopage », l'émetteur, la base et le collecteur.
Lorsque la configuration enferme une zone P entre deux N, on l'appelle transistor
NPN, et lorsque c'est une zone N qui est limitée entre deux zones P, il s'agit d'un
transistor PNP. Les unions entre les zones de dopage se situent entre l'émetteur et la
base, et entre la base et le collecteur.
Polarisation du transistor
En appliquant une source d'alimentation entre la
base et l'émetteur, (Vbb), les électrons libres de
Rc
l'émetteur se déplacent jusqu'à la base. Etant
n
donné que celle-ci est très étroite et qu'elle n'est
Rb
Vcc
pratiquement pas dopée, elle permet aux
p
électrons de disposer du temps de vie nécessaire
Vbb
n
pour se glisser jusqu'au collecteur et pour
Vbe
Vce
circuler à travers Rc jusqu'au positif de la source
Vcc ; le pourcentage de perte dans la base à
Electrons du Collecteur
travers Rb jusqu'au positif de Vbb es très bas,
Ib= Ic
ßdc
VCC
Le circuit fonctionne comme une source de
courant constant, en adaptant les
changements de la tension d'alimentation
RV1
100
pour maintenir toujours un même courant
TP1A
d'émetteur. Cette application a une utilité
1
spéciale dans les circuits d'alimentation de
leds. Le potentiomètre RV1 et R2
LD1
Vcd
R2
TP1B
180/0,5W
constituent un diviseur de tension qui
0,5 mm Green
1
TP2A
permet d'ajuster l'alimentation du circuit de
1
Test Point
la leçon pratique, (Vcd), entre 4,5 et 8,5 V.
VCC
Test Point
approximativement. Le led, placé en série,
R1
T1
Vce
devrait modifier sa luminosité selon
BC 547
330/0,5W
l'alimentation appliquée, mais
TP2B
1
paradoxalement, le courant reste inaltéré.
Z1
Vbb
3V1
La source d'alimentation constante sur la
TP3A
base (établie à environ 3,1 V) et la
1
résistance d'émetteur permettent un
Test Point
courant constant de collecteur/émetteur.
JP1
Ie / Ic
Installez un voltmètre entre les points tests
JUMPER
TP3B
TP1A et TP1B, et un autre voltmètre entre
1
TP2A y TP2B ; installez aussi un
ampèremètre entre TP3A et TP3B en
Test Point
R3
retirant le jumper afin de permettre la
150/0,5W
lecture en série.
Comme l'indique le schéma, une
augmentation de Vc est absorbée
Schéma Electrique de la Leçon pratiqu
proportionnellement par Vce.
6V
Vc
5V
Ve= Vbb - 0,7
Vc = Vcd - Ic .
Rc
Vce= Vc - Ve
4V
Vce
3V
pag. 4/ 8
pag. 5/ 8
2V
1V
0 V.
Vcd
5V
6V
7V
8V
9V
Rev. 0419
pag. 1 / 8
EDU-007
En activant le bouton poussoir vert, la base de T5 est envoyée à la masse par
l'intermédiaire de R11. Le transistor s'établit en mode coupure et Vce = Vcc - Vled.
La tension Vce du transistor T5, par l'intermédiaire de R9, situe le T4 en mode
saturation; ce dernier fonctionnant en tant que court circuit permet l'illumination du led
vert et maintient également T5 en mode coupure.
En activant le bouton poussoir rouge, le procédé se répètera en changeant l'état des
modes coupure et saturation des transistors et en permettant l'illumination du led
rouge.
pag. 8/ 8
EDU-007
Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
On l'appelle balance RS parce qu'un signal de contrôle situe la sortie du transistor
principal ou « Q » à haut niveau, appelé S (Set). Lorsque l'autre signal, R (Reset), est
activé, la sortie du transistor principal est placée à bas niveau. L'autre transistor
fonctionne toujours de manière inverse au principal, dont la sortie est appelée Q (« Q
L'Edu-007 décrit les bases du fonctionnement des transistors bipolaires NPN et PNP.
Les différentes expériences du module permettent de monitoriser les trois régions
de fonctionnement du transistor : active, coupure et saturation, nécessitant
seulement un alimentateur et un multimètre pour pouvoir les développer.
Cette leçon pratique est fournie avec des schémas de fonctionnement interne de la
structure du transistor.
Afin d'illustrer le fonctionnement de la leçon pratique, on doit monitoriser les tensions
Vce de chaque transistor. Pour cela, il faut connecter un voltmètre entre TP6A et
TP6B, et un autre entre les points tests TP7.
L'exercice consiste à dénommer chaque bouton poussoir selon le fonctionnement de la
balance, R ou S.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 5
Test Point
Test Point
1
1
TP6B
TP7B
BC547
T4
10K/0,5W
R9
10K/0,5W
R11
T5
BC547
Test Point
Test Point
1
1
TP6A
TP7A
Push Button
Push Button
SP2
SP1
LD4
0,5 mm Green
R8
820/0,5W
VCC
LD5
0,5 mm Red
R10
820/0,5W
VCC
La leçon pratique 5 profite du fonctionnement du transistor en commutation pour
réaliser un multivibrateur stable. La principale application de ce dernier est d'obtenir
deux états logiques dans chaque sortie : zéro ou un logiques, opposés entre eux.
Toute l'information digitale se codifie de la même manière, zéros ou uns logiques,
connu sous le nom de code binaire. Dans de nombreuses applications, il est nécessaire,
en plus du signal même, et selon ses changements, qu'il soit indiqué avec un résultat
opposé, exprimé comme signal « refusé ».
Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007.Les Transistors bipolaires NPN et PNP.
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Pour l’ENSEIGNEMENT et la PRATIQUE de l’ELECTRONIQUE
MODULES EDUCATIFS.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
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(Vistafrontale)
frontal)
(Vue
Avant de commencer...
Avant de commencer une leçon pratique, il est important de lire attentivement son
manuel d'instructions et les indications correspondantes.
Réalisez correctement les connexions au niveau des points de contact indiqués, sinon
les mesures qui dépendent de ces connexions seront confuses ou incorrectes.
Ne pas réaliser ni court-circuiter des connexions non spécifiées dans les instructions
car le circuit pourrait être endommagé.
Si la led de l'alimentation “PWR” ne s'allume pas ou si sa fonction cesse soudainement,
déconnectez vite l'alimentation du dispositif et vérifiez qu'il ne se produise aucun courtcircuit, ainsi que l'état du fusible.
Bien que les leçons décrites puissent se réaliser en suivant les indications du manuel,
nous vous recommandons la supervision d'un enseignant pouvant vous conseiller et
vous apporter une aide sur les concepts décrits.
Dans le circuit, chaque leçon pratique sera délimitée par un rectangle avec le numéro
correspondant. Une ou plusieurs expérimentations seront décrites sur cette leçon.
Alimentation du module.
EDU-007
1
Le fonctionnement d’un transistor bipolaire en mode commutation équivaut toujours à
un fonctionnement en mode coupure ou en mode saturation, avec une tension de
contrôle et une tension de sortie.
Il faut utiliser deux voltmètres ; un
VCC
entre les points tests TP4C et TP4B
pour monitoriser la tension de
LD2
contrôle du circuit, et un autre entre
0,5 mm Red
TP4A et TP4B pour la lecture de la
tension de sortie.
R5
L’interrupteur SW1 assume la tension
470/0,5W
de contrôle. Il applique à la base du
TP4A
transistor, polarisée par
1
l’intermédiaire de R4, la valeur de Vcc VCC
SW1
Test Point
ou il l’envoit à la masse.
R4
T2
BC 547
Lorsque TP4C est connectée à la
4K7/0,5W
TP4B
masse, le transistor se situera dans la
1
zone de coupure, et la tension
Test Point
TP4C
collecteur-émetteur sera égale à la
Test Point
tension maximale fournie par le
circuit
Shéma
Esquema
électrique
Eléctrico
de ladeleçon
la Práctica
pratique33
Si Vcc = 8,2 V. approx, Vce = Vcc Vled. Le transistor en mode coupure équivaut à un circuit ouvert, par conséquent, le
circuit du led ne peut pas se connecter à la masse et permettre son illumination.
En commutant SW1 et en injectant Vcc dans TP4C, le transistor passera à la zone de
saturation et se comportera comme un court-circuit, un interrupteur fermé,
permettant ainsi que le circuit du led se ferme à la masse et donc s’illumine.
Afin d’assurer un fonctionnement du transistor dans la zone de saturation, on
recherche la « saturation dure », grâce à laquelle on s’assure que le transistor travaille
EDU-007
collecteur
colector
base
base
émetteur
emisor
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
En plus du fonctionnement dans la zone active, un transistor peut aussi agir dans des
zones dénommées zone de coupure et zone de saturation, dont la fonction primordiale
n’est pas l’amplification mais un travail en commutation.
Dans la leçon pratique 3, on utilise un
transistor NPN BC547 pour configurer un
colector
col
lecteur
BC547
transistor qui travaille en commutation, ou
base
interrupteur. Le symbole électrique du
emisor
émetteur
NPN est représenté comme l’indique le
schéma (où apparaît également la
Symbole
Símbolo
configuration des pins du BC547).
électrique
eléctrico
Connecteur
femelle
A modo
práctico
existe
una une
norma
para
asegura
durad'un
de un
De
manière
pratique,
il existe
norme
pour
assurerlalasaturación
saturation dure
transistor.qui
Esta
se consiste
al emplear
una resistencia
de base
10 veces
transistor,
consiste
à utiliser
une résistance
de base 10 fois
supérieure
à la
superior ade
lacollecteur.
resistencia de colector.
résistance
Connecteur
mâle
Matériel nécessaire.
Vous n'aurez besoin d'aucun matériel ni de composants additionnels pour expérimenter
avec ce module. Il suffira des instruments de mesure nécessaires pour pouvoir obtenir
et comparer les valeurs des leçons pratiques. Pour ce module, vous aurez besoin d'un
ou plusieurs multimètres avec sa fonction de voltmètre ou ampèremètre. Si vous
disposez d'un Oscilloscope, vous pourrez aussi l'utiliser pour remplacer le voltmètre.
Circuit
Circuito
équivalent
equivalente
du transistor
del transistor
de la leçon
de la pratique
práctica en:
dans:
VCC
VCC
Le module doit être alimenté par une tension de 12 V.D.C. Il faudra utiliser une source
d'alimentation stabilisée de laboratoire ou bien la source d'alimentation Cebek FE-113.
L'alimentation du circuit se réalise uniquement par l'intermédiaire du connecteur mâle
de la plaque, aucun type de signal ne devra être injecté sur n'importe quel
autre terminal du circuit. Une fois alimenté, le circuit fournit des tensions
nécessaires pour expérimenter sur chaque leçon pratique.
Pour la connexion de l'alimentation, le module dispose d'un câble dont l'une des
extrémités présente un connecteur mâle et l'autre des terminaux nus du câble.
Connectez chacun des terminaux à la sortie correspondante de la source
d'alimentation, en respectant la polarité du connecteur. Pour finir, vous pourrez
l'insérer dans le module.
Remarque: le fusible du circuit est de 200 mA.
LD2
pag. 6/ 8
pag. 3/ 8
pag. 7/ 8
pag. 2/ 8
Zona de saturation
Zone
saturación
EDU-007
R5
470/0,5W
EDU-007
Zone
Zona de coupure
corte
R5
470/0,5W
TP4A
TP4A
Bibliographie.
- Principes de l'Electronique. E. McGraw-Hill. Auteur: Albert Paul Malvino.
- Sur Google: Le transistor bipolaire | BC547 | BC557
Point important.
Point important, rappel ou partie
à mémoriser.
0,5 mm Red
0,5 mm Red
Jumper.
Il permet de fermer ou
d´ouvrir un signal ou circuit
LD2
npn
pnp
0 V.
Circuit de sortie
Signal de Contrôle
Fonctionnement du transistor en mode Commutation.
Rouge
Alimentation
Bleu
Courant
Jaune
Tension
Vert
Logique
En observant le fonctionnement des deux transistors, NPN et PNP en commutation,
on remarque que les deux fonctionnent comme une porte inversée. Dans le NPN, une
tension positive fournit le négatif à la charge, et dans le PNP, le négatif fournit la tension
positive à la charge. Ainsi, quelque soit le signal de contrôle, on peut contrôler
l'activation/désactivation d'un second signal en utilisant le transistor correspondant.
Commutateur / Interrupteur.
Selon la couleur du capuchon, vous contrôlerez le voltage, le courant, ou
l´alimentation.
TP Sans courant ou TP AC.
Blanc
TP.
circuit
Rouge
TP.
circuit
Noir
TP. Tension
Jaune
TP. Courant
Bleu
Test Point. (TP).
Il permet de connecter les pointes de l'oscilloscope ou du multimètre pour réaliser
les lectures des paramètres relatifs à la leçon pratique. Selon sa couleur, il indiquera
que le Test Point (TP) est connecté au positif ou au négatif du circuit, lecture de
courant, de tension, charge, etc.
Pour faciliter une identification rapide et une réglementation unique pour les
différentes leçons pratiques et circuits des modules éducatifs Cebek, tous les éléments
communs répondent à un code de couleur ou à une forme.
Réglementation et Identification des Eléments de la série EDU.
Garantie et Considérations.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
(Vue frontale)
collecteur
base
émetteur
Les modules Educatifs Cebek de la série EDU présentent plusieurs leçons pratiques
pour analyser, expérimenter et apprendre les connaissances de base sur le thème en
question. Leur fonction n'est cependant pas de faire un mini-cours sur chaque matière,
mais de complémenter, de servir de base et de permettre l'expérimentation sur le
matériel théorique du professeur. Pour cette raison, nous recommandons l'utilisation
des modules EDU sous la supervision et l'attention de l'enseignant.
Cebek n'offre pas de service de consultations en ce qui concerne la théorie ou les
principes de fonctionnement concernant le sujet traité par le module. Il offre
seulement une assistance technique relatives aux questions ou aux problèmes émanant
du fonctionnement intrinsèque du circuit.
Tous les modules Cebek de la série EDU bénéficient d'une garantie totale de 3 ans en
composants et main d'œuvre. Les pannes ou dommages dû à des causes externes au
circuit, à des connexions erronées, ou à une installation ou un fonctionnement non
spécifiés dans la documentation du module ne seront pas couverts par la garantie; il en
sera de même pour toutes erreurs de manipulations,. Pour tout problème, il faudra
présenter la facture d'achat de l'appareil.
Pour contacter le département technique, envoyez un message à [email protected], ou
un fax au Nº+34.93.432.29.95 ou encore un courrier à l'adresse suivante: CEBEK,
c/Quetzal, 17-21, 08014 Barcelona (SPAIN).
Le fonctionnement du transistor en mode commutation n'est pas restreint seulement
au NPN logique, la polarisation de base est également utilisée de la même manière
dans les transistors PNP.
L'équivalent du transistor BC547 en
émetteur
BC557
configuration PNP est le transistor BC557,
base
celui-ci maintient la même configuration
collecteur
des pins et les caractéristiques sont
presque identiques. Le symbole électrique
Symbole
du PNP est différent du NPN, comme le
électrique
montre le schéma.
Un transistor PNP monte les zones dopées contrairement à un NPN, donc son
fonctionnement doit être considéré en mode inversé.
Dans la leçon pratique 3, on commutait le circuit à la masse par l'intermédiaire de
l'émetteur, la charge était référée au positif. Avec le PNP, en échange, le circuit se
commutera au positif et la charge se réfèrera au négatif.
Connectez un voltmètre entre
VCC
les points tests TP5C et TP5B
VCC
SW2
pour monitoriser la tension de
R6
T3
contrôle du circuit et un autre
BC557
voltmètre entre TP5A et TP5B
4K7/0,5W
TP5A
Switch 2Pos
1
pour le circuit de sortie. La
tension de contrôle s'injecte
Test Point
TP5C
également par l'intermédiaire
Test Point
R7
470/0,5W
d'un interrupteur, dans ce cas
SW2, sur la résistance de base
LD3
R6. Cependant, ici, lorsque
0,5 mm Red
TP5C est connecté à Vcc, le
TP5B
transistor, (T3), agira dans la
1
zone de coupure et fonctionnera
Test Point
comme un interrupteur ouvert,
en empêchant l'alimentation du
led.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 4
Lorsque TP5C est connecté à la
masse, le transistor T3 demeurera saturé, et se comportera comme un interrupteur
fermé, Vce sera égale à la tension maximale permise par le circuit, (Vcc - Vled), et le
led s'illuminera.
1
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
En plus du fonctionnement dans la zone active, un transistor peut aussi agir dans des
zones dénommées zone de coupure et zone de saturation, dont la fonction primordiale
n’est pas l’amplification mais un travail en commutation.
Dans la leçon pratique 3, on utilise un
transistor NPN BC547 pour configurer un
colector
col
lecteur
BC547
transistor qui travaille en commutation, ou
base
interrupteur. Le symbole électrique du
emisor
émetteur
NPN est représenté comme l’indique le
schéma (où apparaît également la
configuration des pins du BC547).
(Vistafrontale)
frontal)
(Vue
collecteur
colector
base
base
émetteur
emisor
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
Avant de commencer...
Avant de commencer une leçon pratique, il est important de lire attentivement son
manuel d'instructions et les indications correspondantes.
Réalisez correctement les connexions au niveau des points de contact indiqués, sinon
les mesures qui dépendent de ces connexions seront confuses ou incorrectes.
Ne pas réaliser ni court-circuiter des connexions non spécifiées dans les instructions
car le circuit pourrait être endommagé.
Si la led de l'alimentation “PWR” ne s'allume pas ou si sa fonction cesse soudainement,
déconnectez vite l'alimentation du dispositif et vérifiez qu'il ne se produise aucun courtcircuit, ainsi que l'état du fusible.
Bien que les leçons décrites puissent se réaliser en suivant les indications du manuel,
nous vous recommandons la supervision d'un enseignant pouvant vous conseiller et
vous apporter une aide sur les concepts décrits.
Dans le circuit, chaque leçon pratique sera délimitée par un rectangle avec le numéro
correspondant. Une ou plusieurs expérimentations seront décrites sur cette leçon.
Alimentation du module.
Le module doit être alimenté par une tension de 12 V.D.C. Il faudra utiliser une source
d'alimentation stabilisée de laboratoire ou bien la source d'alimentation Cebek FE-113.
L'alimentation du circuit se réalise uniquement par l'intermédiaire du connecteur mâle
de la plaque, aucun type de signal ne devra être injecté sur n'importe quel
autre terminal du circuit. Une fois alimenté, le circuit fournit des tensions
nécessaires pour expérimenter sur chaque leçon pratique.
Pour la connexion de l'alimentation, le module dispose d'un câble dont l'une des
extrémités présente un connecteur mâle et l'autre des terminaux nus du câble.
Connectez chacun des terminaux à la sortie correspondante de la source
d'alimentation, en respectant la polarité du connecteur. Pour finir, vous pourrez
l'insérer dans le module.
Remarque: le fusible du circuit est de 200 mA.
Connecteur
femelle
A modo
práctico
existe
una une
norma
para
asegura
durad'un
de un
De
manière
pratique,
il existe
norme
pour
assurerlalasaturación
saturation dure
transistor.qui
Esta
se consiste
al emplear
una resistencia
de base
10 veces
transistor,
consiste
à utiliser
une résistance
de base 10 fois
supérieure
à la
superior ade
lacollecteur.
resistencia de colector.
résistance
Connecteur
mâle
Matériel nécessaire.
Vous n'aurez besoin d'aucun matériel ni de composants additionnels pour expérimenter
avec ce module. Il suffira des instruments de mesure nécessaires pour pouvoir obtenir
et comparer les valeurs des leçons pratiques. Pour ce module, vous aurez besoin d'un
ou plusieurs multimètres avec sa fonction de voltmètre ou ampèremètre. Si vous
disposez d'un Oscilloscope, vous pourrez aussi l'utiliser pour remplacer le voltmètre.
Circuit
Circuito
équivalent
equivalente
du transistor
del transistor
de la leçon
de la pratique
práctica en:
dans:
VCC
VCC
LD2
LD2
0,5 mm Red
0,5 mm Red
Zone
Zona de coupure
corte
R5
470/0,5W
R5
470/0,5W
Zona de saturation
Zone
saturación
TP4A
TP4A
Bibliographie.
- Principes de l'Electronique. E. McGraw-Hill. Auteur: Albert Paul Malvino.
- Sur Google: Le transistor bipolaire | BC547 | BC557
Point important.
Point important, rappel ou partie
à mémoriser.
Symbole
Símbolo
électrique
eléctrico
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pag. 6/ 8
EDU-007
Le fonctionnement d’un transistor bipolaire en mode commutation équivaut toujours à
un fonctionnement en mode coupure ou en mode saturation, avec une tension de
contrôle et une tension de sortie.
Il faut utiliser deux voltmètres ; un
VCC
entre les points tests TP4C et TP4B
pour monitoriser la tension de
LD2
contrôle du circuit, et un autre entre
0,5 mm Red
TP4A et TP4B pour la lecture de la
tension de sortie.
R5
L’interrupteur SW1 assume la tension
470/0,5W
de contrôle. Il applique à la base du
TP4A
transistor, polarisée par
1
l’intermédiaire de R4, la valeur de Vcc VCC
SW1
Test Point
ou il l’envoit à la masse.
R4
T2
BC 547
Lorsque TP4C est connectée à la
4K7/0,5W
TP4B
masse, le transistor se situera dans la
1
zone de coupure, et la tension
Test Point
TP4C
collecteur-émetteur sera égale à la
Test Point
tension maximale fournie par le
circuit
Shéma
Esquema
électrique
Eléctrico
de ladeleçon
la Práctica
pratique33
Si Vcc = 8,2 V. approx, Vce = Vcc Vled. Le transistor en mode coupure équivaut à un circuit ouvert, par conséquent, le
circuit du led ne peut pas se connecter à la masse et permettre son illumination.
En commutant SW1 et en injectant Vcc dans TP4C, le transistor passera à la zone de
saturation et se comportera comme un court-circuit, un interrupteur fermé,
permettant ainsi que le circuit du led se ferme à la masse et donc s’illumine.
Afin d’assurer un fonctionnement du transistor dans la zone de saturation, on
recherche la « saturation dure », grâce à laquelle on s’assure que le transistor travaille
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1
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EDU-007
Jumper.
Il permet de fermer ou
d´ouvrir un signal ou circuit
npn
pnp
0 V.
Signal de Contrôle
Circuit de sortie
Fonctionnement du transistor en mode Commutation.
Rouge
Alimentation
Bleu
Courant
Jaune
Tension
Vert
Logique
En observant le fonctionnement des deux transistors, NPN et PNP en commutation,
on remarque que les deux fonctionnent comme une porte inversée. Dans le NPN, une
tension positive fournit le négatif à la charge, et dans le PNP, le négatif fournit la tension
positive à la charge. Ainsi, quelque soit le signal de contrôle, on peut contrôler
l'activation/désactivation d'un second signal en utilisant le transistor correspondant.
Commutateur / Interrupteur.
Selon la couleur du capuchon, vous contrôlerez le voltage, le courant, ou
l´alimentation.
TP Sans courant ou TP AC.
Blanc
TP.
circuit
Rouge
TP.
circuit
Noir
TP. Tension
Jaune
TP. Courant
Bleu
Le fonctionnement du transistor en mode commutation n'est pas restreint seulement
au NPN logique, la polarisation de base est également utilisée de la même manière
dans les transistors PNP.
L'équivalent du transistor BC547 en
émetteur
BC557
configuration PNP est le transistor BC557,
base
celui-ci maintient la même configuration
collecteur
des pins et les caractéristiques sont
presque identiques. Le symbole électrique
Symbole
du PNP est différent du NPN, comme le
électrique
montre le schéma.
Un transistor PNP monte les zones dopées contrairement à un NPN, donc son
fonctionnement doit être considéré en mode inversé.
Dans la leçon pratique 3, on commutait le circuit à la masse par l'intermédiaire de
l'émetteur, la charge était référée au positif. Avec le PNP, en échange, le circuit se
commutera au positif et la charge se réfèrera au négatif.
Connectez un voltmètre entre
VCC
les points tests TP5C et TP5B
VCC
SW2
pour monitoriser la tension de
R6
T3
contrôle du circuit et un autre
BC557
voltmètre entre TP5A et TP5B
4K7/0,5W
TP5A
Switch 2Pos
1
pour le circuit de sortie. La
tension de contrôle s'injecte
Test Point
TP5C
également par l'intermédiaire
Test Point
R7
470/0,5W
d'un interrupteur, dans ce cas
SW2, sur la résistance de base
LD3
R6. Cependant, ici, lorsque
0,5 mm Red
TP5C est connecté à Vcc, le
TP5B
transistor, (T3), agira dans la
1
zone de coupure et fonctionnera
Test Point
comme un interrupteur ouvert,
en empêchant l'alimentation du
led.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 4
Lorsque TP5C est connecté à la
masse, le transistor T3 demeurera saturé, et se comportera comme un interrupteur
fermé, Vce sera égale à la tension maximale permise par le circuit, (Vcc - Vled), et le
led s'illuminera.
1
EDU-007
EDU-007
Test Point. (TP).
Il permet de connecter les pointes de l'oscilloscope ou du multimètre pour réaliser
les lectures des paramètres relatifs à la leçon pratique. Selon sa couleur, il indiquera
que le Test Point (TP) est connecté au positif ou au négatif du circuit, lecture de
courant, de tension, charge, etc.
Pour faciliter une identification rapide et une réglementation unique pour les
différentes leçons pratiques et circuits des modules éducatifs Cebek, tous les éléments
communs répondent à un code de couleur ou à une forme.
Réglementation et Identification des Eléments de la série EDU.
(Vue frontale)
collecteur
base
émetteur
Les modules Educatifs Cebek de la série EDU présentent plusieurs leçons pratiques
pour analyser, expérimenter et apprendre les connaissances de base sur le thème en
question. Leur fonction n'est cependant pas de faire un mini-cours sur chaque matière,
mais de complémenter, de servir de base et de permettre l'expérimentation sur le
matériel théorique du professeur. Pour cette raison, nous recommandons l'utilisation
des modules EDU sous la supervision et l'attention de l'enseignant.
Cebek n'offre pas de service de consultations en ce qui concerne la théorie ou les
principes de fonctionnement concernant le sujet traité par le module. Il offre
seulement une assistance technique relatives aux questions ou aux problèmes émanant
du fonctionnement intrinsèque du circuit.
Tous les modules Cebek de la série EDU bénéficient d'une garantie totale de 3 ans en
composants et main d'œuvre. Les pannes ou dommages dû à des causes externes au
circuit, à des connexions erronées, ou à une installation ou un fonctionnement non
spécifiés dans la documentation du module ne seront pas couverts par la garantie; il en
sera de même pour toutes erreurs de manipulations,. Pour tout problème, il faudra
présenter la facture d'achat de l'appareil.
Pour contacter le département technique, envoyez un message à [email protected], ou
un fax au Nº+34.93.432.29.95 ou encore un courrier à l'adresse suivante: CEBEK,
c/Quetzal, 17-21, 08014 Barcelona (SPAIN).
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
Garantie et Considérations.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
EDU-007.
Les transistors bipolaires NPN et PNP.
La valeur Beta en continu représente le gain de courant d'un transistor, et permet
d'obtenir par l'intermédiaire d'un faible courant de base un courant très supérieur du
collecteur.
En appliquant les formules suivantes, selon la valeur de Ib ou de Ic, on peut obtenir
l'amplification du transistor avec la valeur Beta.
Le transistor a été inventé en 1951 par le physicien William Schockley. Son analyse des
porteurs minoritaires dans l'union « P-N » et leur rôle dans l'injection et la recollection
des porteurs ont permis la création du transistor d'union, formé d'une planche de
matériaux P-N-P.
Le nouveau composant, avec seulement un courant minime de basse impédance,
produisait une augmentation considérable de puissance à haute impédance, ce qui
ouvrirait les portes à l'amplification de signaux de radio et télévision.
Le transistor pouvait également agir comme interrupteur de courant, en réalisant des
opérations binaires. Ainsi, plus tard l'intégration d'un ensemble de transistors sur un
fragment en silicium donna naissance au circuit intégré, et avec celui-ci, le point de
départ transcendantal de l'électronique et de l'informatique.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
EDU-007
Un transistor peut être en silicium ou en germanium. La différence principale entre l'un
et l'autre réside sur la valeur des barrières de potentiel, 0,7 V à 25 ºC pour le transistor
en silicium et 0,3 V pour celui en germanium. Bien que leur fonctionnement électrique
soit similaire, le transistor en silicium est le plus commun et le plus utilisé dans le
secteur industriel.
Le transistor se divise en trois zones « de dopage », l'émetteur, la base et le collecteur.
Lorsque la configuration enferme une zone P entre deux N, on l'appelle transistor
NPN, et lorsque c'est une zone N qui est limitée entre deux zones P, il s'agit d'un
transistor PNP. Les unions entre les zones de dopage se situent entre l'émetteur et la
base, et entre la base et le collecteur.
Polarisation du transistor
En appliquant une source d'alimentation entre la
base et l'émetteur, (Vbb), les électrons libres de
Rc
l'émetteur se déplacent jusqu'à la base. Etant
n
donné que celle-ci est très étroite et qu'elle n'est
Rb
pratiquement pas dopée, elle permet aux
p Vcc
électrons de disposer du temps de vie nécessaire
Vbb
n
pour se glisser jusqu'au collecteur et pour
Vbe
Vce
circuler à travers Rc jusqu'au positif de la source
Vcc ; le pourcentage de perte dans la base à
travers Rb jusqu'au positif de Vbb es très bas,
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EDU-007
Electrons du Collecteur
n
Rb
p
Rc
Vcc
n
Vbb
Vbe
Vce
Electrons de la Base
collecteur
Rb
base
Rc
n
Vcc
p
n
Vbb
Vbe
Vce
emisor
Electrons de l’Emetteur
normalement inférieur à 1%.
L'émetteur agit comme un générateur
d'électrons, donc on définit Ie = Ib + Ic.
Cependant, étant
Ic
donné que le courant
de base est très faible
Ib
en comparaison avec
celui du collecteur, il se
Ie
peut que Ic soit
approximativement
Flux d´Electrons
égal à Ie.
Courant
A partir de la relation
des trois courants du transistor, on obtient les
paramètres qui établissent le gain et que chaque
fabricant offrira dans ses caractéristiques. La valeur
Alfa de D.C. est égale au quotient du résultat obtenu
par la division de Ic par Ie.
La valeur de Beta en D.C. d'un transistor
correspond à la valeur obtenue en divisant Ic par Ib.
Ib= Ic
ßdc
Ic= ßdc . Ib
ßdc= Valeur Beta en continu
Ib= Courant de Base Ic= Courant du Collecteur
Le transistor peut travailler en trois zones de fonctionnement: la zone active, la zone
de coupure, et la zone de saturation.
La leçon pratique 2 montre une application de fonctionnement du transistor dans la
zone active, par l'intermédiaire d'une polarisation de l'émetteur.
VCC
Le circuit fonctionne comme une source de
courant constant, en adaptant les
changements de la tension d'alimentation
RV1
100
pour maintenir toujours un même courant
TP1A
d'émetteur. Cette application a une utilité
1
spéciale dans les circuits d'alimentation de
leds. Le potentiomètre RV1 et R2
LD1
Vcd
R2
TP1B
180/0,5W
constituent un diviseur de tension qui
0,5 mm Green
1
TP2A
permet d'ajuster l'alimentation du circuit de
1
Test Point
la leçon pratique, (Vcd), entre 4,5 et 8,5 V.
VCC
Test Point
approximativement. Le led, placé en série,
R1
T1
Vce
devrait modifier sa luminosité selon
BC 547
330/0,5W
l'alimentation appliquée, mais
TP2B
1
paradoxalement, le courant reste inaltéré.
Z1
Vbb
3V1
La source d'alimentation constante sur la
TP3A
base (établie à environ 3,1 V) et la
1
résistance d'émetteur permettent un
Test Point
courant constant de collecteur/émetteur.
JP1
Ie / Ic
Installez un voltmètre entre les points tests
JUMPER
TP3B
TP1A et TP1B, et un autre voltmètre entre
1
TP2A y TP2B ; installez aussi un
ampèremètre entre TP3A et TP3B en
Test Point
R3
retirant le jumper afin de permettre la
150/0,5W
lecture en série.
Comme l'indique le schéma, une
augmentation de Vc est absorbée
Schéma Electrique de la Leçon pratiq
proportionnellement par Vce.
6V
Vc
5V
4V
Vce
3V
2V
1V
Ve= Vbb - 0,7
Vc = Vcd - Ic .
Rc
Vce= Vc - Ve
Vcd
0 V.
5V
6V
7V
8V
9V
Rev. 0419
En activant le bouton poussoir vert, la base de T5 est envoyée à la masse par
l'intermédiaire de R11. Le transistor s'établit en mode coupure et Vce = Vcc - Vled.
La tension Vce du transistor T5, par l'intermédiaire de R9, situe le T4 en mode
saturation; ce dernier fonctionnant en tant que court circuit permet l'illumination du led
vert et maintient également T5 en mode coupure.
En activant le bouton poussoir rouge, le procédé se répètera en changeant l'état des
modes coupure et saturation des transistors et en permettant l'illumination du led
rouge.
pag. 8/ 8
pag. 1 / 8
Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
Leçon pratique 4. Le transistor interrupteur PNP.
Leçon pratique 3. Le transistor interrupteur NPN.
Leçon pratique 2. Fonctionnement du transistor comme source de courant.
Leçon pratique 1. Le transistor bipolaire. Définition et fonctionnement.
On l'appelle balance RS parce qu'un signal de contrôle situe la sortie du transistor
principal ou « Q » à haut niveau, appelé S (Set). Lorsque l'autre signal, R (Reset), est
activé, la sortie du transistor principal est placée à bas niveau. L'autre transistor
fonctionne toujours de manière inverse au principal, dont la sortie est appelée Q (« Q
L'Edu-007 décrit les bases du fonctionnement des transistors bipolaires NPN et PNP.
Les différentes expériences du module permettent de monitoriser les trois régions
de fonctionnement du transistor : active, coupure et saturation, nécessitant
seulement un alimentateur et un multimètre pour pouvoir les développer.
Cette leçon pratique est fournie avec des schémas de fonctionnement interne de la
structure du transistor.
Afin d'illustrer le fonctionnement de la leçon pratique, on doit monitoriser les tensions
Vce de chaque transistor. Pour cela, il faut connecter un voltmètre entre TP6A et
TP6B, et un autre entre les points tests TP7.
L'exercice consiste à dénommer chaque bouton poussoir selon le fonctionnement de la
balance, R ou S.
Schéma Electrique de la Leçon pratique 5
1
TP7B
10K/0,5W
T4
10K/0,5W
R9
R11
T5
BC547
Test Point
1
TP7A
SP2
Push Button
Push Button
LD4
0,5 mm Green
EDU-007
EDU-007
Test Point
Test Point
1
TP6B
BC547
Test Point
1
TP6A
SP1
LD5
0,5 mm Red
R8
820/0,5W
R10
820/0,5W
VCC
EDU-007.Les Transistors bipolaires NPN et PNP.
VCC
www.cebek.com
La leçon pratique 5 profite du fonctionnement du transistor en commutation pour
réaliser un multivibrateur stable. La principale application de ce dernier est d'obtenir
deux états logiques dans chaque sortie : zéro ou un logiques, opposés entre eux.
Toute l'information digitale se codifie de la même manière, zéros ou uns logiques,
connu sous le nom de code binaire. Dans de nombreuses applications, il est nécessaire,
en plus du signal même, et selon ses changements, qu'il soit indiqué avec un résultat
opposé, exprimé comme signal « refusé ».
Pour l’ENSEIGNEMENT et la PRATIQUE de l’ELECTRONIQUE
MODULES EDUCATIFS.
Leçon pratique 5. Balance R.S. avec transistors.
EDU-007. Les transistors bipolaires NPN et PNP.