Le transistor bipolaireING2MADIGOU Fabrice1

Historique1907 de la triode Dcouverte (composant amplificateur) par lamricain Lee de Forest

1947-48 1er transistor PNP (Germanium) Dvelopp dans les laboratoires Bell par Bardeen, Brattain et Shockley (prix Nobel de physique en 1956) 1960 1971 Transistor en technologie sur silicium (jonction planar) 1er microprocesseur (Intel 4004 : P 4bits, 2300 transistors)2

Dfinition Transistor : (Transfer resistor) rsistance de transfert. Composant lectronique utilis pour remplir la fonction damplificateur (de courant ou de tension) ou la fonction de commutateur lectronique.

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Constitution & principe de fonctionnementNPN PNP

IB, IC, IE > 0 VBE > 0 VCE > 0

IB, IC, IE > 0 VBE < 0 VCE < 0

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Constitution & principe de fonctionnementIl est constitu par la succession de trois couches de semi-conducteur (gnralement du silicium) de type NP-N (ou PNP). Des connexions mtalliques sont fixes sur la partie centrale appele Base et sur les deux extrmits appeles Collecteur et Emetteur.

Un faible courant courant de base : Ib peut commander un courant plus important courant de collecteur : Ic.5

Caractristiques du transistorLes caractristiques de transfert sont dfinies partir du montage suivant :Rc : rsistance de collecteur Rb : rsistance de base

Ic Ib Vce E1 Ie

E2

On effectue ce que lon appelle une polarisation du transistor. Celle-ci permet de dfinir les caractristiques : dentre ib=f(Vbe) paramtre en Vce de sortie ic=f(Vce) paramtre en ib.6

Caractristiques du transistorCertaines de ces caractristiques se retrouvent dans les documents constructeur. Exemple BC546:

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Caractristiques du transistorOn peut partir des mesures, effectuer un relev complet et tracer ces caractristiques sur un mme graphe :Caractristique de sortie

Caractristique dentre

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Caractristiques du transistorLe transistor a deux modes de fonctionnement : Linaire : on a la relation de proportionnalit du courant Ic en fonction de Ib : Ic = .Ib Non linaire : o lorsque lon augmente le courant Ib le courant Ic nvolue plus. On dit que le transistor est satur. Lorsque le courant Ib devient nul le courant Ic lest aussi. On dit alors que le transistor est bloqu.

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La polarisation du transistorOn effectue une polarisation en entre : on fixe le point de fonctionnement sur la caractristique Ib=f(Vbe) et une polarisation en sortie : on fixe un point de fonctionnement sur la caractristique Ic=f(Vce)

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La polarisation du transistorpolarisation en entre: On dfinie lquation de la droite dattaque :

Ic Ib Vce E1 Ie

E1 Vbe Ib = Rbpolarisation en sortie: On dfinie lquation de la droite de charge :

E2

E 2 Vce Ic = Rc

E1=3v E2=15v

Rb=1,5k Rc=30

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Caractristiques du transistorCaractristique de sortie

E1=3v E2=15v

Rb=1,5k Rc=30E2/Rc

E 2 Vce Ic = Rc

droite de charge

E1 Vbe Ib = Rb

E1/Rb E2

Caractristique dentre

droite dattaque

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Caractristiques lectriques du transistorles composants sont limits en : tension courant puissance. Cette dernire permet de tracer lhyperbole de dissipation maxIcmax

Pmax

13 Vcemax

Caractristiques lectriques du transistorExemple :BC546

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Caractristiques lectriques du transistorExemple :BC546

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Les trois structures de base:Le montage metteur communIcIc

Ib Vce>0 Vbe>0Vbe