Presentation Le transistor est un composant actif A quoi sert un transistor ? La caracteristique principale du transistor est de permettre de commander un courant lectrique avec un autre courant plus faible. Le transistor pourra donc amplifier un signal lectrique. Les diffrents types de transistors? Tout dabord, on distingue deux types de transistors, les transistors bipolaires (ou a jonction) et les transistors a effet de champ (TEC ou FET pour Field Effect Transistor). Les polarisations des transistors sparent les transistors bipolaires e FET en deux types. NPN et PNP pour les bipolaires et Canal N et Canal P pour les FET. Comment reprsenter le fonctionnement dun transistor? Lexemple ci-dessous montre le fonctionnement dun transistor bipolaire NPN. En reprenant la comparaison entre tension et pression, debit deau et courant lectrique, on peut comparer le transistor a un robinet dont louverture est fonction dun autre debit deau. Le courant de la base actionne le levier qui ouvre le robinet contrlant le courant du collecteur. Le courant traversant le collecteur est fonction du courant traversant la base. Le courant de lemetteur est la somme du courant de le base et du courant du collecteur.

IL existe une relation de proportionnalit entre le courant de la base et le courant du collecteur: Ic = .Ib Cette relation nest valable que lorsque le transistor fonctionne dans son domaine linaire, nous verrons par la suite les limites du transistor.

Description du transistor bipolaire. Photos Voici diffrents types de boitiers de transistors bipolaires. En generale plus les transistors sont gros, plus ils pourront dissiper une puissance importante, cest a dire laisser passer un courant et/ou une tension importante. (Puissance = Courant * Tension). IL existe dues types de transistors bipolaire PNP et NPN. Nous verrons plus bas quelle est la difference entre ces deux types. Transistors CMS (Composants Miniatures de Surface). Quelques noms de boitier: SOT223, SOT23 Exemples de references courantes: NPN: BC847, BC817; PNP: BC857, BC807

Transistors a usage general: commutation, amplification, (pour les courantes faibles) Quelques noms de boitier: TO92 Exemples de reference courantes: NPN: BC548, BC549, Bc337; PNP: BC557, BC558, BC559, BC327 Transistors faible bruit (pour laudio) et haute frequence. (Les transistors a boitier metallique ne sont plus tres courants)

Quelques noms de boitier: TO18, TO72, TO5, TO39, SOT37 Exemples de references courantes: NPN: 2N2222, 2N2219; PNP: 2N2907, 2N2905 Transistors de moyenne puissance (>1W)

Quelques noms de boitier: TO126 Exemples de reference courantes: NPN: BD135, BD435; PNP: BD136, BD436

Transistors de moyenne puissance (Ce type de boitier est tres peu utilise)

Quelques noms de boitier: TO202 Exemples de references courantes: NPN: BF869; PNP: BF870 Transistors de moyenne puissance (ils dissipent un peu plus que les transistors precedents: Quelques dizaines de watts)

Quelques noms de boitier: TO220 Exemples de references courantes: NPN: BD241, TIP31; PNP: BD242, TIP32 Transistors a forte dissipation ( de lordre de centaine de watts) Quelques noms de boitier: TOP3, TO264, SOT39, Exemples de references courantes: NPN: BD249; PNP: BD250

Transistors a forte dissipation (plusieurs centaines de watts) Quelques noms de boitier: TO3 Exemples de references courantes: NPN: 2N3055; PNP: 2N2955

Quelques vieux transistors (celui qui est en haut a gauche est un transistor au germanium,materiau maintenant abandonne au profit du silicium) Quelques noms de boitier: je nen sais rien Exemples de references: AC181

Symboles des transistors bipolaires:

IL faut retenir les noms des pattes. Lemetteur est toujours repere par la fleche. Le sens de la fleche indique le type de transistor. Les deux types de transistors sont necessaries et complementaires. Pour certaines applications, on peut utiliser indifferemment les deux types; pour dautres, on doit utiliser exclusivement un certain type (nottemment pour les amplificateurs audio de classe B). Les noms PNP et NPN viennent du type des jonctions a linterieur des transistors. Pour le transistor PNP, on a une zone dopee P, puis N (la base), puis P. Pour plus de details sur les jonctions, voyez le cours sur les diodes. Le transistor PNP est un peu moins courant que son homologue le NPN. En general, on sen sert lorsquon ne peut pas mettre un transistor de type NPN. Mais ce nest pas un raison pour lignorer! La fleche rentre dans le transistor pour un PNP (Cest une convention) Le transistor NPN est generalement celui quon utilise par defaut La fleche sort du transistor NPN

Fonctionnement dun transistor:

Sens des courants et tension pour les transistors PNP

Sens des courants et tension pour les transistors NPN

Voila comment tester un transistor bipolaire. Ca permet de reconnaitre si le transistor est de type PNP ou NPN. Les informations que vous trouverez ci aprs ont ete volontairement simplifiees pour quelles soient comprehensible. Ca signifie que les formules et les graphiques ne sont pas forcement exacts. Par analogie avec la page precedente, on peut differencier trois etats pour le transistor: bloque (pas deau qui pass), passant et sature (le debit est maximum).

Premiere chose a savoir: Ic = x Ib. Cela signifie que le courant pouvant circuler dans le collecteur du transistor est proportionnel au courant circulant dans la base. ( se dit beta et est le gain du transistor. Il est appele hfe, et est donne dans le datasheets des transistors. IL vaut de lordre de 200 pour les transistors de signal. Plus les transistors sont gros, plus ce gain est faible). Deuxieme chose a savoir: Ic = Ie. En effet, La formule exacte est Ie = Ic + Ib. Mais comme est grand, le courant de base est negligeable par rapport au courant de collecteur. Lorsque Ic < x Ib, le transistor est sature, on a alors Vce = Vce_sat. Cest egalement un parameter constructeur qui depend beaucoup du transistor. Pour les transistors de signal il vaut environ 0.2V. Caractristique Ic = F(Ib)

Simple illustration de la formule Ic = x Ib. A noter que Ic peut etre inferieur a x Ib (soit Ib > Ic / ). Dans ce cas, le transistor est sature.