Transistors
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​1) Présentation :
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On distingue 2 types de transistors : Les NPN et les PNP
On distingue 3 électrodes : Emetteur (E), Base (B) et Collecteur (C).
De plus, la flèche indique le sens du courant d’émetteur Ie
Grandeurs caractéristiques => Tensions : Vbe, Vce
Courants : Ie=Ic+Ib
2) Caractéristiques d’un transistor bipolaire :
2)1. Caractéristique d'entrée IB = f(VBE) :
Condition à poser pour un NPN :
T reste bloqué tant que VBE < 0,7 V
Choses à retenir : IC = β x IB avec β typique = 100 => Régime linéaire
IC ≠ β x IB et VCE ≈ 0V => régime de saturation
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Résumé du fonctionnement d’un transistor NPN
2 états possibles :
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transistor bloqué è IB = IC = IE = 0A
transistor passant è courants non nuls
2. Transistor passant -> 2 modes de fonctionnements possibles :
-régime linéaire
-régime de saturation
3) Détermination de l’état et du régime de fonctionnement d’un transistor bipolaire :
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3)1. Méthode :
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Repérer le type de transistor et les 3 électrodes
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Flécher les courants et tensions
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Déterminer l’état du transistor en fonction de la tension d’entrée du montage
Étude de l’état du transistor NPN :
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Hypothèse de départ : Transistor bloqué -> Ib = 0A
Transistor bloqué tant que Vbe<0.7V [1]
Calcul de Vbe en fonction de la tension d’entrée [2]
->écriture de la maille d’entrée
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Conclusion : en combinant 1 et 2 : on détermine l’état du transistor en fonction de la tension d’entrée
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Si le Transistor est passant, détermination du régime de fonctionnement
Transistor passant -> Vbe = 0.7V
Calcul de Ib : écriture de la maille d’entrée
Calcul de Icsat : écriture de la maille de sortie et poser Vce=Vcesat
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On compare les valeurs numériques de Ib et Icsat :
Si Ib > Icsat/β alors le transistor est saturé
Si Ib < Icsat/β alors le transistor est en régime linéaire
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3)2. Mise en oeuvre
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Première chose à faire : Repérer le type de transistor ainsi que les 3 électrodes
Ensuite, on flèche les courants et tensions de ce schéma
On applique alors la méthode vu précédemment :
Hypothèse de départ : Transistor bloqué -> Ib = 0A
Transistor reste bloqué tant que Vbe<0.7V
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On calcul Vbe :
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Ecriture de le maille d’entrée -> Vbb - Rb x iB –Vbe = 0
or Ib=0 donc Vbe=VBB
Soit, le transistor reste bloqué tant que VBB < 0.7V
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Conclusion :
VBB = 0V : Transistor bloqué, soit, Ib = 0 et Ic = 0 et Vce = VCC
VBB = 4V : Transistor passant avec Vbe = 0.7V
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On étudie alors la partie où le transistor est passant donc pour VBB = 4V
On donne Vcc = 5V ; Rc = 1kΩ ; Vcesat = 0V ; β = 100
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Calcul d’Icsat
Vcc - Rc x Ic - Vce = 0 avec Vcesat = 0
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Calcul d’Ib
Vbb-Rb.iB-Vbe=0 avec Vbe=0.7V
1er cas : Rb = 33kΩ ; Ib = 100µA
Transistor en régime saturé
Ic = Icsat = 5mA et Vce = Vcesat = 0V
Coefficient de saturation (autrement appelé « k ») =
VBB=0V -> Transisot bloqué -> interrupteur ouvert
VBB=4V -> Transistor saturé -> interrupteur fermé
Transistor <-> interrupteur
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2e cas : Rb=100kΩ ; Ib=33µA
Transistor en régime linéaire :
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Ic = β x Ib = 3.3mA
Vce = Vcc - Rc x Ic = 1.7V Vce > 0 donc ok pour un NPN
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Résumé des propriétés essentielles du transistor :
L'arbre de fonctionnement du transistor bipolaire
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Christine Marguet- Dominique LIGOT
