STUDIUL+TRANZISTOARELOR+BIPOLARE+-+GRUPA1

HOME
** PROIECT INTERDISCIPLINAR **

** STUDIUL TRANZISTOARELOR BIPOLARE **
 * TEMA PROIECTULUI: **

**Prof. COSTINAŞI SIDOR** Toma Bianca Chereja Liviuț Hognoci Dan Rus Ovidiu Galbîn Andrei Magda Darius
 * COORDONATORI PROIECT AUTORI PROIECT **
 * Prof. RUSU CONSTANTIN ELEVI CL. a X – a E GRUPA 1 **

** Perioadă derulare proiect: ****// 30 ianuarie – 25 martie 2012 //** CUPRINS

1. SCOPUL PROIECTULUI 3 2. OBIECTIVE OPERAŢIONALE .. 3 3. TEMA PROIECTULUI 3 4. STRUCTURA PROIECTULUI 4 5. RESURSE ŞI CONDIŢII DE DESFĂŞURARE .. 5 6. ATRIBUŢII INDIVIDUALE ÎN CADRUL PROIECTULUI 5 7. ATRIBUŢII ÎN CADRUL GRUPEI 6 8. BIBLIOGRAFIE .. 6 9. CONŢINUTUL ŞTIINŢIFIC AL PROIECTULUI 7

=1. SCOPUL PROIECTULUI=

**// Proiectul //** – este o metodă complementară de evaluare, cu caracter aplicativ, întocmit pe baza unei anumite teme. Proiectul este o metodă activ participativă, un produs al imaginaţiei elevilor, care presupune transferul de cunoştinţe, capacităţi, deprinderi facilitând abordări interdisciplinare şi consolidarea abilităţilor sociale ale elevilor. **// Obiectivul principal //** al acestui proiect este //familiarizarea elevilor cu modul de realizare a unui proiect tehnic şi obţinerea unui produs final prin îmbinarea cunoştinţelor tehnice de electronică şi TIC cu deprinderile şi abilităţile practice dobândite la orele de laborator şi instruire practică de electronică şi TIC//. =2. OBIECTIVE OPERAŢIONALE=

=3. TEMA PROIECTULUI=
 * Să câştige încrederea în sine în forţele proprii.
 * Să-şi asume rolurile care îi revin în echipă.
 * Să colaboreze cu membrii echipei pentru îndeplinirea sarcinilor.
 * Să utilizeze cunoştinţele teoretice de electronică pentru realizarea sarcinilor care-i revin în cadrul proiectului.
 * Să utilizeze abilităţile şi deprinderile practice dobândite pentru realizarea sarcinilor care-i revin în cadrul proiectului.
 * Să utilizeze cunoştinţele de TIC pentru realizarea şi prezentarea în format electronic şi online al proiectului.
 * Să utilizeze cunoştinţele de electronică şi TIC pentru realizarea simulărilor cu ajutorul simulatoarelor Circuit Maker şi/sau Multisim.
 * Să-şi evalueze nivelul de pregătire teoretică precum şi deprinderile şi abilităţile practice în raport cu cerinţele proiectului.

**// STUDIUL TRANZISTOARELOR BIPOLARE //** – este tema care se va studia şi prezenta în cadrul proiectului. Proiectul vizează trei componente principale: =4. STRUCTURA PROIECTULUI=
 * Prezentarea teoretică a tranzistoarelor bipolare.
 * Realizarea unor lucrări practice cu tranzistoare bipolare.
 * Realizarea şi prezentarea rezultatelor proiectului în Power Point, printabil şi online.

A1.1. STRUCTURA ŞI SIMBOLURILE TRANZISTOARELOR BIPOLARE A1.2. FUNCŢIONAREA TRANZISTORULUI BIPOLAR A1.3. PARAMETRII ŞI CARACTERISTICILE ELECTRICE A1.4 CARACTERISTICA DE IEŞIRE ŞI REGIMURILE DE FUNCŢIONARE
 * A. COMPONENTA TEORETICĂ **
 * A1. GENERALITĂŢI PRIVIND TRANZISTOARELE BIPOLARE **

A2.1 FUNCŢIILE TRANZISTORULUI BIPOLAR A2.2 CONEXIUNEA EMITOR COMUN A2.3 CONEXIUNEA BAZĂ COMUNĂ A2.4 CONEXIUNEA COLECTOR COMUN
 * A2. FUNCŢIILE ŞI CONEXIUNILE TRANZISTOARELOR BIPOLARE **

A3.1 PUNCTUL STATIC DE FUNCŢIONARE. Caracteristici. Determinare. A3.2 POLARIZAREA CU DIVIZOR REZISTIV A3.3 POLARIZAREA CU DOUĂ SURSE DE TENSIUNE
 * A3. POLARIZAREA TRANZISTOARELOR BIPOLARE **

B1.1. FAMILII DE TRANZISTOARE BIPOLARE ŞI ÎNCAPSULAREA B1.2. IDENTIFICAREA TERMINALELOR CU MULTITESTERUL DIGITAL
 * B. COMPONENTA PRACTICĂ **
 * B1. IDENTIFICAREA TERMINALELOR TRANZISTOARELE BIPOLARE **

B2.1. DEFECTE INTERNE ALE TRANZISTOARELOR BIPOLARE B2.2. DEFECTE ALE CIRCUITELOR DE POLARIZARE SPECIFICE TRANZISTOARELOR BIPOLARE
 * B2. DEPANAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE **

C1.1. EDITAREA PROIECTULUI ÎN WORD ŞI PRINTAREA ACESTUIA C1.2. PREZENTAREA PROIECTULUI ÎN POWER POINT Se publică proiectul pe platforma educaţională **//wikispaces//** la adresa: http://proiecte-electronica.wikispaces.com =5. RESURSE ŞI CONDIŢII DE DESFĂŞURARE=
 * C. COMPONENTA TIC **
 * C1. PREZENTAREA PROIECTULUI ÎN FORMAT ELECTRONIC **
 * C2. PREZENTAREA PROIECTULUI ONLINE **

** A. RESURSE UMANE ** ** B. RESURSE MATERIALE **
 * ** 30 ELEVI - 5 GRUPE DE CÂTE 6 ELEVI **
 * ** Prof. RUSU CONSTANTIN – coordonator teorie şi practică electronică **
 * ** Prof. COSTINAŞI SIDOR – coordonator componenta TIC **
 * ** Reţea de calculatoare cu acces la Internet **
 * ** Soft simulator electronic Circuit Maker şi/sau Multisim **
 * ** Tranzistoare bipolare şi alte componente electronice **
 * ** Multitestere digitale, sursă de tensiune reglabilă, pistoale de lipit, plăcuţe de probă, conductoare, materiale de lipit **
 * ** Aparat foto, CD-uri, CD-rom, imprimantă **
 * ** Hârtie de scris format A4, dosare din plastic, consumabile **

** C. RESURSE DE TIMP ** Proiectul se desfăşoară pe parcursul a 8 săptămâni în perioada: **30 ianuarie 2012 – 25 martie 2012** ** D. CONDIŢII DE DESFĂŞURARE ** În cadrul programului şcolar şi ca temă de studiu pentru acasă în afara programului şcolar. =6. ATRIBUŢII INDIVIDUALE ÎN CADRUL PROIECTULUI=


 * ** NC ** ||  ** ATRIBUŢIE **  ||  ** NUMELE ŞI PRENUMELE **  ||
 * 1 || **REALIZARE ŞI EDITARE COMPONENTA A1** || Toma Bianca ||
 * 2 || **REALIZARE ŞI EDITARE COMPONENTA A1** || Chereja Liviuț ||
 * 3 || **REALIZARE ŞI EDITARE COMPONENTA A2** || Hognogi Dan ||
 * 4 || **REALIZARE ŞI EDITARE COMPONENTA A3** || Rus Ovidiu ||
 * 5 || **REALIZARE ŞI EDITARE COMPONENTA B1** || Galbîn Andrei ||
 * 6 || **REALIZARE ŞI EDITARE COMPONENTA B2** || Magda Darius ||

=7. ATRIBUŢII ÎN CADRUL GRUPEI=


 * ** NC ** ||  ** ATRIBUŢIE **  ||  ** NUMELE ŞI PRENUMELE **  ||
 * 1 || **REALIZARE PROIECTULUI ÎN WORD** || Rus Ovidiu ||
 * 2 || **REALIZARE PROIECTULUI ÎN WORD** || Chereja Liviuț ||
 * 3 || **REALIZARE PROIECTULUI ÎN POWER POINT** || Hognogi Dan ||
 * 4 || **REALIZARE PROIECTULUI ÎN POWER POINT** || Magda Darius ||
 * 5 || **REALIZARE PROIECTULUI ÎN FORMAT WIKI** || Toma Bianca ||
 * 6 || **REALIZARE PROIECTULUI ÎN FORMAT WIKI** || Galbîn Andrei ||

=8. BIBLIOGRAFIE=

= = =9. CONŢINUTUL ŞTIINŢIFIC AL PROIECTULUI=
 * ** Electronică analogică – Vol. I Autor. Prof. RUSU CONSTANTIN **
 * ** Site-ul [|http][|://eprofu.ro/electronica] **
 * ** Auxiliare şi materiale de învăţare de pe site-ul **** [] **
 * ** Manual TIC clasa a X-a **

** Studiul Tranzistoarelor Bipolare **
 * GENERALITATI PRIVIND T.B. **

** A1.1 STRUCTURA ŞI SIMBOLUL TRANZISTORULUI BIPOLAR ** Tranzistorul bipolar – este un dispozitiv electronic realizat din material semiconductor, format din trei regiuni (EMITOR, BAZĂ, COLECTOR) separate prin două joncţiuni pn. În funcţie de tipul regiunilor, tranzistoarele bipolare se împart în două categorii: NPN și PNP. Figura A1.1 ** Structura tranzistoarele bipolare cu diode ** . Tranzistorul bipolar de tip NPN este format din două regiuni N separate de o regiune P   Tranzistorul bipolar de tip PNP este format din două regiuni P separate de o regiune N    Regiunea bazei este mai subţire şi mai slab dopată în comparaţie cu regiunea emitorului(puternic dopată) şi cu regiunea colectorului( dopată moderat) Între două regiuni învecinate se formează o joncţiune. Între bază şi emitor este joncţiunea bază-emitor, iar între bază şi colector este joncţiunea bază-colector Fiecare regiune are ataşată câte un terminal care se notează cu E(emitor), B(bază), C(colector). În structura tranzistorului bipolar, purtătorii de sarcină electrică sunt atât golurile cât şi electronii. Deoarece conducţia este realizată de două tipuri de purtători, tranzistorul se   numeşte bipolar. Figura A1.1.2 ** Sectiunea de principiu printr-un tranzistor **

** A1.2 FUNCTIONAREA T.B. **

Un tranzistor bipolar funcţionează corect, dacă joncţiunea bază-emitor este polarizată

direct cu o tensiune mai mare decât tensiunea de prag, iar joncţiunea bază-colector este

polarizată invers cu o tensiune mult mai mare decât tensiunea bază-emitor.

Emitorul este sursa de purtători care determină curentul prin tranzistor, iar colectorul

colectează purtătorii ajunşi aici. Baza controlează curentul prin tranzistor în funcţie de

valoarea tensiunii de polarizare a joncţiunii bază-emitor.

Joncţiunea emitor-bază (polarizată direct) injectează un curent de emitor IE care este

colectat în cea mai mare parte de joncţiunea colector-bază (polarizată invers), acest

proces definind efectul de tranzistor.

Tranzistorul bipolar transferă curentul din circuitul de intrare de rezistenţă mică, în circuitul

de ieşire de rezistenţă mare, de unde denumirea TRANsfer reZISTOR ⇔ TRANZISTOR

** a.Funcționarea tranzistorului ** **NPN**

La acest tip de tranzistor purtatorii majoritari sunt electronii.

Figura A1.2 **Prezentarea functionarii tranzistorului NPN** Regiunea de tip **n** a **emitorului** este puternic dopată cu electroni liberi. Regiunea de tip **p**a **bazei** este foarte subțire si slab dopată cu goluri. Prin polarizarea directă a jonctiunii BE electronii din regiunea emitorului difuzează cu ușurinta prin jonctiunea BE catre regiunea bazei. Aici un procent foarte mic de electroni se combină cu golurile din bază si formează curentul de bază. Prin polarizarea inversă a joncțiunii BC majoritatea electronilor difuzează prin joncțiunea BC si sunt atrași catre regiunea colectorului de catre tensiunea de alimentare a colectorului, formându-se astfel curentul de collector. b.Funționarea tranzistorului PNP La acest tip de transistor purtătorii majoritari sunt electronii Figura A1.2.1 ** Prezentarea functionarii tranzistorului PNP ** Regiunea de tip p a emitorului este puternic dopată cu goluri. Regiunea de tip n a bazei este foarte subţire şi slab dopată cu electroni. Prin polarizarea directă a joncţiunii BE   golurile din regiunea emitorului difuzează cu uşurinţă prin joncţiunea BE către regiunea bazei. Aici un procent foarte mic de goluri se combină cu electronii din bază şi formează curentul de bază. Prin polarizarea inversă a joncţiunii BC majoritatea golurilor difuzează prin joncţiunea BC şi sunt atraşi către regiunea colectorului de către tensiunea de   alimentare a colectorului, formându-se astfel curentul de colector. ** a1. Factorul de amplificare al tranzistorului **
 * A1.3 PARAMETRII ŞI CARACTERISTICILE TRANZISTORULUI BIPOLAR **
 * Factorul de amplificare în curent din bază în colector (βcc) **– reprezintă raportul dintre curentul continuu prin colector (**IC**) şi curentul continuu prin bază (**IB**)

**β** este o mărime statică de curent continuu, care indică de câte ori este mai mare curentul prin colectorul tranzistorului decât curentul prin baza tranzistorului. Acest parametru mai poartă denumirea de **câştig în curent** al tranzistorului.

Valoarea acestui parametru este menţionat de către producător în foile de catalog, ca parametru echivalent hibrid **hFE**

** h ** FE**=** ** Β **** cc (2) **

Valorile parametrului **β** sunt cuprinse între 10 şi 1000, în funcţie de tipul tranzistorului.


 * Factorul de amplificare în curent din emitor în colector (**α**cc)** – reprezintă raportul dintre curentul continuu prin colector (**IC**) şi curentul continuu prin emitor (**IE**)

12Î±cc=ICIE'> (3)

Acest parametru este întotdeauna subunitar deoarece curentul de colector (**IC**) este întotdeauna mai mic decât curentul de emitor (**IE**).

Valorile paramentului α sunt cuprinse între 0,95 şi 0,99 în funcţie de tipul tranzistorului.

Între parametrii **β** şi α sunt următoarele relaţii

** a2. Valorile maxime absolute **

Sunt valori care nu trebuie depăşite în timpul funcţionării tranzistorului, deoarece pot produce defectarea acestuia. De regulă în această grupă apar:

Tensiunile maxime între terminale: **VCBO, VCEO, VEBO**

Curentul maxim de colector şi de bază: **ICM, IBM**

Puterea maximă disipată: **Ptot**

Temperatura maximă a joncţiunii: **TjM** (este cuprinsă între 175°C şi 200°C)

În practică se recomandă încărcarea tranzistorului la cel mult 0,75 din valorile de catalog ale acestor parametrii.

** b. Caracteristicile tranzistorului bipolar. **

VBE=O,7V (1) IC=β CC .IB (3) IE=IC+IB (4) VCE=VCC-VRC=VCC-IC.RC (5) VCB=VCE-VBE (6) ** b2. Caracteristicile statice ** Aceste caracteristici sunt grafice ce reprezintă dependenţa dintre curenţii ce trec prin terminalele tranzistorului şi tensiunile ce se aplică la aceste terminale. Fiecare schemă de conectare a unui tranzistor se caracterizează prin patru familii de caracteristici:
 * b1. Caracteristicile electrice **
 * Figura b1.1 Curenţii şi tensiunile tranzistorului **
 * IIEŞ = f (UIEŞ) la IINT = constant** – caracteristici de ieşire;
 * UINT = f (IINT) la UIEŞ = constant** – caracteristici de intrare;
 * IIEŞ = f (IINT) la UIEŞ = constant** – caracteristici de transfer a curentului;
 * UINT = f (UIEŞ) la IINT = constant** – caracteristici de reacţie inversă după tensiune.
 * Figura b2.1 Caracteristicile statice ale tranzistorului bipolar în conexiunea EC **

În cataloagele de tranzistoare sunt prezentate caracteristica de intrare şi caracteristica de ieşire, deoarece aceste caracteristici sunt mai importante. Pe caracteristica de ieşire se pot delimita regiunile de funcţionare a tranzistorului şi se poate trasa dreapta de sarcină



În **regiunea de blocare** tranzistorul funcţionează în **regim de blocare (tăiere):** joncţiunea bază – emitor este polarizată invers (sau direct cu o tensiune mai mică decât tensiunea de prag) joncţiunea bază – colector este polarizată invers curenţii prin tranzistor sunt foarte mici, practic **IC=0** tensiunea de ieşire are valoare mare, practic **VCE = VCC** tranzistorul se comportă ca un întrerupător deschis. În **regiunea de saturaţie** tranzistorul funcţionează în **regim de saturaţie:** joncţiunea bază – emitor este polarizată direct joncţiunea bază – colector este polarizată direct curentul prin colector atinge o valoare apropiată de valoarea maximă posibilă 􀯧􁈻􀵌􀯏􀲴􀲴􀯋􁈻 şi nu mai este proporţional cu curentul de comandă din bază (creşterea curentului din bază nu influenţează curentul din colector) tensiunea de saturaţie este forte mică **VCE(sat) = 0,2 – 0,3 V** tranzistorul se comportă ca un întrerupător închis. În **regiunea activă normală** tranzistorul funcţionează în **regim activ normal (RAN):** joncţiunea bază – emitor este polarizată direct joncţiunea bază – colector este polarizată invers curentul prin tranzistor este mare **IC = β·IB** tensiunea de ieşire (**VCE**) este mică tranzistorul se comportă ca un amplificator de semnal. Pe graficul caracteristicii de ieşire (figura 5.1.17) dacă se uneşte punctul de blocare (**VCC**) cu punctul de saturaţie (**IC(sat)**) se obţine **dreapta de sarcină** în curent continuu. De-a lungul dreptei de sarcină între cele două puncte se află regiunea activă normală de funcţionare a tranzistorului. La intersecţia unei caracteristici de ieşire cu dreapta de sarcină se află **punctul static de funcţionare (PSF)**. ** A2. Funcţiile şi conexiunile T.B ** =A2.1 Funcţiile T.B= a) Funcţia de amplificare
 * Figura b3.1 Caracteristica de ieşire a tranzistorului bipolar în conexiunea EC **
 * Când tranzistorul este polarizat astfel încât să lucreze în regiunea activă, acesta poate amplifica atât un semnal de formă continuă cât şi un semnal de formă alternativă
 * Când tranzistorul funcţionează în regim activ normal.[[image:proiecte-electronica/STUDIUL TRANZISTOARELOR BIPOLARE/GRUPA1/5.1.18.JPG width="464" height="279"]]

Figura A2.1 Funcţia de amplificare a tranzistorului bipolar în conexiunea EC  a) Funcţia de comutare
 * Tranzistorul bipolar când lucrează în regim de comutaţie, trece alternativ din starea de blocare în starea de saturaţie.
 * În starea de blocare, când joncţiunea bază-emitor nu este polarizată direct, tranzistorul se comportă ca un întrerupător deschis şi prin el nu circulă curent
 * În starea de saturaţie, când joncţiunea bază-emitor este polarizată direct, tranzistorul se comportă ca un întrerupător închis şi prin el circulă un curent

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">

Figura A2.2 Funcţia de comutare a tranzistorului bipolar în conexiunea EC  ** A2.2 Conexiunea emitor comun ** În această conexiune EMITORUL este comun intrării şi ieşirii circuitului. Conexiunea este utilizată în circuitele de amplificare în tensiune, curent şi putere. Este cea mai utilizată conexiune, deoarece are cea mai eficientă combinaţie de amplificare în tensiune şi curent. Mărimile caracteristice conexiunii emitor comun: <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">semnalul de ieşire este defazat cu 180° faţă de semnalul de intrare
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">impedanţa de intrare este medie (500 Ω -1500 Ω)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">impedanţa de ieşire este mare (30 kΩ – 50 kΩ)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în curent mare (10 – 100
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în tensiune mare (peste 100)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în putere foarte mare (până la 10.000)

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">

Figura A2.3 Conexiunea emitor comun

** A2.3 Conexiunea bază comună **

În această conexiune BAZA este comună intrării şi ieşirii, semnalul de intrare este aplicat pe emitor iar semnalul de ieşire este cules de pe colector. Amplificarea în curent (α-alfa) este raportul dintre curentul de ieşire şi curentul de intrare.

Mărimile caracteristice conexiunii bază comună:


 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">impedanţa de intrare este mică (30 Ω -160 Ω
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">impedanţa de ieşire este mare (250 kΩ – 550 kΩ)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în curent unitară (1)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în tensiune mare (până la 1000)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în putere mare (până la 1000)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">semnalul de ieşire este în fază cu semnalul de intrare

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">

Figura A2.4 Conexiunea bază comună

** A2.4 Conexiunea colector comun **

În această conexiune COLECTORUL este comun intrării şi ieşirii, semnalul de intrare este aplicat pe bază iar semnalul de ieşire este cules de pe emitor. Conexiunea se mai numeşte şi repetor pe emitor, deoarece tensiunea de ieşire este aproximativ egală cu tensiunea de intrare.

Mărimile caracteristice conexiunii colector comun:


 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">impedanţa de intrare este mare (2 kΩ - 500 kΩ)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">impedanţa de ieşire este mică (50 Ω – 1500 Ω)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în curent mare (peste 10)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în tensiune unitară (1)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">amplificarea în putere mare (peste 10)
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">semnalul de ieşire este în fază cu semnalul de intrare

Conexiunea colector comun se utilizează când se doreşte o rezistenţă de intrare foarte mare şi o rezistenţă de ieşire mică. Figura A2.5 Conexiunea colector comun 3.1**.Punctul static de funcționare** Pentru funcționarea cît mai corectă a unui amplificator,punctul static de funcționare trebuie sa fie situat cam la jumătatea dreptei de sarcină.Odata cu diplomarea P.S.F. in regiunea de saturație sau in regiunea de blocare,semnalul de ieșire este distorsionat. Daca P.S.F. este situat in regiunea de saturație sunt distorsionate semialternanțele pozitive ale semnalului alternativ sinusoidal de intrare.Daca P.S.F. este situat in regiunea de blocare sunt distorsionate semialternanțele negative ale semnalului alternativ sinusoidal de intrare. Coordonatele punctului static de funcționare (Ic, Vce) sunt impuse de valorile tensiunilor surselor de polarizare si de valorile rezistențelor din circuitele de polarizare.

<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura A3.1 Caracteristica pentru determinarea PSF <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;"> <span style="color: windowtext; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura A3.2 DIstorsionarea semnalului de ieșire la un amplificator in conexiunea EC  ** Determinarea PSF pentru conexiunea EC ** Pentru tranzistorul BC 546BP se considera β CC∙ = 200

** (1) ** **VCC = RCC IC +VCE** Pentru **IC = 0 => VCE = VCC = 12 V => A(12, 0)** 12 '> Pentru **VCE = 0 => VCC = RC ∙ IC => IC =** 12VccRc'> ** => IC = ** 1212V150â„¦'> ** = 80mA => B(0,80) ** ** (2) ** **IB =** 12VBB - VBERB'>** = ** 125-0,722K'> ** = 195 µA ** ** (3) IC = IB ∙ RC = 195µA ∙ 200 = 39mA => ****// IC = 39mA //** ** (4) VCE = VCC – IC ∙ RC = 12V – 39mA ∙ 150Ω = 6,2V => **** VCE = 6,2V ** ** Punctul static de funcționare are coordonatele P(6,2V; 39mA) ** ** (5) IC(vîrf) = IC(sat) – IC(PSF) = 80mA – 39mA = 41mA ** ** (6)IB(vîrf)= **12IC(vÃ®rf)Î²CC'>** = **1241mA200'>** = 205µA ** = = <span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">A3.2 Polarizarea cu divisor rezistiv   Această metodă de polarizare se utilizează foarte des in practică deoarece asigură o stabilitate satisfăcătoare utilizînd o singură sursă de tensiune. <span style="color: windowtext; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura A3.4 Polarizarea tranzistorului bipolar cu divizor rezistiv Divizorul de tensiune este format din rezistentele Rb1 si Rb2 Tensiunea din baza tranzistorului se calculeaza cu formu VB = ( 12Rb2Rb1+Rb2'> ) ∙VCC Pentru modificarea tensiunii in baza tranzistorului se modifica valorile rezistentelor divizorului astfel: ** Polarizarea tranzistorului bipolar cu divisor rezistiv ** <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Un circuit de polarizare a tranzistorului trebuie sa fie astefel conceput incat sa asigure independent PSF –ului de parametrul β.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Se determina coordonatele dreptei de sarcină, apoi se trasează dreapta
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Se determină coordonatele punctului static de funcționare **P(IS, VCE)**
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Se determină valoarea maximă a curentului de bază in funcționare liniară
 * ** VB creste ** daca **Rb2 creste** sau **Rb1 scade**
 * ** VB scade ** daca **Rb2 scade** sau **Rb1 creste**

Realizarea schemelor de polarizare cu divisor rezistiv a TB cu simulatorul Multisim

Figura A3.5 Polarizarea unui tranzistor bipolar NPN cu divizor rezistiv

<span style="color: windowtext; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura A3.6 Polarizarea unui tranzistor bipolar PNP cu divizor rezistiv

= A3.3Polarizarea cu două surse de tensiune = <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 13px;">In fiecare schemă este un voltmetru care indica valoarea tensiunii colecto-emitor **(Uce)**

<span style="color: windowtext; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura A3.7 Polarizarea BAZEI din sursă de tensiune separată

Rezultate obținute: **IB = 192 µA ; IC = 50 mA ; UCE = 4,48 V**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Coordonatele punctului static de funcționare sunt **<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">P(4,4V ; 50mA ** <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;"> <span style="color: windowtext; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura A3.8 Polarizarea EMITORULUI din sursă de tensiune separată Rezultatele obținute : **IB = 12 µA ; IC = 3,97 mA ; UCE = 13,59 V** Coordonatele punctului static de funcționare sunt **P(13,6V ; 3,9mA)**

**__ B1.IDENTIFICAREA TERMINALELOR TRANZISTORULUI BIPOLAR __** Tranzistoarele, în funcţie de destinaţia lor se realizează într-o gamă largă de capsule,ele pot avea capsule din **//metal//** sau **//material plastic//**, care au dimensiuni mai mici sau mai mari în funcţie de destinaţia pe care o au. În funcţie de destinaţia lor tranzistoarele se împart în 3 mari categorii: Identificarea terminalelor tranzistoarelor se poate face prin două metode: - metoda vizuală (după tipul capsulei) - metoda măsurării cu ajutorul multitesterului Figura B1.2 Tranzistoare in capsulă metalică Figurile B1.3 și B1.4 Tranzistoare in capsulă metalică La unele familii de tranzistoare terminalele pot fi dispuse altfel decât sunt prezentate în figurile de mai sus chiar dacă capsulele sunt identice. Metoda cea mai sigură de identificare a terminalelor este măsurarea rezistenţei electrice între terminalele tranzistorului, metodă ce va fi prezentată în cele ce urmează.
 * __ B1.1FAMILII DE TRANZISTOARE BIPOLARE SI INCAPSULAREA __**
 * __B1.1 Incapsularea__ **
 * tranzistoarele de semnal mic** – se utilizează la frecvenţe joase (sub 100 kHz) şi curenţi mici (sub 1A)
 * tranzistoare de puterele** – la aceste se utilizează la curenţi mari (peste 1 A)
 * tranzistoarele de radio-frecvenţă (RF)** – se utilizează la frecvenţe foarte înalte
 * Identificarea terminalelor tranzistoarelor bipolare.**
 * Identificarea terminalelor în funcţie de tipul capsulei**
 * tranzistoarele de uz general în capsulă metalică** – la majoritatea tranzistoarelor din această categorie **Emitorul** este terminalul de lângă cheiţă, **Colectorul** este în partea opusă iar **Baza** este la mijloc. Terminalele sunt dispuse sub forma unui triunghi echilatera
 * tranzistoarele de uz general în capsulă din material plastic** – la tranzistoarele din această categorie terminalele sunt dispuse liniar cu baza în mijloc.
 * tranzistoarele de putere** – la tranzistoarele din această categorie **Colectorul** este conectat la partea metalică a tranzistorului. La majoritatea tranzistoarelor din această categorie terminalele sunt dispuse liniar iar **Colectorul** este la mijloc. La tranzistoarele care au numai 2 terminale, **colectorul** este corpul metalic al tranzistorului.
 * OBSERVAŢIE IMPORTANTĂ**!

Pentru identificarea terminalelor tranzistorului prin această metodă se parcurg 3 etape: Din structura tranzistoarelor cu diode se observă că rezistenţele electrice între bază şi celelalte două terminale ale tranzistorului trebuie să fie egale, într-un sens au valoare mică iar în sens opus au valoare foarte mare. Prin cele două sensuri se înţelege modul de plasare a tastelor multitesterului faţă de terminalele tranzistorului (într-un sens se plasează cu borna **plus pe bază** iar în celălalt sens se plasează cu borna **minus pe bază**)
 * __ B1.2 IDENTIFICAREA TERMINALELOR CU MULTITESTERUL DIGITAL __**
 * ETAPA 1__:__**se identifică **//baza//** tranzistorului
 * Se fixează comutatorul unui multitester digital pe poziţia **Ω** (pentru măsurarea rezistenţei electrice)
 * Se plasează o tastă a multitesterului pe unul din terminalele tranzistorului iar cu cealalta se măsoară rezistenţele electrice faţă de celelalte două terminale. Dacă rezistenţele electrice sunt aproximativ egale (într-un sens rezistenţe mici iar în celălalt sens rezistenţe foarte mari) tasta multitesterului este plasată pe **baza** tranzistorului.

**ETAPA A DOUA :** se identifică **//tipul//** tranzistorului Se plasează o tastă a multitesterului pe bază şi cealaltă tastă pe unul din celelalte două terminale ale tranzistorului în sensul în care multitesterul **indică rezistenţă mică**. Dacă pe **BAZĂ** este tasta **COM(MINUS)** tranzistorul este de tip **PNP** Dacă pe **BAZĂ** este tasta **PLUS** tranzistorul este de tip **NPN** //<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 13px;">Deoarece **BAZA** este în mijloc, se pune în mijloc litera corespunzătoare polarităţii care este pe bază (**N** pentru **MINUS** şi **P** pentru **PLUS**) iar pe margini literele corespunzătoare celeilalte polarităţi (doi de **P** sau doi de **N**) şi astfel se obţine **PNP** sau **NPN**. // <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 13px;">

Figura B1.5 Identificarea terminalelor cu multitesterul digital Se plasează o tastă a multitesterului pe bază iar cu cealaltă tastă se măsoară şi se notează valoarea rezistenţelor faţă de celelalte două terminale. Terminalul faţă de care rezistenţa este mai mare va fi **Emitorul** tranzistorului iar celălalt **Colectorul** tranzistorului. Tabel B1.1 Măsurarea tranzistoarelor bipolare
 * ETAPA A TREIA :** se identifică **//Emitorul//** şi **//Colectorul//**.
 * Rezistenţa** electrică dintre **Bază** şi **Emitor** este întotdeauna mai **MARE** decât **rezistenţa** electrică dintre **Bază** şi **Colector.**
 * //Rezistenţa BAZĂ-EMITOR este mai MARE decât rezistenţa BAZĂ-COLECTOR//**
 * NC || Tranzistor || Familie || Tip || RBE || RCE || Observatii ||
 * 1 || BC107B || Mică putere || NPN || 5,1 || 4,9 || RBE >RBC ||
 * 2 || BF215 || Mică putere || PNP || 4,8 || 4,6 || RBE >RBC ||
 * 3 || BC177B || Mică putere || NPN || 4,2 || 2,9 || RBE >RBC ||
 * 4 || BC256B || Mică putere || PNP || 5,4 || 5,1 || RBE >RBC ||
 * 5 || CTBC547B || Mică putere || NPN || 4,7 || 4,4 || RBE >RBC ||
 * 6 || CBC557B || Mică putere || PNP || 4,9 || 4,8 || RBE >RBC ||
 * 7 || BD238-6 || Medie putere || PNP || 3,2 || 2,7 || RBE >RBC ||
 * 8 || BF458 || Medie putere || NPN || 4,3 || 3,6 || RBE >RBC ||
 * 9 || BD139 || Medie putere || NPN || 4,3 || 4,1 || RBE >RBC ||
 * 10 || 2N3055W || Mare putere || NPN || 1,7 || 1,2 || RBE >RBC ||

** B2. DEPANAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE ** Funcţionarea anormală a unui circuit cu tranzistoare bipolare, se datorează unui defect intern al unui tranzistor, sau defectării unui rezistor din circuitele de polarizare a tranzistoarelor. La tranzistor, un defect intern apare în cazul întreruperii unei joncţiuni sau străpungerii unei joncţiuni a tranzistorului (rezistenţa electrică a joncţiunii scade foarte mult). În cazul rezistoarelor pot apare întreruperi ale acestora. În majoritatea cazurilor aceste defecte aduc tranzistorul în regimul de blocare sau de saturaţie. Pentru depanarea defectului se măsoară tensiunile şi curenţii din circuit şi în funcţie de valorile acestora se poate localiza defectul respectiv. Cea mai rapidă metodă de a afla dacă joncţiunile unui tranzistor sunt întrerupte sau străpunse este **<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">măsurarea rezistenţelor joncţiunilor ** cu un multitester digital. Pentru aceasta vom considera structura trenzistorului bipolar ca un ansamblu de două diode contactate ca in figura B2.1
 * B2.1 DEFECTE INTERNE ALE TRANZISTORULUI **

Figura B2.1 Structura tranzistoarelor bipolare cu diode

O joncţiune (BE sau BC) este întreruptă dacă multitesterul în ambele sensuri de

măsurare indică rezistenţă foarte mare (sau infinită).

O joncţiune (BE sau BC) este străpunsă dacă multitesterul în ambele sensuri de

măsurare indică rezistenţă mică.

O joncţiune (BE sau BC) este scurtcircuitată dacă multitesterul în ambele sensuri de

măsurare indică rezistenţă foarte mică.

Figura B2.2 Verificarea unui tranzistor bipolar defect (joncţiune întreruptă) Figura B2.3 Verificarea unui tranzistor bipolar defect (joncţiune scurtcircuitată)

Altă metodă de verificare a stării joncţiunilor unui tranzistor este măsurarea valorilor tensiunilor din baza şi colectorul unui tranzistor în circuit.

Figura B2.4 Tranzistor polarizat cu divizor rezistiv cu valorile corecte ale tensiunilor

Pentru montajul din figura 4 la funcţionarea în condiţii normale:

Tensiunea în bază 12UB'> ** =3,52 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =4,93 V **

Figura B2.5 Circuit cu tranzistor bipolar defect (întreruperea joncţiunii BE)

Dacă s-a **întrerupt** joncţiunea BE, Emitorul sau Baza, tranzistorul se **blochează**, iar tensiunile sunt:

Tensiunea în bază 12UB'> ** =3,58 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =9,99 V **

Figura B2.6 Circuit cu tranzistor bipolar defect (întreruperea joncţiunii BC)

Dacă s-a **întrerupt** joncţiunea BC, sau Colectorul, tranzistorul se **blochează,** iar tensiunile sunt:

Tensiunea în bază 12UB'> ** =1,09 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =9,99 V **

Figura B2.7 Circuite cu tranzistor bipolar defect (scurtcircuitarea joncţiunilor)

Dacă s-a **scurtcircuitat** joncţiunea BE, tranzistorul se **blochează,** iar tensiunile sunt:

Tensiunea în bază 12UB'> ** =0,48 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =9,99 V **

Figura B2.8 Circuit cu tranzistor bipolar defect (scurtcircuitarea joncţiunilor)

Dacă s-a **scurtcircuitat** joncţiunea BC, tranzistorul se comportă ca o diodă polarizată direct prin care circulă curent, iar tensiunile sunt:

Tensiunea în bază 12UB'> ** =3,99 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =3,59 V **


 * <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura B2.9 Circuit cu tranzistor bipolar defect (scurtcircuitarea joncţiunii CE) **

Dacă s-a **scurtcircuitat** joncţiunea CE, tranzistorul se comportă ca un conductor prin care circula curent, iar tensiunile sunt:

Tensiunea în bază 12UB'> ** =3,58 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =3,59 V **


 * B.2.2.Defecte ale circuitelor de polarizare **


 * <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 16px;">Figura B2.10 Tranzistor polarizat cu divizor rezistiv cu valorile corecte ale tensiunilor **

Pentru montajul din figura 10, la funcţionarea în condiţii normale, valorile tensiunilor la terminalele tranzistorului bipolar sunt:

Tensiunea în bază 12UB'> ** =3,52 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =4,93 V **

Tensiunea în emitor 12UE'> ** =2,84 V **

DEFECT 1. REZISTORUL 12RB'> 1 ÎNTRERUP

Acest defect duce la dispariţia tensiunilor din baza şi emitorul tranzistorului, iar tranzistorul se **blochează.**

Tensiunea în bază 12UB'> =**0 V**

Tensiunea în emitor 12UE'> =**0 V**

Tensiunea în colector 12UC'> =**9,99V**

**<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">Defect 2. Rezistorul **12RB'>**<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">2 întrerupt **

<span style="color: black; font-family: 'arial','sans-serif'; text-align: justify;">

Acest defect duce la creşterea tensiunii şi curentului din bază, iar tranzistorul intră în saturaţie. Tensiunea în bază 12UB'> **=4,49 V** Tensiunea în emitor 12UE'> **=3,79 V** Tensiunea în colector 12UC'> **=3,78 V**

<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">Defect 3.Rezistorul 12RE '><span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';"> întrerupt   <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">

Acest defect duce la dispariţia curenţilor prin tranzistor, iar tranzistorul se **blochează**.

Tensiunea în bază 12UB'> ** =3,58 V **

Tensiunea în emitor 12UE'> ** =3,16 V **

Tensiunea în colector 12UC'> **=9,99V** <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">Defect 4. Rezistorul 12RC '><span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">întrerupt

<span style="color: black; font-family: 'arial','sans-serif'; text-align: justify;">

Acest defect duce la dispariţia curentului prin colector. Valorile tensiunilor din colector şi emitor ne determină să presupunem că tranzistorul este saturat dar în realitate **tranzistorul nu conduce**.

Tensiunea în bază 12UB'> ** =1,09 V **

Tensiunea în emitor 12UE'> ** =390 mV **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =389 mV **

**<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 13px;">Defect 5. Rezistorul **<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 13px;">12RB'> **<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 13px;">1 scurtcircuitat ** <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 13px;">

Tensiunea bază-emitor este egală cu tensiunea de alimentare a tranzistorului fapt care determină deteriorarea acestei joncţiuni.Tranzistorul se **blochează**.

Tensiunea în bază 12UB'> ** =10 V **

Tensiunea în emitor 12UE'> ** =9,1 V **

Tensiunea în colector 12UC'> ** =9,1 V **

Defect 6. Rezistorul 12RB'> 2 scurtcircuitat Acest defect duce la dispariţia curentului şi tensiunii în baza tranzistorului, iar tranzistorul se **blochează**. Tensiunea în bază 12UB'> =0 V Tensiunea în emitor 12UE'> =0 V  Tensiunea in colector 12UC'> =9,99V

<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">Defect 7. Rezistorul 12RC '><span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">scurtcircuitat

<span style="color: black; font-family: 'arial','sans-serif'; text-align: justify;">   Acest defect duce la creşterea tensiunii pe joncţiunea colector-emitor a tranzistorului.Funcţionarea tranzistorului nu este stabilă (**FPS-ul se deplasează spre zona de blocare**) Tensiunea în bază 12UB'> =3,53 V Tensiunea în emitor 12UE'> =2,84 V  Tensiunea în colector 12UC'> =10 V

<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">Defect 8. Rezistorul 12RE'><span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';"> scurtcircuitat   <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">

Acest defect duce la funcţionarea tranzistorului în zona de **saturaţie**.

Tensiunea în bază 12UB'> =0,7 V

Tensiunea în emitor 12UE'> =0 V

Tensiunea în colector 12UC'> =25 mV Defect 9. REZISTORUL 12RB '> 2 SCURTCIRCUITAT

Acest defect duce la dispariţia curentului şi tensiunii în baza tranzistorului, iar tranzistorul se **BLOCHEAZĂ**

Tensiunea în bază 12UB'> = 0 V

Tensiunea în emitor 12UE '><span style="font-family: 'Cambria Math','serif'; font-size: 16px;">≅ 0 V

Tensiunea în colector 12UC'> = 9,99 V