TRANSISTORMETRE
Préambule
Extrait du livre Montages Electroniques Simples de W. Sorokine aux Editions Radio 1975
Ce montage est l’application directe des schémas de mesures théoriques des paramètres des transistors,
le passage en fichier « word » risque d’avoir introduit des erreurs du type erreur de frappe,
j’ai aussi identifié au moins une erreur dans un exemple vous trouverez ma correction en bleu dans le texte ,
et puis pour terminer, en tenant compte des remarques de l’auteur une proposition de réalisation modifiée
pour simplifier, s’affranchir de la tension batterie et protéger le galvanomètre.
Le texte ci dessous est l’intégral de l’origine. Mes remarques et propositions sont en italiques
1-4. -Un transistormètre simple
Principe
Les schémas de la figure 1-24 résument les trois essais fondamentaux que l'appareil décrit permet d'effectuer :
1. - Le courant résiduel collecteur-base à circuit d'émetteur ouvert, c'est-à-dire le courant Icbo (fig. 1-24 a).
Une résistance protège le microampèremètre utilisé dans le cas d'un court-circuit franc base-collecteur ;
2. - Le courant résiduel collecteur-émetteur à circuit de base ouvert, c'est-à-dire Iceo. (fig. 1-24 b) ;
3. - Le gain en courant en montage émetteur commun, dont la mesure s'effectue suivant le schéma de la
figure 1-24 c. On sait que, avec une précision suffisante dans la pratique courante, ce gain peut être
défini par le rapport Ic / Ib = du courant collecteur Ic au courant de base Ib. Or, la tension base-émetteur
est toujours très faible, pratiquement négligeable par rapport à la tension E, de sorte que nous pouvons,
sans grande erreur, écrire
Ib = E / R
Si l'on remplace Ib par cette valeur dans le rapport donnant , on trouve
R = E / Ic
relation qui signifie que peut être directement proportionnel à R si l'on fait Ic constant, la tension
d'alimentation étant constante par définition.
Supposons, en effet, que nous ayons E = 4,5 V et Ic = 1 mA, soit 1 .10¯ ³ A. Nous avons R = 4500 .
En d'autres termes, si la valeur de R est ajustée, dans ces conditions, à 100 nous pouvons en déduire
que = 45.
Correction , si R =
E / Ic , alors
= R Ic / E , application aux valeurs de l’exemple :
= 100 x 1 .10¯ ³ / 4,5
Soit
= 0,1 / 4,5 = 0,022
Heureusement le montage est lui correct et l’exemple cité après la fig. 1- 25 est juste :
1 = 90. 10¯ ³ x 0,5 .10¯ ³ / 4,5 = 45 / 4,5 = 10
2 = 1000. 10¯ ³ x 0,5 .10¯ ³ / 4,5 = 500 / 4,5 = 111
Fig. 1-24 Le principe des trois essais réalisables avec ce transistormètre .
Réalisation pratique
Pour mesurer les courants résiduels Icbo et Iceo il faut disposer d'un appareil sensible pouvant accuser une
déviation pour quelques microampères ( ce qui, de toute façon, serait insuffisant pour la plupart des transistors au
silicium en bon état). Nous choisissons donc un appareil de sensibilité moyenne, soit 200 µA.
Voyons maintenant de quelles valeurs de R nous avons besoin pour mesurer dans les limites de 10 à 120,
par exemple, et cela pour plusieurs valeurs du courant Ic , ce qui est souvent intéressant : 0,5 - 5 et 50 mA.
De plus, nous admettons que, pour avoir une indication précise et lisible, nous allons tarer le courant Ic de façon
que l'aiguille dévie exactement à la moitié de l'échelle. Autrement dit, la sensibilité du microampèremètre devra
pouvoir être commutée, en quatre positions, sur 200 µA ; 1, 10 et 100 mA. Cette fonction sera assurée par le
contacteur S1 de la figure 1-25, qui met en circuit les shunts R12, RIJ et R14, calculés en supposant que la
résistance propre du microampèremètre est de 1 k . Cela veut dire que la résistance R11 doit être ajustée pour
former, avec la résistance interne de M, une valeur aussi voisine que possible de 1 k .
Fig. 1-25. Schéma général du transistormètre simple pour la mesure des courants Icbo et Iebo
ainsi que du gain .
Dans le schéma il manque la liaison entre les deux collecteurs
Pour mesurer sur chacun des trois courants correspondant au courant Ic de 500 µA, 5 et 50 mA, il faut
évidemment trois résistances variables marquées R4 , R5 et R6 sur le schéma. Les résistances R1 ,
R2 et R3 sont des « talons » limitant la valeur minimale du gain mesuré à 10 dans les trois cas, et en laissant une
certaine marge à la résistance variable.
En faisant dévier le microampèremètre à la moitié de son échelle on mesure donc la valeur de entre 10
(pour R = 900 , 9 ou 90 k) et 110 environ (pour R = 10 k, 100 k ou 1 M). Un moyen très simple permet
d'étendre les possibilités de l'appareil. Il suffit, pour cela d'utiliser la déviation totale de M, ce qui multiplie par 2
toutes les valeurs de portées sur les cadrans des résistances R4 , R5 et R6 .
Les résistances R7 à R10 constituent la protection du microampèremètre dans le cas où le transistor essayé en
courant résiduel Icbo se trouverait en court-circuit. Le contacteur S2 permet l'arrêt et l'inversion p-n-p / n-p-n,
tandis que S3 sert à choisir la fonction: mesure de en position 1 ; vérification du courant Iceo en 2 ; mesure du
courant Icbo en 3. Si l'on constate, en position 2, que le courant résiduel Iceo présente une valeur non
négligeable par rapport au courant Ic en présence duquel on effectue l'essai (par exemple, Iceo = 50 a 100 µA
pour Ic = 500 µA), il faut lire la valeur de en faisant dévier l'aiguille de M , non plus sur Ic = 0,5 mA, mais sur
Ic + Iceo .
Etalonnage
Il consiste surtout à étalonner les cadrans des trois potentiomètres, R4 , R5 et R6 , en valeurs de .
Comme la variation de en fonction de R est linéaire, il est préférable de choisir des potentiomètres également
linéaires pour avoir des graduations régulièrement espacées. Le tableau suivant donne la correspondance entre la
valeur de et ce que nous appellerions le coefficient multiplicateur de résistance k , étant donné que la valeur de
base de cette dernière est de 10 k pour Ic = 500 µA, de 1 k pour Ic = 5 mA et de 100 pour Ic = 50 mA.
k
k
10
9
70
63
20
18
80
72
30
27
90
81
40
36
100
90
50
45
110
99
60
54
120
108
Par exemple, si nous sommes en position Ic = 5 mA, la valeur de la résistance en circuit, c'est-à-dire R2 + R5,
devra être de 27 x 1 k = 27 k en position = 30, de 45 k pour = 50 et ainsi de suite.
Il suffit de rechercher ces valeurs à l'aide d'un ohmmètre précis et de porter les indications correspondantes sur le
cadran de R5.
Il est évident que cet étalonnage n'est valable que pour E = 4,5 V, ce qui veut dire qu'il faut surveiller l'état de la
pile d'alimentation.
La valeur de étant inversement proportionnelle à E, on trouvera des gains trop élevés pour une même valeur
de R ou , encore, le même gain pour une valeur de R plus faible. Ainsi, en supposant encore Ic = 5 mA, mais
E = 4 V, on aura = 30 pour R = 24 k.
L'essai des diodes est également possible en position 3 de S2, et en connectant la diode entre les points Cet B
d'un support.
Proposition d’évolution
Pour s’affranchir de la variation de tension de la batterie dont nous voyons dans la formule qu’elle a une action
directe du 1er ordre sur le résultat je propose d’utiliser une pile de 9 v et un régulateur de tension type 7805,
Pour que la pile ne débite en permanence un interrupteur marche arrêt avec un voyant LED + résistance ,
ceci permettra d’utiliser un simple inverseur deux circuits pour la sélection PNP NPN.
Il y aussi moyen de simplifier le circuit mesure en mettant les potentiomètres en série comme sur
une boîte de substitution de résistance mais il faudrait faire un montage et vérifier .
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