7. Tranzistor pe post de întrerupător

Acasă » Aplicaţii practice » 04 - Circuite cu dispozitive semiconductoare discrete (1)

Scopul experimentului

Amplificarea în curent a unui tranzistor bipolar; rolul de întrerupător al unui tranzistor

Materiale necesare

Două baterii de 6 V; un tranzistor NPN, model 2N2222 sau 2N3403; un rezistor de 100 kΩ; un rezistor de 560 kΩ; un LED.

Valorile rezistorilor cât şi LED-ul ales nu sunt critice pentru acest experiment. Circuitul final arată astfel:

Realizarea circuitului cu tranzistor

Conductorul roşu din figura de mai sus, cel care se termină printr-o săgeată, conectat la rezistorul de 100 kΩ la un capăt, va rămâne liber. Acesta va fi conectat temporar în alte puncte din circuit.

Dacă aduceţi capătul liber al conductorului roşu în contact cu un punct din circuit (oricare punct) mai pozitiv decât el, precum borna pozitivă a sursei de c.c., LED-ul se va aprinde. Este nevoie de un curent de 20 mA pentru a alimenta un LED standard la capacitate maximă. Comportamentul de mai sus prin urmare, este cât se poate de interesant, întrucât rezistorul de 100 kΩ la care este conectat conductorul roşu limitează curentul la o valoare mult sub 20 mA. În cel mai bun caz, un curent de 12 V pe o rezistenţa de 100 kΩ, dă naştere unui curent de doar 0,12 mA, sau 120 µA!

Conexiunea pe care aţi realizat-o prin atingerea unui punct pozitiv din circuit cu conductorul roşu, conduce un curent mult mai mic de 1 mA. Şi totuşi, amplificarea realizată de tranzistor face posibil controlul unui curent mult mai mare prin LED.

Folosiţi un ampermetru pentru conectarea conductorului liber (roşu) la borna pozitivă a baterie, astfel:

Va trebui să alegeţi cea mai sensibilă scală de curent pentru a putea măsura această valoare. După ce aţi măsurat curentul de control, măsuraţi curentul prin LED (curentul controlat). Comparaţi cele două valori. Ce observaţi? Curentul controlat este de aproximativ 200 de ori mai mare decât curentul de control!

După cum puteţi observa, tranzistorul se comportă precum un întrerupător controlat de curent, întrerupând sau permiţând trecerea curentului prin LED în funcţie de curentul de control (mult mai mic) prin bază.

Opţional, pentru a demonstra cât de mic poate fi curentul de control, îndepărtaţi conductorul liber (roşu) din circuit. Încercaţi apoi să conectaţi terminalul liber al rezistorului de 100 kΩ la borna pozitivă a bateriei, cu mâna. Folosiţi două degete. Cu unul din ele realizaţi contactul cu rezistorul şi cu celălalt realizaţi contactul cu bateria. Umeziţi-vă degetele pentru a maximiza conductivitatea:

Variaţi presiunea exercitată prin intermediul degetelor pe aceste două puncte din circuit. Veţi varia astfel rezistenţa din circuitul de control. Puteţi varia intensitatea luminoasă a LED-ului prin această metodă? Ce ne spune acest lucru despre abilitatea tranzistorului de a juca rolului unui întrerupător? Pe lângă faptul că tranzistorului poate fi folosit pe post de întrerupător, acesta este un întrerupător variabil.