Thème n°4 : LE TRANSISTOR

Réalisé par :
 Younes MAZOUAR
 Mohamed MORCHID
 Saïd RADI
 El Mehdi EL FADY
 Abdel Ali ALOUANI
Encadré par:
Professeur :
Mr Lh.KADIRA

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Généralement en électronique, en électrotechnique et en automatique, on est amené à utiliser
des composants actifs en vue de réaliser une fonction particulière telle que l’amplification ou
l’adaptation d’impédance. Pour étudier ce genre de circuit, les composants actifs doivent être
remplacés par leurs modèles équivalents, valables souvent uniquement en dynamique à petits
signaux. On étudie dans ce chapitre les transistors bipolaires, les transistors à effet de champ et les
transistors MOS.
Les transistors sont réalisés par la jonction de différentes zones de semi-conducteurs de types
N et de type P. Il existe deux grandes classes de transistors.
Les formes et les dimensions des transistors sont variables.
Différentes formes des transistors

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la juxtaposition de deux jonction P-N conduit au transistors (de l’anglais transfert résistor) à
jonctions dans le quel interviennent les deux types de porteurs d’où l’appellation de transistor
bipolaire.
Il existe donc deux types fondamentaux de transistors bipolaires :
Les transistors NPN dans lesquels une mince couche de type P est comprise entre deux zones
de type N
Les transistors PNP dans lesquels une mince couche de type N est comprise entre deux zones
de type P
Il possède 3 électrodes : Base, Collecteur, Émetteur. Les trois zones ont des dimensions et
de taux de dopage différents :
La lettre E indique l’Emetteur : dopage très élevé car il doit fournir assez d’électrons à la
base. Sa largeur est moyenne.
La lettre B indique la Base : dopage très faible pour que les électrons venant de l’émetteur
aient une durée de vie assez grande pour qu’ils puissent atteindre le collecteur. Sa largeur est très
mince pour les mêmes raisons.
La lettre C indique le collecteur : dopage moyen et largeur très grande.
L’Emetteur est toujours repéré par une flèche indique le sens de courant dans la jonction
entre la base et l’emmeteur.
 Le sens de la flèche (située près de l’émetteur) indique le sens du courant électrique lorsque,
l’émetteur ‘émet les porteurs à travers la base B jusqu’au collecteur c’est-à-dire lorsque le
transistor est conducteur.
IE est entrant dans dans le transistor pour le type PNP et sortant pour le NPN.
Résultat :

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Remarque : l’etude que nous allons faire du transistor NPN est valable pour PNP, à condition
d’inverser la polarisation et le sens courant qui arrivent aux électrode (de changer le mot électron
par trou).
Dans la figure ci-dessous, en créant la jonction NP(E-B) on a donc des porteurs majoritaires :
électrons côté N (emetteur) et trou côté P (base), cette jonction E-B sera polarisée en direct. En
rajoutant une 3ème zone N collecteur (e- majoritaires), on crée donc une 2éme jonction PN(B-C)
qu’on polarisera en inverse.
Les électrons de l'émetteur est facilement injectées dans la base (jonction E-B direct) ont peu
de chance de se recombiner avec les trous de la base pour deux raisons :
la base est faiblement dopée, donc les porteurs majoritaires (trous) seront peu nombreux.
la base est étroite, et donc les électrons émis sont happés par le champ électrique collecteur-
base avant d'avoir pu se recombiner (la largeur de la base est petite devant la longueur de
diffusion des porteurs injectés par l'émetteur, qui sont ici les électrons). La majorité des
électrons arriveront donc dans le collecteur et le phénomène porte le nom « d’effet
transistor »
Si on désigne par le coefficient α, la fraction des e- arrivent au collecteur, le courant collecteur
IC qui en résulte est donc : Ic=α.IE (IE courant d’émetteur). (1)
En fait la relation (1) est approximative, car si on coupe la connexion de la base (IB=0), on
remarquera un courant dans le collecteur qui n’est pas nul. Ce courant est appelé courant de fuite
noté ICB0 et on a donc : IC=αIE+ICB0
ICB0 est très faible et α et tel que (0,990< α<0,998).
Donc on peut écrire que : IC=αIE
La loi des nœuds donne : IE=IC+IB donc IC=𝛼
1−α 𝐼𝐵
On pose β= 𝛼
1−α donc IC=β.IB

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Quand on branche un transistor, si on s'arrange pour qu'il y ait une patte commune à l'entrée et
à la sortie du montage, il y a 3 manières fondamentales de procéder :
Le montage en émetteur commun et le plus fréquemment utilisé.
Pour procéder au relevé des caractéristiques, on utilise le montage émetteur commun ci-
dessous.
L’entré est représenté par VBE et IB et la sortie est caractérisé est caractérisé par VCE et IC.
Montage émetteur commun