Transistors bipolaires

Constitution et symbole:

• Constitution:

Le transistor bipolaire à jonction est constitué de 3 semi-conducteurs groupés en deux jonctions proches l'une de l'autre.
Il existe deux types de transistor le NPN et le PNP, les NPN sont au silicium alors que les PNP sont au germanium.
Il ne faut pas permuter le collecteur avec l'émetteur, l'émetteur est de dimension plus réduite et plus dopé ce qui améliore le fonctionnement du transistor.

• Symbole:

                                                                                        

 

 

              NPN                  PNP
                                                         E: Émetteur       B: Base        C: Collecteur

La flèche qui est indiquée sur le transistor permet de:
- Distinguer l'émetteur du collecteur, elle est toujours du côté de l'émetteur.
- Distinguer les deux types NPN et PNP, elle est toujours de P vers N.
- Déterminer le sens du courant.

Principe de fonctionnement normal:

 

Montage d'un transistor NPN.
Conditions:
- Base faiblement dopée.
- Polarisation directe côté émetteur et polarisation inverse côté collecteur.
Lorsque VEB > VT, VEB règle l'injection des électrons majoritaires de l'émetteur vers la base. Ces électrons ce recombinent  on partie avec les trous majoritaires de la base, mais puisque la base est faiblement dopée seule une partie des électrons va se combiner, la plus grande partie (90 à 95%) vont passer au collecteur.
On définie ainsi le coefficient β légèrement < 1 qui représente la fraction des électrons parvenues au collecteur.
Dans la base la recombinaison des électrons/ trous provoque un mouvement des porteurs de charges d'où un courant i = IE - β .IE = IE (1 - β).
IB = IE (i - β) - ICBO. IB= courant dans la base.
CBO: From the collector to base with open emitter.
IC = β.IE + ICBO. IC= courant dans le collecteur.
ICBO est de qlq micron donc il est négligeable devant IC.
Rq:
- Pour le fonctionnement d'un transistor PNP in suffit de changer les polarités.
- Deux diodes montées dos à dos ne constituent pas un transistor, car la base ne sera pas faiblement dopée.

Relation entre les courants:

Quelque soit le transistor (NPN ou PNP) on a:
IE = IB + IC
IC = β.IE + ICBO
IC = β (IB + IC) + ICBO
IC (1 - β) = β.IB + ICBO
IC = β.IB / (1 - β) + ICBO/ (1 - β)