MPI n°16 – Le transistor I. Historique II. Expérience fondamentale
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MPI n°16 – Le transistor Année scolaire 2009/2010 MPI n°16 – Le transistor Objectif : Comprendre comment fonctionne et à quoi sert un transistor. I. Historique • • • Il a été inventé en 1948 par les américains Bardeen, Shockley et Brattain. Moins encombrant et consommant peu d’énergie, il remplace les lampes triodes. Il a, depuis, envahi l'électronique: le microprocesseur PENTIUM en comporte plus de 5 000 000 sur une surface de quelques centimètres carrés. Il comporte trois bornes: • la base ; • le collecteur ; • l'émetteur. Dans le transistor de type NPN, le courant va de B vers E ce qui est le cas du transistor que nous allons étudier (référence BD 237). II. Expérience fondamentale Réaliser le circuit schématisé ci-contre. Que constate-t-on ? Quel rôle joue le transistor ? ............................................................................ ............................................................................ ............................................................................ ............................................................................ Réaliser le montage schématisé ci-contre. Rem : Le courant qui entre par la base est toujours très faible. Il y a risque de détérioration au-delà d'une valeur peu élevée. Pour cette raison, une résistance de plusieurs kiloohms limitera l'intensité qui rentre par la base. Que constate-t-on ? Quel rôle joue le transistor ? ................................................................... ................................................................... ................................................................... 4,7 kΩ ................................................................... 1 MPI n°16 – Le transistor III. Année scolaire 2009/2010 Application Réaliser le montage schématisé ci-contre. Placer la photorésistance dans l’ombre puis l’éclairer. Que constate-t-on ? A quoi peut-servir ce dispositif ? ..................................................... ..................................................... ..................................................... ..................................................... ..................................................... IV.Gain du transistor Nous allons étudier les intensités IC et IB des courants arrivant au collecteur et à l’émetteur à l’aide du montage représenté ci-contre. 1- Flécher les intensités IB et IC sur le schéma. 2- Flécher les tensions UEN et UER. 3- Exprimer les expressions de IC et de IB en fonction des tensions précédentes te de la valeur des résistances. ........................................................... D + 6V C R B P 0 – 15 V ........................................................... ........................................................... ........................................................... Q E 22 Ω 10 kΩ N En faisant varier, la tension UPN, réaliser une série de mesure de UEN et UER. UEN (V) UER (V) A l’aide de Regressi, tracer et imprimer la courbe I C = f (I B ) . Repérer sur la courbe les deux parties remarquables et le nom des régimes du transistor associés. Calculer l’équation de la première partie de la courbe : ................................................................................................................. ................................................................................................................. Pourquoi parle-t-on de fonction amplificatrice du transistor ? ................................................................................................................. ................................................................................................................. 2 MPI n°16 – Le transistor Année scolaire 2009/2010 V. Applications 1. Détection d’un niveau d’eau Nous voulons réaliser un dispositif qui permet d’allumer une lampe en cas de dépassement d’un niveau d’eau dans un récipient. Réaliser le montage schématisé ci-contre. Que constate-t-on ? Pourquoi ? + 6V ....................................................... ....................................................... ....................................................... ....................................................... Bécher Eau du robinet ....................................................... Comment modifier le montage pour pouvoir détecter le niveau d’eau ? Schématiser le nouveau montage ci-dessous : Conclure : ................................................................................................................. 2. Le darlington Réaliser le montage schématisé ci-contre. Aux extrémités D et F, placer des pinces crocodile. Chaque élève prendre dans une main une pince et touche la main libre de l’autre. Que constate-t-on ? Pourquoi ? + 6V ........................................................... ........................................................... C D B E ........................................................... ........................................................... 4,7 kΩ F ........................................................... Modifier le montage pour pouvoir allumer la lampe ? Schématiser le nouveau montage et conclure. 3 MPI n°16 – Le transistor Année scolaire 2009/2010 4
