trasduttore di luminosità

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Relazione di un'esperienza di un trasduttore di luminosità a variazione di resistenza (5 pagine formato doc)

TRASDUTTORE DI LUMINOSITÀ A VARIAZIONE DI RESISTENZA RELAZIONE DI LABORATORIO DI TDP TRASDUTTORE DI LUMINOSITÀ A VARIAZIONE DI RESISTENZA Alessandro Gasparetto, Cristian Grandi, Stefano Panfilo, Gabriele Rossi A.S.
2005/2005 Classe 4° Data:26/01/2006 OBIETTIVI: dimensionare i valori dei componenti per realizzare il circuito di figura utilizzando una fotoresistenza e un transistor 2N2222A. CIRCUITO DI MISURA: Circuito di funzionamento Circuito con relé per il comando di altri carichi COMPONENTI UTILIZZATI: R1=390 ? R2=150 K? RLUX: buio=150K?, luce=1,8 K? diodo led TR=2N2222A STRUMENTAZIONE USATA: alimentatore stabilizzato bread-board cavi di collegamento multimetro. SINTESI OPERATIVA: L'esperienza si è svolta in tre fasi: il dimensionamento secondo lo schema dato, la realizzazione su bread-board e la sostituzione del led con un relè per il comando di altri carichi.
Per il dimensionamento delle resistenze abbiamo impostato i valori di VCE= 4 V e di Id= 15 mA e da questo si sono calcolate R1 e R2. Applicando Kirchhoff alla maglia d'uscita troviamo: VCC = R1*IC + VD1 +VCE Da questa equazione ricaviamo R1 (naturalmente il valore verrà approssimato per difetto o per eccesso in base al valore commerciale più vicino). Applicando Kirchhoff alla maglia d'ingresso troviamo: VCC = R2*IR2 + RLUX*ILUX Da questa ricaviamo le resistenza R2 (anche qua il valore calcolato verrà approssimato al valore commerciale più vicino). Dopo aver dimensionato le resistenze abbiamo realizzato il circuito come in figura e, successivamente, l'abbiamo testato. Il test è risultato positivo per cui abbiamo proseguito l'esperienza introducendo un relé per comandare un carico di dimensioni maggiori al led. CENNI TEORICI: Il principio di funzionamento di una giunzione e le sue proprietà, sono alla base del funzionamento dei transistori bipolari (Bipolar Junction Transistor - Bjt) che hanno rivoluzionato letteralmente il mondo dell'elettronica dal 1948, quando Bardeen e altri lo hanno realizzato per la prima volta negli Stati Uniti. Il Bjt è composto da un composto di semiconduttori di opposto drogaggio; avremo così transistori N-P-N o P-N-P. Prendiamo il caso di un transistor N-P-N: il fenomeno di formazione della barriera di potenziale e della zona di svuotamento, si ripete, naturalmente, per le due giunzioni che costituiscono il dispositivo. La situazione di equilibrio, senza alcuna polarizzazione esterna, è illustrata in figura. Fig. - Viene illustrata la situazione delle giunzioni base-emettitore e base -collettore per un Bjt N-P-N, senza alcuna polarizzazione esterna. Non ci può essere flusso di cariche. L'estremità più drogata, cui compete il compito di fornire i portatori ci carica, viene indicata come "emettitore". La zona centrale, molto meno drogata, e di tipo opposto rispetto alla precedente, è particolarmente sottile ed è indicata come "base". L'altra estremità, drogata dello stesso tipo dell'emettitore, ma in misura minore, ha il compito di raccogliere le cariche proveni