Il peut servir à réguler le flux de courant électrique dans lequel une petite quantité de courant dans la base contrôle un courant plus important entre le collecteur et l'émetteur. Il est possible d'utiliser les transistors pour amplifier un signal faible, comme un oscillateur ou comme un commutateur.
On distingue deux sortes de transistors bipolaires (PNP et NPN) et c'est le sens du courant, qu'ils laissent passer dans une direction et bloquent dans l'autre, qui les différencie. Pour obtenir des gains d'amplification importants on multiplie et enchaîne simplement les étages (circuits) d'amplification (transistors).
Le transistor est un composant électronique qui est utilisé dans la plupart des circuits électroniques (circuits logiques, amplificateur, stabilisateur de tension, modulation de signal, etc. ) aussi bien en basse qu'en haute tension.
Son rôle est d'injecter des électrons dans la base. ➢ La base (B) est faiblement dopée et très mince. Elle transmet au collecteur la plupart des électrons venant de l'émetteur.
Il existe différents types de transistors : bipolaires, unipolaires (FET, JFET, JUGFET, IGFET), uni jonction (UJT, anciennement appelé transistor filamentaire).
Pour le test avec un multimètre simple, on peut comparer un transistor ordinaire à deux diodes reliées ensemble. Il suffit de positionner un des fils du multimètre sur la base du transistor, et ensuite de mesurer avec les deux autres électrodes (émetteur et collecteur).
Les transistors bipolaires de puissance s'utilisent principalement pour de l'amplification et la commutation. Les tensions en jeu vont de quelques dizaines de Volts à quelques centaines de Volts alors que les courants mis en jeu sont de plusieurs Ampères.
Le transistor est considéré comme un quadripôle ; il a deux bornes d'entrée et deux bornes de sortie (une patte sera alors commune à l'entrée et à la sortie) et va être défini par 4 signaux : courant et tension d'entrée, courant et tension de sortie.
La plupart des résistances du montage et la source de tension forment un circuit de polarisation, dont le rôle est de mettre l'entrée et la sortie à une tension non-nulle. Le transistor est alors en régime de saturation et peut fonctionner comme amplificateur de petits signaux.
Commençons par brancher le collecteur et l'émetteur dans un circuit et à mettre le courant (on considère que la base n'est reliée à rien du tout). Branchement du transistor. Les premiers électrons qui vont arriver au collecteur vont être naturellement attirés par la région positivement chargée près de la jonction NP.
Pour vérifier si le transistor fonctionne, on peut vérifier si cette diode n'a pas claquée. Pour cela, il suffit d'utiliser le multimètre en mode « diode ». Si la diode a claquée, est est totalement passante dans les deux sens : la tension affichée est nulle ou trop basse.
Détecteur NPN :
Le courant électrique s'écoule de V+ au travers de la charge puis du transistor vers V-, fermant le circuit de courant. « Le transistor, agissant donc comme un interrupteur commute soit en PNP, soit en NPN. P signifie Positif, N Négatif. »
Quand un transistor est utilisé en commutation, il peut être soit "bloqué", soit "passant". Lorsqu'il est passant, la tension VCE du transistor est alors quasiment nulle. Dans ce cas on dit alors que le transistor est "saturé" car il n'est pas possible de faire passer plus de courant dans le collecteur du transistor.
Jusqu'à une longueur de grille de 5 nanomètres - les transistors haut de gamme que l'on trouve aujourd'hui sur le marché mesurent quelque 20 nanomètres, mais des puces de 10 nanomètres devraient bientôt voir le jour -, si tout se passe bien. En deçà, un phénomène quantique baptisé effet tunnel se déclenche.
Re : état d'un transistor
Un Vbe de 0,5V est normalement suffisant pour qu'un transistor petits signaux (ceux que tu utilises normalement dans ton école) commence à entrer en conduction. Il y aura donc un faible Ib. Si Vbe < 0, le transistor est bloqué à coup sur.
Le transistor bipolaire est bloqué lorsque le courant de base IB est nul. Le courant collecteur est alors également nul. De plus, la tension base-émetteur VBE est inférieure à la tension de seuil. Le transistor est considéré comme un interrupteur ouvert.
Un transistor de puissance traversé par courant collecteur IC et supportant une tension collecteur-émetteur VCE dissipe une puissance P=VCE. IC (en négligeant la puissance de commande Vbe. Ib) et devient un générateur thermique.
On dit qu'un transistor fonctionne en commutation, lorsqu'il passe de l'état saturé a l'état bloqué ou inversement. Dans ce cas, le passage d'un état à l'autre, doit se faire très rapidement, donc transition très rapide. Dans tous les cas, le transistor ne peut prendre que 2 états (0 ou 1), cela s'appelle le binaire.
Le point N est définit par l' intersection de la caractéristique d'entrée du transistor VBE =f(IB) et de la droite d'équation VBE = EB -RB IB appelée droite d'attaque statique.
Cela vient du fait qu'au-delà de IC=0,1A , ce transistor a du mal à saturer et se comporte plus comme une résistance que comme un interrupteur fermé.
Les transistors sont sujets au phénomène d' embalelment thermique losqu' ils sont mal polarisés : ils s' échauffent , le courant augmente , donc ils s' échauffent plus , et pan ! ça saute .
Un transistor NPN est commandé (ou activé) par un courant positif polarisé à la base pour contrôler le flux de courant du collecteur à l'émetteur. Les transistors de type PNP sont commandés par un courant négatif polarisé à la base pour contrôler le flux de l'émetteur au collecteur.
Une diode est un composant de circuit électrique qui permet à un courant de la traverser dans un sens mais pas dans le sens opposée. Le symbole d'une diode sur un schéma de circuit est un triangle pointant vers un trait perpendiculaire au fil conducteur.
Un transistor bipolaire est un dispositif électronique à base de semi-conducteur de la famille des transistors. Son principe de fonctionnement est basé sur deux jonctions PN, l'une en direct et l'autre en inverse.
On dit que le transistor est saturé. Un transistor fonctionne en régime de commutation quand son courant base est soit très faible (transistor bloqué) soit très intense (transistor saturé).