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MPI n°16 – Le transistor
Objectif : Comprendre comment fonctionne et à quoi sert un transistor.
I. Historique
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· 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). |
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II. Expérience
fondamentale
è Réaliser
le circuit schématisé ci-contre.
è Que
constate-t-on ? Quel rôle joue le transistor ?
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è 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.
è Que
constate-t-on ? Quel rôle joue le transistor ?
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III. Application
è Réaliser
le montage schématisé ci-contre. Placer la photorésistance dans l’ombre puis
l’éclairer.
è Que
constate-t-on ? A quoi peut-servir ce dispositif ?
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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.
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è En
faisant varier, la tension UPN, réaliser une série de mesure de UEN et
UER.
è A
l’aide de Regressi, tracer et imprimer la courbe  .
è 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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è Pourquoi
parle-t-on de fonction amplificatrice du transistor ?
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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.
è Réaliser
le montage schématisé ci-contre.
è Que
constate-t-on ? Pourquoi ?
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è Comment
modifier le montage pour pouvoir détecter le niveau d’eau ? Schématiser le
nouveau montage ci-dessous :
è Conclure :
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2. Le darlington
è 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.
è Que
constate-t-on ? Pourquoi ?
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è Modifier
le montage pour pouvoir allumer la lampe ? Schématiser le nouveau montage
et conclure.
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