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Le transistor bipolaire cours exercices corr

LE TRANSISTOR BIPOLAIRE MONTAGES EN COURANT CONTINU Le but de cette leçon est d'introduire au fonctionnement du transistor bipolaire et du montage inverseur Dans cette partie comme dans la précédente consacrée aux semiconducteurs et aux diodes il est présenté une introduction au fonctionnement du transistor bipolaire Le modèle de Ebers et Moll permet de comprendre le fonctionnement de ce composant et nous l'utiliserons en exercices et en laboratoire dans le mode continu GENERALITES Introduction Le transistor bipolaire est l'un des dispositifs à semiconducteur les plus utilisés à l'heure actuelle dans les rôles d'ampli ?cateur et d'interrupteur C'est un élément composé de deux jonctions pn aussi son étude nécessite-t-elle la connaissance préalable du chapitre SPN traitant de la jonction Dé ?nitions Le transistor bipolaire Bipolar Junction Transistor est un dispositif à semiconducteur présentant trois couches à dopages alternés npn ou pnp voir ?g Figure structures et symboles des transistors bipolaires CLa couche médiane est appelée base Leur géométrie et leur nombre volumique en impuretés distinguent les deux couches externes émetteur et collecteur Par extension on appelle également base émetteur et collecteur les trois électrodes qui donnent accès aux trois couches correspondantes Les deux jonctions qui apparaissent dans le transistor sont désignées par le nom des deux régions entre lesquelles elles assurent la transition on trouve par conséquent la jonction base- émetteur BE également dénommée jonction de commande et la jonction basecollecteur BC Dans les symboles de la ?gure la èche désigne la jonction de commande Hypothèse Le principe de superposition s'applique aux charges injectées par la jonction BE et aux charges injectées par la jonction BC On peut donc étudier séparément l'e ?et de chaque jonction Description transistor au repos La ?gure montre les barrières de potentiel énergétique pour les électrons et pour les trous Au repos elles sont telles que ni les électrons de l'émetteur ni les électrons du collecteur ni les trous de la base ne peuvent les franchir Figure transistor au repos C MODES DE FONCTIONNEMENT DU TRANSISTOR Description mode F Le mode F Forward progressif est un mode particulier de fonctionnement du transistor dans lequel la tension de la jonction BC est maintenue à zéro A la ?gure on a représenté les barrières de potentiel pour les électrons et les trous dans le transistor en mode F Figure fonctionnement du transistor en mode F CDans le cas d'une polarisation inverse de la jonction BE ni les électrons de l'émetteur ni les trous de la base ne peuvent franchir la barrière de potentiel existant entre base et émetteur Aucun courant ne circule dans le transistor Si la jonction BE est polarisée en sens direct la barrière de potentiel de la jonction BE est diminuée Les électrons de l'émetteur di ?usent dans la base comme celle-ci est courte ces électrons sont rapidement happés par le puits de potentiel que représente le collecteur Le ux d'électrons allant de l'émetteur au collecteur en transitant par la base se traduit par un courant IF qui n'est rien d'autre que le courant de