Introduction aux Transistors

Après avoir examiné la construction et le fonctionnement des transistors bipolaires à jonction NPN et PNP (BJT), ainsi que des transistors à effet de champ (FET), tant de type jonction que de type grille isolée, nous pouvons résumer les points principaux de ce tutoriel sur les transistors comme indiqué ci-dessous :

• Le Transistor Bipolaire à Jonction (BJT) est un dispositif à trois couches construit à partir de deux jonctions de diode à semi-conducteurs reliées, l’une étant polarisée en direct et l’autre en inverse.
• Il existe deux types principaux de transistors bipolaires à jonction (BJT), le NPN et le PNP.
• Les transistors bipolaires à jonction sont des “Dispositifs à Courant” où un courant de Base beaucoup plus faible provoque un courant d’Émetteur à Collecteur, qui eux-mêmes sont presque égaux, à circuler.
• La flèche dans le symbole d’un transistor représente le flux de courant conventionnel.
• La connexion de transistor la plus courante est la configuration à Émetteur Commun (CE), mais les configurations à Base Commune (CB) et à Collecteur Commun (CC) sont également disponibles.
• Nécessite une tension de polarisation pour le fonctionnement de l’amplificateur AC.
• La jonction Base-Émetteur est toujours polarisée en direct tandis que la jonction Collecteur-Base est toujours polarisée en inverse.
• L’équation standard pour les courants circulant dans un transistor est donnée par :  I_E = I_B + I_C
• Les courbes des caractéristiques de Collecteur ou de sortie peuvent être utilisées pour trouver Ib, Ic ou β à partir desquelles une ligne de charge peut être construite pour déterminer un point de fonctionnement adéquat, Q, les variations du courant de base déterminant la plage de fonctionnement.
• Un transistor peut également être utilisé comme un interrupteur électronique entre ses régions de saturation et de coupure pour contrôler des dispositifs tels que des lampes, des moteurs et des solénoïdes, etc.
• Les charges inductives telles que les moteurs CC, les relais et les solénoïdes nécessitent une diode “Flywheel” polarisée à l’envers placée à travers la charge. Cela aide à prévenir toute rétro-induction de tension générée lorsque la charge est coupée, qui pourrait endommager le transistor.
• Le transistor NPN nécessite que la Base soit plus positive que l’Émetteur, tandis que le type PNP nécessite que l’Émetteur soit plus positif que la Base.

Tutoriel sur le Transistor – Le Transistor à Effet de Champ

• Les Transistors à Effet de Champ, ou FET, sont des “Dispositifs à Tension” et peuvent être divisés en deux types principaux : des dispositifs à Jonction appelés JFET et des dispositifs à Grille Isolée appelés IGFET ou plus communément connus sous le nom de MOSFETs.
• Les dispositifs à Grille Isolée peuvent également être subdivisés en types Amélioration et Déplétion. Toutes les formes sont disponibles en versions à canal N et P.
• Les FET ont des résistances d’entrée très élevées, donc très peu ou pas de courant (types MOSFET) ne circule dans le terminal d’entrée, ce qui les rend idéaux pour une utilisation en tant qu’interrupteurs électroniques.
• L’impédance d’entrée des MOSFET est encore plus élevée que celle des JFET en raison de la couche d’oxyde isolante et, par conséquent, l’électricité statique peut facilement endommager les dispositifs MOSFET, donc il faut faire attention lors de leur manipulation.
• Lorsqu’aucune tension n’est appliquée à la grille d’un FET d’amélioration, le transistor est à l’état “OFF”, semblable à un “interrupteur ouvert”.
• Le FET de déplétion est intrinsèquement conducteur et à l’état “ON” lorsque aucune tension n’est appliquée à la grille, semblable à un “interrupteur fermé”.
• Les FET ont des gains de courant beaucoup plus élevés par rapport aux transistors bipolaires à jonction.
• La connexion FET la plus courante est la configuration à Source Commune (CS), mais les configurations à Grille Commune (CG) et à Drain Commun (CD) sont également disponibles.
• Les MOSFET peuvent être utilisés comme des interrupteurs idéaux en raison de leur très haute résistance “OFF” de canal, faible résistance “ON”.
• Pour éteindre le transistor JFET à canal N, une tension négative doit être appliquée à la grille.
• Pour éteindre le transistor JFET à canal P, une tension positive doit être appliquée à la grille.
• Les MOSFET de déplétion à canal N sont à l’état “OFF” lorsque une tension négative est appliquée à la grille pour créer la région de déplétion.
• Les MOSFET de déplétion à canal P sont à l’état “OFF” lorsqu’une tension positive est appliquée à la grille pour créer la région de déplétion.
• Les MOSFET d’amélioration à canal N sont à l’état “ON” lorsqu’une tension positive est appliquée à la grille.
• Les MOSFET d’amélioration à canal P sont à l’état “ON” lorsqu’une tension négative est appliquée à la grille.

Le Graphique du Transistor à Effet de Champ

La polarisation de la grille pour les configurations de transistor à effet de champ à jonction (JFET) et de transistor à effet de champ à oxyde métallique (MOSFET) est donnée comme suit :

Tutoriel sur le Transistor – Différences entre un FET et un BJT

Les transistors à effet de champ peuvent être utilisés pour remplacer les transistors bipolaires à jonction normaux dans les circuits électroniques. Une simple comparaison dans ce tutoriel sur les transistors entre les FET et les Transistors, mentionnant à la fois leurs avantages et leurs inconvénients, est donnée ci-dessous.

Vous trouverez ci-dessous une liste de transistors bipolaires complémentaires qui peuvent être utilisés pour le commutateur à usage général des relais à faible courant, l’alimentation des LED et des lampes, ainsi que pour des applications d’amplificateurs et d’oscillateurs.

Transistors NPN et PNP Complémentaires