MPI n°16 – Le transistor I. Historique II. Expérience fondamentale

MPI n°16 – Le transistor Année scolaire 2009/2010
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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 ?
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 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 ?
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4,7 k
Ω

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III. 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 ?
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IV. Gain du transistor
Nous allons étudier les intensités I
C
et I
B
des courants arrivant au
collecteur et à l’émetteur à l’aide du montage représenté ci-contre.
1- Flécher les intensités I
B
et I
C
sur le schéma.
2- Flécher les tensions U
EN
et U
ER
.
3- Exprimer les expressions de I
C
et de I
B
en fonction des
tensions précédentes te de la valeur des résistances.
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 En faisant varier, la tension UPN, réaliser une série de mesure de U
EN
et U
ER
.
U
EN
(V)
U
ER
(V)
 A l’aide de Regressi, tracer et imprimer la courbe
(
)
BC
IfI = .
 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 :
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 Pourquoi parle-t-on de fonction amplificatrice du transistor ?
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P
N
E
B
C
D
Q
6V
+
R
22
Ω
10 k
Ω
0
–
15 V

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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 ?
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 Comment modifier le montage pour pouvoir détecter le niveau d’eau ? Schématiser le nouveau montage ci-dessous :
 Conclure :
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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 ?
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 Modifier le montage pour pouvoir allumer la lampe ? Schématiser le nouveau montage et conclure.
E
B
6V
+
4,7 k
Ω
C
D
F
6V
+
Bécher
Eau du robinet

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