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1CPI : ELEF1 2013/2014 Transistors bipolaires Devoir N° 01: Etude d’un transist

1CPI : ELEF1 2013/2014 Transistors bipolaires Devoir N° 01: Etude d’un transistor bipolaire Buts du devoir : le but de ce devoir est l’étude du composant « transistor bipolaire » :  Par la mise en évidence de ces caractéristiques.  Par la mise en évidence de ses états de fonctionnement.  Par l’exploitation de ces caractéristiques permettant la mise en lumière de plusieurs états de fonctionnement. 1. caractéristiques du transistor bipolaire. Montage : 1-1. Caractéristique d'entrée Ib = f(Vbe) et de transfert Ic = f(Ib). a) A quel composant électronique peut-on comparer la jonction base-émetteur du transistor? ………………………………………………………………………………………………………….. b) E1 est une alimentation continue variable entre 0 et 12 V; E2 = 10V. En variant l’alimentation E1 (0v, 6v, 12v) déterminer Ib, Ic et Vbe ( Ib en A) E1 E2 Ib Ic Vbe Page 1 sur 6 Rb = 10 k Rc = 100  1CPI : ELEF1 2013/2014 Transistors bipolaires c) Calculer la valeur de  et la comparer à l’indication donnée par le constructeur : 100 <  < 200. 1-2. Caractéristique de sortie Ic = f (Vce) à Ib constant a) En vas régler Ib1 = 250 A puis Ib2 = 400 A et on fait varier Vce, en mettant des valeurs de E2 égales à 15 v, 8v, 1v et 0 V. Donner la valeur de Vce. b) Pour E2 = 10V , trouver la relation liant Vce, Rc, Ic et E2.( Loi des mailles ). Montrer que cette équation s’écrit : Ic = a.VCE + b et donner les valeurs numériques de a et b. Déterminer alors le point de fonctionnement (Ic ; VCE) du transistor pour Ib = 250 A. 1-3. Conclusion  Pour E1 = 0, le transistor est dit "bloqué". Pourquoi?  Pour 0 < Ib < iBsat, le transistor fonctionne en régime linéaire. Par quoi cela se traduit-il?  Pour Ib > iBsat, le transistor est dit saturé, donner une explication et donner la valeur obtenue par VCE au maximum dans cet état de fonctionnement. Résumé des états de fonctionnement : Page 2 sur 6 1CPI : ELEF1 2013/2014 Transistors bipolaires Etat bloqué : Vbe = Etat saturé : Vbe = Ib = Ib = Ic = Ic = Vce = Vce = 2- Polarisation du transistor . Soit le circuit de la figure ci- contre : On notera IC0 et VCE0 les coordonnées du point de polarisation. 1. Quel le nom de ce type de polarisation. ………………………………………………………… 2. Redessiner le schéma ci- contre en faisant apparaître le modèle de Thévenin du dipôle BM qui alimente la base du transistor. On montrera que Eth = Vcc R R R  1 2 2 et que Rth = (R1 // R2). 3. A l'aide du schéma de la question précédente, donner l'équation de la droite d'attaque, en montrant que : VBM = Eth – Rth . I ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. ………….. …………… Page 3 sur 6 1CPI : ELEF1 2013/2014 Transistors bipolaires 4. Donner l'équation de la droite de charge, c'est à dire l'équation liant VCC, VCE, RC, RE et IC, sachant que IE  IC. Montrer que cette équation s’écrit : Re   Rc Vce Vcc Ic ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. ………….. …………… 5. Avec les valeurs suivantes: VCC = 10V, RC = 50  , RE = 50  , R1 = 10k , R2 = 10k , Calculer Ic. 6. Déterminer IB0, VCE0 , IC0 et VBE0. Retrouver la valeur de . Le point de polarisation est-il placé au milieu de la droite de charge statique? 7. Calcul de puissances : Pour les valeurs mesurées précédemment :  Calculer la puissance utile : Ic Vce P .  .  Calculer la puissance de commande : Ib Vbe P . ' .  Comparer les deux valeurs. Commentaires ? 3- Transistor en commutation. 1. Soit le montage ci-contre ; donnez l'expression de IC, IB, Rb pour saturer le transistor Page 4 sur 6 RB1 Ve T1 C1 E1 RC1 E = 15V C2 Rch VS E2 B2 B1 T2 . RB e(t) VCE iC iE C E RC uS RC = 50 RB = 100 = 50 VBE = 0,7V si iB 0A VCESAT = 0V Vcc=20v B 1CPI : ELEF1 2013/2014 Transistors bipolaires 2. Dans le circuit ci-dessous, les transistors sont parfaits et ils fonctionnent en commutation. Quelle tension VS obtient-on si Ve = 0V ? Quelle tension VS obtient-on si Ve = 15V ? 3. Page 5 sur 6 1CPI : ELEF1 2013/2014 Transistors bipolaires 1. Calculer la valeur iBMIN de iB permettant de saturer le transistor. 2. e(t) = 5V. Calculer iB . En déduire l’état du transistor et la valeur de uS. 3. e(t) = 0V. Calculer iB . En déduire l’état du transistor et la valeur de uS. 4. Dessiner en concordance de temps les formes d’onde de uS et de VCE lorsque e(t) est un signal carré alternatif d’amplitude égale à 5V. 5.Quelle est la puissance moyenne dissipée par le transistor ? Page 6 sur 6 uploads/S4/ devoir-transbip-online.pdf