TRANSISTOR CHAP 1ENSEIGNE 220129 181808

SOMMAIRE
Chapitre 1 : Le transistor bipolaire en régime statique
1- Présentation du transistor
2- Effet transistor
3- Réseaux des caractéristiques d’un transistor monté en Emetteur commun
4- Polarisation du transistor

ISSAT-Mateur
B
B
I- PRESENTATION :
1- Structure :
Un transistor bipolaire est un composant à semi-conducteur formé par la juxtaposition de deux
jonctions PN disposées en séries mais dans des sens opposés. Il existe donc deux types de transistors
bipolaires (figure 1).
 Les transistors NPN dans lesquels une zone de type P est comprise entre deux zones de type N
dans un monocristal de semi-conducteur.
 Les transistors PNP dans lesquels la zone du milieu est de N.
Les trois électrodes d’un transistor bipolaire sont appelées, Emetteur, Base et Collecteur. Pour un
transistor NPN on a :
- Emetteur : zone N fortement dopée,
- Collecteur : l’autre zone N faiblement dopée,
- Base : zone P mince et peu dopée.
Collecteur Emetteur Collecteur Emetteur
Base Base
C E C E
Transistor PNP Transistor NPN
Fig. 1- Symboles des deux types de transistors bipolaires.
Du fait que les deux zones N ont des taux de dopage très différents l’une de l’autre, le transistor
ne peut pas fonctionner d’une façon symétrique. On ne peut donc permuter l’Emetteur et le
Collecteur d’un transistor bipolaire à jonction.
Sur le schéma électrique du transistor une flèche marque la jonction base-émetteur. Cette flèche est
orientée dans le sens où la jonction base-émetteur est passante; ainsi elle permet de distinguer les
deux types de transistor.
C
E
B
C
E
B
Chapitre 1 :
Le transistor bipolaire en régime statique
N
P
N
P
N
P

ISSAT-Mateur
VCE
RE
IE
IC
RC
VBE
VCB
IB
VCE
RE
IE
IC
RC
VBE
VCB
IB
2- Fonctionnement de base :
Un transistor de type NPN est constitué de deux jonctions PN (Base-Collecteur) et (Base-Emetteur).
Suivant le mode de polarisation de ces deux jonctions (bloquée = inverse ou passante = directe),
quatre modes de fonctionnement du transistor peuvent apparaître comme c’est illustré par le tableau
1:
Tableau 1 : Modes de fonctionnement d’un transistor NPN
Jonction base-collecteur
Jonction base-émetteur
Mode de fonctionnement
Inverse
Directe
Normal
Bloquée
Bloquée
Bloqué
Directe
Directe
Saturé
Directe
Inverse
Inverse
Ainsi, en fonctionnement normal, un transistor bipolaire doit avoir la jonction (Base-Emetteur)
polarisée en direct et la jonction (Base-Collecteur) polarisée en inverse, donc on polarise les
électrodes pour faire en sorte que VE < VB< VC comme c’est illustré par la figure 2.
La polarisation du transistor PNP est identique au NPN, sauf que les polarités des tensions et les
directions des courants sont inversées.
(a)
EB EC
(b)
EB EC
Figure 2 : Polarités des tensions et sens des courants de polarisation des transistors NPN (a) et PNP (b).
Avec les conventions de la figure 2 :
Pour un transistor NPN : I
C
, I
E
, I
B
sont positifs, V
CE
, V
BE
sont positifs.
 Pour un transistor PNP : IC, IE, IB sont positifs, VCE, VBE sont négatifs.

ISSAT-Mateur
3- Réseaux des caractéristiques statiques :
L’état de fonctionnement d’un transistor bipolaire est déterminé par la connaissance des
courants continus (IC, IB, IE) et tensions continues (VBE, VCE, VBC).
Les représentations graphiques des relations entre ces grandeurs peuvent être groupées en
un réseau de courbes qui caractérisent chaque transistor et forme ce que l’on appelle son réseau
de caractéristiques statiques comme s’est illustré par la figure 4.
Pour un transistor NPN, ces courbes peuvent être tracées point par point en réalisant
le montage de la figure 3.
E
B
Figure 3 : Montage permettant de tracer les caractéristiques d’un transistor.
A
R
C
I
C
R
B
I
B
A
V
CE
V
E
C
V
BM
V
BE
V
I
E
M

ISSAT-Mateur
IC (mA)
Zone de saturation
IB5
IB4
IB3
IB2
IB1
IB0
Zone de
claquage
Caractéristique de transfert
en courant
(µA)
VCE (V)
Zone de blocage
VBE (V)
Caractéristique statique d’entrée
Caractéristiques statiques
de sortie
Hyperbole de
puissance maximale
IB
Figure 4 : Réseaux de caractéristiques d’un transistor bipolaire à jonction.
 Réseau d’entrée
C’est le réseau IB = f(VBE) à VCE constante.
Dès que VCE est supérieur à 0,7 V, toutes les courbes sont pratiquement confondues car
l’influence de la tension de sortie sur le courant d’entrée est négligeable. La courbe est
identique à la caractéristique d’une diode qui est constituée par la jonction base émetteur.
Pour un transistor au silicium, VBE varie très peu et reste voisin de la tension de seuil de la
jonction base-émetteur soit 0,7 V.