Aplicații ale Tranzistoarelor Bipolare

Generalităti

Tranzistorul bipolar sau tranzistorul bipolar cu jonctiuni (acronimul TB sau TBJ) este unul dintre cele mai utilizate dispozitive semiconductoare în electronică. Numele de tranzistor pune în evidentă functia de amplificare a semnalelor, realizată de dispozitiv, echivalentă cu un transfer de rezistentă (transfer resistor).

Denumirea bipolar provine din însăsi functionarea dispozitivului, bazată pe deplasarea simultană a două tipuri de purtători mobili de sarcină: electroni si goluri. Tranzistorul bipolar poate juca rolul de sursă comandată de curent sau de comutator.

Tranzistorul bipolar este constituit din trei straturi semiconductoare cu dopare alternantă (NPN sau PNP), care determină două jonctiuni PN.

Prin urmare, două configuratii sunt posibile:

- tranzistoare bipolare NPN

- tranzistoare bipolare PNP.

Concentratia de impurităti diferă în cele trei regiuni. Cele două straturi extreme de acelasi tip sunt emitorul (E) , puternic dopat si colectorul (C) , cu o dopare mai slabă cu impurităti, dar cu o lărgime mai mare. Stratul median, numit bază (B), este foarte îngust si mai putin dopat decat emitorul. Electrozii metalici externi (terminalele TB) poartă numele regiunilor tranzistorului: emitor, bază si colector.

Structurile schematizate ale celor două tipuri de tranzistoare bipolare sunt date în fig. 1. În simbolul grafic al tranzistorului bipolar din fig. 2, săgeata din emitor desemnează jonctiunea de comandă a tranzistorului si este orientată în sensul curentului direct al acesteia.

Structura tranzistorului bipolar contine jonctiunea bază-emitor, notată jBE si

denumită jonctiune de comandă, si jonctiunea bază-colector, notată jBC

Tranzistorul bipolar poate fi privit ca un nod de circuit. Sensurile normale ale curentilor (fig. 2) corespund regimului activ normal de functionare al TB si conduc la ecuatia:

iE = iC + iB 2.1.1

De asemenea, considerând ochiul de circuit care contine electrozii tranzistorului, se obtine:

uCE + uEB + uBC = 0 2.1.2

Ecuatiile (2.1.1) si (2.1.2) sunt valabile pentru ambele tipuri de tranzistoare bipolare.

Amplificatorul de semnal mic

cu tranzistorul bipolar

Obiective :

Observarea abilitătii TB de a realiza o amplificare liniară a semnalelor şi a influentei conexiunii tranzistorului asupra răspunsului în frecventă al amplificatorului.

Echipament necesar :

Osciloscop, generator de functii, Multisim 10, macheta de laborator nr. 2

sursă de cc cu Vcc = 10 V.

Simulare :

Amplificatorul de semnal mic, realizat cu un tranzistor bipolar de tip BC 109BP, în conexiunea EC, are schema electronică din fig. 3. Valorile efective ale componentelor schemei sunt : T = BC 109 , RG = 100 kΩ , RB1 = 82 kΩ ,

RB2 = 22 kΩ , RC = 3.9 kΩ , RE = 1.3 kΩ , RL = 47 kΩ , CB = 10 μF , CE = 1000 μF CC = 100 μF.