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TRANSISTOR BIPOLAIRE

Lampe TM, 1915

cathode en tungstène

grille en molybdène

anode en nickel

Triode, Lee de Forest, 1907

Un exemple d’utilisation• On désire protéger une

habitation contre les effractions.

•Pose d’une alarme avec sirène.


Étude fonctionnelle :

DétectionTemporisation

+ commande de déclenchement

Signalisation sonore

Signaler

une présence en déclenchant une sirène


Électronique de gestion

Un détecteur de présence Le cœur de L’alarme Une puissante sirène

PROBLEME : Faible puissance Forte puissance

Impossible de relier directement la sirène !

Étude matérielleTRANSISTOR BIPOLAIRE

Électronique de gestion

Solution :

Utilisation d’un transistor en commutation

RbT

T : Transistor de commande de la sirène (ref : 2N3055)

Rb: Résistance de limitation du courant de base

Vs: Tension de sortie fournie par les circuits de gestion

Vs


Électronique de gestionRb

T

Constat de fonctionnement


Électronique de gestionRb

T

Analyse et validation de notre structure.


Au repos

Rb

T

Vs = 0 v

Ib = 0bloqué

Ic = 0

Le circuit est ouvert

La sirène est muette


Rb

T

Détection :

Vs = 5v

saturé

Un courant circule dans la base

IbIc

Le transistor est saturé.

Le circuit d’alimentation de la sirène est fermé.

La sirène est alimentée.


Rb

T

Vs = 0v

Repos:Détection :

Vs = 5v

IbIc

est bloquéest saturé

Revoyons ça …


BASE

COLLECTEUR

ÉMETTEUR

Caractéristiques du transistor

Brochage :



Courant de saturation:

IC

IB

IC sat = UALIM

Rc

IC sat

Si IB augmente

IC n’augmente plus

VCE = 0 v

Rb

TUe

Rc UALIM

ICIB

VCE

=

Zone linéaire non utilisée en commutation

Saturation



Tension Collecteur-Emetteur:

Rb

TUe

Rc UALIM

ICIB

VCE

VCE = UALIM – RC.IC

VCE

Ic

UALIM

Si IC = 0 , VCE = UALIM

Bloqué

Saturé

Zone linéaire non utilisé en commutation

Si IC = ICsat , VCE = 0 v


RbT

Ue

Rc UALIM

IB

Courant de base:


VBE

IB =Ue - VBE

Rb

( VBE = 0,7 v )


Faire varier IB

Rb

Ue

Rc

UALIMIC

IB

VCE

Ic

VCEIC

IB

IB = 0 : Transistor bloqué


Faire varier IB

Rb

Ue

Rc

UALIMIC

IB

VCE

Ic

VCEIC

IB

Zone linéaire non utilisée en commutation


Faire varier IB

Rb

Ue

Rc

UALIMIC

IB

VCE

Ic

VCEIC

IB

Ic max:Transistor saturé


Faire varier IB

Rb

Ue

Rc

UALIMIC

IB

VCE

Ic

VCEIC

IB

IB = 0 : Transistor bloqué


Faire varier IB

Rb

Ue

Rc

UALIMIC

IB

VCE

Ic

VCEIC

IB

IBmax: Transistor saturé


TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP (TEC)

FIELD EFFECT TRANSISTOR (FET)

Le MOSFET, de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, en français Transistor à Effet de Champ (à grille) Métal-Oxyde, est un type transistor à effet de champ.

Il trouve ses applications dans les circuits intégrés logiques (mémoires, FPGA, microprocesseurs...), en particulier avec la technologie CMOS, ainsi que dans l'électronique de puissance (alimentations à découpage, variateurs de vitesse,...).

Les trois connexions sont appelées :

transistorsà effet de champ

symbole

le drain D

la grille G

la source S

La commande du transistor est réalisée par la tension VGS.

A l'état passant, le transistor se comporte comme une résistance entre Drain et Source.

Cette résistance est nommée RDSon et présente généralement une très faible valeur.

MOSFET canal N : Le transistor se comporte comme un interrupteur (entre D et S) commandé par la tension VGS positive ou nulle.

La commande du transistor est réalisée par la tension VGS.

A l'état passant, le transistor se comporte comme une résistance entre Drain et Source.

Cette résistance est nommée RDSon et présente généralement une très faible valeur.

MOSFET canal P : Le transistor se comporte comme un interrupteur (entre D et S) commandé par la tension VGS négative ou nulle.

MOSFET canal N, En régime de commutation

VGS > 0 (ex 10v) => transistor passantVGS = 0V => transistor bloqué

MOSFET canal P, En régime de commutation

VGS < 0 (ex -10v) => transistor passantVGS = 0V => transistor bloqué

A RETENIR

TECHNOLOGIE CMOS

E Vgs1 Vgs2 T1 T2 A

1

0

0 >0 B P

<0 0 P B

0

1

INVERSEUR LOGIQUE

PERSPECTIVES D’EVOLUTION

Nombre de transistors dans les microprocesseurs Intel :

1971 : 4004 : 2 300 transistors

1993 : Pentium : 3,1 millions de transistors

2004 : Pentium Extreme Edition : 169 millions de transistors

Un microprocesseur atteint une fréquence de 500 GHz

IBM et le Georgia Institute of Technology annonce avoir expérimenté un microprocesseur fonctionnant à la fréquence de 500 GHz).

Pour atteindre une telle performance, l’équipe de recherche a dû utiliser des techniques de refroidissement pour descendre à 4,5 degrés Kelvin en utilisant de l’hélium liquide.