Laboratório 10 - Transistor BJT

Prof. Dr. Marcelo de Oliveira Rosa Prof. MSc. José da Silva Maia

10 de agosto de 2011

Resumo Nesta experiência lidaremos com o transistor BJT, com ensaios de polarização, amplifi-

cação e análise de circuitos mais complexos (Peso das questões: 1/14).

1 Lista de materiais utilizados:

• Transistores BJT (BC547C e BC557C)

• Resistores 520Ω, 1kΩ, 4,7kΩ, 10kΩ

• Capacitores 470nF

• Alicates (de corte e de bico) e Fios para interconexão

2 Identificação de transistor

• Há dois métodos para determinação do terminal da base de um transistor usando multímetro.

1. Determinar os dois terminais que apresentam alta resistência nos dois sentidos de polarização e por exclusão o terminal que não participou desta medição é o terminal da base.

2. Determinar o terminal que proporciona baixa resistência, medindo-se deste terminal para os outros dois terminais. A menor das resistências indicará a junção base-emissor e a maior das resistências fornecerá a junção base-coletor. Este método determina o terminal da base e já identifica se o transistor é um NPN ou um PNP.

Sem o multímetro, a identificação segura pode ser feita/confirmada pela folha de dados do fabricante.

• (rel) Determine os terminais dos transistores fornecidos (BC547 e BC557) e forneça:

BC547  BC557

Tipo Terminais

Observação: forneça a orientação que você usou para definir os terminais.

• (rel) Justifique o motivo para haver diferença entre as resistências de coletor e emissor para o transistor NPN e PNP.

3 Medição de HFE (ou β_{DC})

• Determine HFE dos transistores fornecidos:

– BC547 =  – BC557 =

• (rel) Compare tais resultados com aqueles fornecidos pela folha de dados dos componentes.

4 Polarização de transistor

• Monte o circuito abaixo, usando a fonte simétrica estabilizada da bancada (mantenha-o montado a parte para usar posteriormente, em análise de amplificação).

Figura 1: Transistor para polarização - BJT tipo PNP

• Determine as seguintes grandezas:

– v_{CE} =  (V)  – v_{BE} =  (V)
– i_{C} =  (mA)  – i_{E} =  (mA)

• Determine os valores teóricos para as grandezas abaixo e as compare com os valores me-

didos, justificando as diferenças.

– v_{CE} =  (V)  – v_{BE} =  (V)
– i_{C} =  (mA)  – i_{E} =  (mA)

• Considere o circuito abaixo:

Figura 2: Transistor para polarização - BJT tipo NPN

• Determine os valores de R_{B} e R_{C} para obter i_{C} = 5mA e v_{CE} = 5V.

– R_{B} =  (Ω)  – R_{C} =  (Ω)

• Monte o circuito com tais resistores (anote valores comerciais usados) e meça as seguintes grandezas:

– R_{B} =  (Ω)  – R_{C} =  (Ω)
– v_{CE} =  (V)  – v_{BE} =  (V)
– i_{C} =  (mA)  – i_{E} =  (mA)

– β =

• (rel) Compare o valor de β obtido na prática com o valor de β da folha de dados do componente.

• Aqueça o transistor e meça:

– v_{CE} =  (V)  – v_{R_{C}} =  (V)

– β =

5 Amplificador de sinais

• Monte o circuito abaixo, usando a fonte simétrica estabilizada da bancada:

Figura 3: Circuito para amplificação

• Gere um sinal senoidal (V_{in}) de 1kHz e meça V_{in} e V_{out} (simultaneamente) usando o osciloscópio. Ajuste a amplitude do sinal de entrada de tal forma a não saturar a saída (sem deformar V_{out}, que deve ser um sinal múltiplo de V_{in}).

• Registre V_{in} e V_{out} abaixo.

• Determine o ganho desse amplificador e a amplitude do sinal de entrada necessária para não haver distorções no sinal de saída:

– Ganho =  – max |V_{in}| =

6 Considerações finais

• Considere o circuito abaixo:

Figura 4: Monitor de oscilação de rede elétrica

• Tal circuito monitora a variação da tensão da rede elétrica (faixa de operação normal de 120V_{CA}±5V). O transformador adapta a tensão de 120V_{CA} para 12V_{CA}. Os componentes do circuito são considerados ideais. Os transistores tem β_{DC} = 300. Os LEDs têm tensão de operação em polarização direta de 2V. O diodo Zener possui tensão de polarização reversa de 6,8V. As características do circuito são tais que para 115V_{CA} na rede resulta em V_{C=470μF} ≈ 13V_{DC} e para 125V_{CA} na rede resulta em V_{C=470μF} ≈ 14,5V_{DC}

• Identifique os blocos funcionais do circuito (retificação, regulação, amplificação, comparação, chaveamento, etc.).

• O transistor funciona com chave? Explique.

• Explique o funcionamento do circuito, mostrando em que situações os leds 1 e 2 acendem e apagam.