Determinação dos parâmetros do transistor

Determinação dos Parâmetros de um Transistor

1. Objetivo................................................................................................3

2. Introdução teórica.................................................................................3

3. Procedimento Experimental..................................................................3

4. Resultados , Discussão e Conclusão...................................................4

4.1 Característica ICxVBE.....................................................................5

4.2 Característica ICxVCE.....................................................................7

4.3 Inversão entre coletor e emissor.....................................................10

5. Considerações Finais..............................................................................13

6. Atividades Complementares....................................................................13

1. Objetivo:

Estudar o funcionamento básico de um transistor e entender as relações de suas correntes com as tensões aplicadas é extremamente necessário para a análise de qualquer circuito eletrônico.

Para isso é necessário determinar experimentalmente as características IC x VCE e IC x VBE de um transistor bipolar NPN em montagem Emissor Comum.

Fazendo esta montagem pode-se obter os valores de αf, αr, bf e br, assim como sua dependência com IC. Determinando também os parâmetros do modelo de Ebbers-Moll para o transistor NPN BC547.

2. Introdução teórica

O transistor é o principal dispositivo de três terminais, sendo até mais utilizado do que os dispositivos com dois terminais. Seu funcionamento é feito basicamente pelo uso de uma tensão entre dois terminais para controlar o fluxo de corrente no terceiro.

Existem dois tipos principais de transistores, um é o TBJ e o outro é o transistor de efeito de campo (FET). São amplamente utilizados em circuitos discretos, assim como no projeto de CIs, tanto analógicos quanto

O TBJ (Transistor Bipolar de Junção) é formado de três regiões semicondutoras: a região do emissor (tipo n), a região da base (tipo p) e a região do coletor (tipo n). Conecta-se a cada uma dessa regiões um terminal, sendo estes terminais denominados de emissor (E), base (B) e coletor (C).

Sendo formado de duas junções pn, dependendo da condição de polarização (direta ou inversa) de cada uma dessa junções, o transistor opera em um modo diferente.

Modo JEB JCB

Corte Reversa Reversa

Ativo Direta Reversa

Saturação Direta Direta

3. Procedimentos Experimentais

Para os experimentos realizados utilizaram-se os materiais listados abaixo:

• Multímetro

• Osciloscópio

• Protoboard

• Transistor NPN (BC 547)

• Resistores

• Cabos e conectores

Para o início da experiência monta-se a configuração coletor-emissor comum mostrada na figura 1. Traça-se com isso a curva característica do transistor utilizado, mantendo e variando . Repetiu-se depois o procedimento para . Para esta configuração determinou-se, através dos dados coletados, a corrente de saturação da junção emissor-base .

Em um segundo momento obteve-se a curva característica , parametrizada em . Para isso variou-se de modo a impor correntes de base no intervalo de 5 a 80 μA, espaçadas de 15μA. Para cada valor de , variou-se de modo a obter no intervalo de 0 a 7V. Para determinar , variou-se de 0 V a 300 mV, em passos de 100 mV.

Em uma terceira etapa inverteu-se os terminais de emissor e coletor e levantou-se a característica , ou seja, a corrente de elétrons injetada no emissor através da polarização direta da junção coletor-base. Verificou-se com isso a lei exponencial, determinando a corrente reversa .

4 Resultados, Discussões e Conclusões

Com o arranjo abaixo, foram obtidos seguintes os valores que descrevem o comportamento do transistor BC547, com RB= 100kΩ, RC= 470Ω.

Figura 1: Montagem do componente BC547 no modo Emissor Comum

4.1 Característica ICxVBE

Onde obtivemos os valores de VBE, a partir de valores de IC, para VCC igual a 7V

IC [mA] VBE [mV]

0 0

0,037 540

0,105 571

0,27 596

0,657 620

1 632

2 648

5 671

10 681

15 713

20 733

A partir destes valores, traçamos um gráfico de ICxVBE em escala logarítmica

Assim, sabendo que o comportamento de IC e VBE, é dado pela equação:

(1)

Desta forma, para IC igual a 5mA, temos um valor de VBE igual a 671mV. Aplicando esses valores na equação 1, temos que IS é igual a 3x10-14A

Mudamos