Transistors bipolaires

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    11-Feb-2017
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  • Les transistors bipolaires

  • Le transistor bipolaire est un dispositif lectronique base des semi-conducteurs comme le silicium et le germanium, les atomes de silicium sont ttravalents, c--d quils ont 4 lectrons dans leurs couches de valence. En gnral, ces lectrons ne sont pas libres et ne peuvent donc pas conduire de courant lectrique.

  • Cest la raison pour laquelle les ingnieurs utilisent le dopage pour amliorer la conductivit du silicium.

    Le dopage de type N consiste ajouter des atomes de phosphore au sein de la structure cristalline du silicium.

    Le dopage de type P consiste ajouter des atomes de bore.

  • Pour obtenir un transistor, il suffit de superposer des couches de diffrents types, lune des couches est dope avec les atomes de phosphore contenant plus dlectrons que le silicium. Lautre couche possde des atomes de bore qui ne compte que 3 lectrons de valence, il existe donc des trous.

  • Sous leffet dune DDP, un lectron libre se dplace dans la couche de type P et prend la place du trou, alors un trou est cr dans la couche de type N raison du dplacement de llectron. Cela sapplique aussi pour les autre lectrons libres mais pas tous !

    La diffusion des lectrons en question provoque la cration des ions qui ont une charge positive ou ngative. En effet, un champ lectrique est induit empchant le dplacement dautres lectrons libres.

  • Les informations suivantes ont conduit examiner la structure dun transistor bipolaire, ce transistor est compos de 3 couches semi-conductrices.

    Dans le cas ou il sagit dun transistor NPN, une couche de type P se trouve entre 2 couches de type N. Les couches de types N possdent les lectrons libres, lune des couches est appele le collecteur, lautre couche est lmetteur. La base ayant des trous est la couche au centre entre les couches de type N.

  • Les rgions de couleur bleue sont le champ lectrique empchant la diffusion des lectrons dans la base.

    Peu importe la tension collecteur-metteur, dans ces conditions, le transistor ne laisse pas passer le courant. Cependant, lorsquune tension suffisamment leve est applique entre la base et lmetteur, le champ lectrique diminue ce qui engendre le dplacement des lectrons dans la rgion de base. Plusieurs lectrons se recombinent avec des trous dans la base et autres lectrons migrent vers le collecteur.

  • Il existe donc un courant lectrique entre la base etlmetteur ainsi quentre le collecteur et lmetteur; tantque la tension est applique, le courant continu circuler.

    Voici un exemple dutilisation pour le transistor bipolaireou on utilise le sens conventionnel du courant, ce circuittrs simple permet dallumer la lampe en fonction de lalumire ambiante.

  • Une pile lectrique est la source dalimentation du circuit, le transistor jouera le rle dun interrupteur. La rsistance de la cellule photoconductrice varie en fonction de la lumire ambiante, la lampe sallumera donc automatiquement.

    La vue de dessus nous permet de mieux comprendre le monde des transistors. 1er le courant est divis, la rsistance tant trs grande et la base du transistor reoit peu de courant lectrique. Ultrieurement, la grande partie du courant partira du collecteur lmetteur, mais pour linstant la jonction P-N ne conduit pas le courant lectrique!

  • Plus la quantit de lumire est grande moins la rsistance de la cellule photoconductrice est grande. Donc, la rsistance augmente lorsque lclairement diminue ce qui donne naissance une tension importante la base du transistor, et ce dernier laisse passer le courant du collecteur lmetteur. La lampe sallume parce que le transistor sert ajuster automatiquement le courant en fonction de la tension la base.