Le Transistor bipolaire

- Le Transistor bipolaire (ainsi nommé pour le différencier du Transistor à effet de champ) est formé de deux Jonctions PN en série, tête-bêche, comme sur la figure ci contre. L'ordre peut être NPN (à gauche) ou PNP (à droite). Les deux jonctions sont réalisées sur un même Monocristal intégré dans un boîtier muni de 3 connexions reliées à chacune des 3 zones N, P et N ou P, N et P.

- Les 3 connexions sont appelées : 
- E = Emetteur.
- B = Base.
- C = Collecteur.

- Pour représenter un Transistor bipolaire sur un schémas d' électronique le symbole utilisé est :

- Le fonctionnement du Transistor en tant qu'élément Amplificateur est basé sur l'Effet transistor. En voici sommairement le principe.

- La même démonstration s'applique au Transistor PNP, il suffit alors d'Inverser la polarité des Sources de tensions continues.

- Le Transistor non polarisé.

- Dans les 3 zones N, P et N les porteurs majoritaires sont régulièrement disséminés. Electrons pour les Deux zones N, Trous dans la zone correspondant à la base. Pratiquement aucun porteur de charge ne peut traverser les Jonctions PN.

- Les trois Electrodes sont :

- E : Emetteur, relié normalement au - de l'alimentation.

- B : Base, l'électrode de Commande.

- C : Collecteur; relié normalement au + de l'alimentation.

- Application de la Tension d'alimentation.

- Une Tension d'une dizaine de volts (pratiquement entre 3 et 20 volts) est appliquée entre le Collecteur et l'Emetteur.

- Pour Limiter l'intensité du courant émetteur-collecteur en dessous du Courant maximum (dépendant du transistor), on a placé en série dans le circuit une Résistance. Exemple : Alimentation 10 volts, IEC max = 10 mA, R sera choisie à 1 kilohms.

- Le Champ électrique présent dans le Transistor provoque un Déplacement des électrons vers le + de l'alimentation. Toutefois, aux Bornes de la jonction EB (émetteur-base) le champ est nettement plus faible et les Electrons de la zone du Collecteur ne peuvent traverser la Jonction. Le faible Courant émetteur collecteur est dû aux Electrons ayant traversé les jonctions grâce à l'Agitation thermique.

- Polarisation de la Base.

- Une Tension positive (par rapport à l'Emetteur) est appliquée sur la Base. La jonction EB, Polarisée dans le sens direct, est traversée par un courant d'électrons important. Comme la distance entre la jonction EB et la jonction BC est faible, la plupart des électrons se trouvent soumis au champ électrique important de la jonction BC et sont attirés par le Collecteur. Ils traversent alors la jonction Base-collecteur en sens inverse et provoquent un courant Emetteur-collecteur intense.
Un faible pourcentage des électrons ayant traversé la jonction EB sont captés par l'Electrode de base. Le courant Collecteur est pratiquement proportionnel au courant Base.

- Amplification d'un transistor.

- Un Courant base très faible peut provoquer un Courant collecteur important. Le rapport entre courant Collecteur IC et Courant base IB est le Coefficient d'amplification de courant b . Il dépend du Transistor et des Conditions d'utilisation Ic.

- Exemple : un Transistor a un b de 100 pour un Courant collecteur de 100 mA.

- On commence par calculer IB = IC / 100 = 1 mA. IE = 100+1 = 101 mA.

- Tensions et courants dans le transistor.

- Le schéma ci-contre n'a pas d'autre utilité que de montrer un Transistor NPN, les Courants qui le parcourent (sens de déplacement des électrons) et les Tensions mesurables entre ses Connexions.

 

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