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Professeur : J. Richard L.T P.E. Martin Année scolaire 1998/99
- Cours 8 1°S Les transistors bipolaires Page 1/2
1. Constitution.
Un transistor bipolaire est constitué par un cristal semi-conducteur ( Germanium ou silicium
) comportant trois zones dopées différemment de façon à former :
 Soit de 2 zones dopées N séparées par une zone dopée P, c’est le transistor NPN.
 Soit de 2 zones dopées P séparées par une zone dopée N, c’est le transistor PNP.
NPN
PNP
2. Caractéristiques idéalisées d’un transistor NPN.
2.1 Caractéristique d’entrée IB = f ( VBE ) :
 Cette caractéristiques est celle d’une diode avec comme tension de seuil la tension VBE (
VBE : donnée constructeur variant de 0.2 à 0.7 V ).
2.2 Caractéristique de transfert en courant IC = f ( IB ) :
Remarque : est aussi appelé hFE ( Donnée constructeur ).
 On distingue donc 2 type de fonctionnement :
- Fonctionnement en linéaire.
- Fonctionnement en commutation.
Fonctionnement en Commutation
Mode bloqué
Mode linéaire
Mode saturé
IB = 0
0 < IB < IBSat
IB > IBSat
2.3 Caractéristique de sortie IC = f (VCE ) :
 Définie par la valeur du courant IB. Le courant IC dépend directement de la valeur de la
tension VCE ( VCEsat VCE Tension d’alimentation )
3. Fonctionnement du transistor en linéaire ( 0 < IB < IBSat ).
 C’est le cas pour le point de fonctionnement P1. Il lui correspond les points P2 ( IB2 ; IC2 )
et P3 ( IB2 ; VBE ). Dans ce cas les formules courantes du transistor s’appliquent.
Remarque : IE = IB + IC IC ( Car IC > IB )
COURS 8
Fonction commutation
LES TRANSISTORS
BIPOLAIRES
.
CLASSE :1° S .
DATE : / / 99 .
N
P
N
Emetteur
IB
IC
C
E
B
VCE
VBE
Base
Collecteur
P
N
P
Emetteur
IB
IC
C
E
B
IC
PS
IB4 > IB3
IB3 > IB2
P1
IB2> IB1
IB1
P2
PB
VBE
P3
IB1
IB2
IB4
IB3
IB
VCE
VBE
VCE
IC
ICSat
IBSat
Mode
bloqué
Mode
saturé
Mode
linéaire
IB
VBE
Base
Collecteur
Caractéristique de transfert en courant
Caractéristique de sortie
Droite de charge
Caractéristique d’entrée
IC =  . IB

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4. Fonctionnement du transistor en commutation ( Bloqué, saturé ).
4.1 Etat bloqué ( point PB ) ( IB = 0 ) .
 Il sera bloqué si le courant IC = 0 et VCE = E ( Tension d’alimentation ) c’est à dire si le
courant de base IB est nul. Dans ce cas le transistor est considéré comme un interrupteur
ouvert.
Conclusion : Si IB = 0, le transistor est bloqué ( VCE = E ; IC = 0 ).
4.2 Etat saturé ( point PS ) ( IB > IBSat ) .
 Il sera saturé si le courant IB > Icmax / min = IBsat. Pour déterminer Icmax on pause VCE =
VCEsat, puis on calcule Icmax = ( E - VCEsat ) / RC. Dans ce cas le transistor est considéré
comme un interrupteur fermé.
Si l’on a atteint IBsat, IC prend une valeur définie seulement par RC et E ; IC est indépendant
de IB ( Contrairement au fonctionnement en linéaire ).
Conclusion : Si IB > IBsat, le transistor est saturé ( IC est indépendant de IB ).
( VCE = VCEsat ; IC = Icmax = ( E - VCEsat ) / RC ).
5. Résumé des grandeurs IC et IB particulières.
Blocage
Linéaire
Saturation
IB
= 0
0 < IB < IBsat
> IBsat
IC
= 0
=  . IB
= ICsat
6. Limites de fonctionnement.
 Pour une utilisation correcte du transistor, son fabriquant nous informe qu’il faut respecter
les conditions suivantes :
Grandeurs en utilisation
Grandeurs maximales
IC
< IC
VCE
< VCEmax
PTOT
< PTOTmax
VBE
< VBEmax
Remarque : La puissance dissipée par le transistor est égale à
7. Le transistor PNP.
 L’étude sur les transistors PNP est identique. Les tensions et les courants mis en jeu sont
négatifs par rapport à la convention de signes indiquée sur le figure n°1.
8. Montage Darlington ( Montage à double transistors ).
 Exemple de montage Darlington à transistor NPN :
Coefficient d’amplification total du montage  = Ic/Ib = 1 x 2
 Conclusion :
Le courant de base Ib du transistor T1 est amplifié successivement par le transistor T1 puis
par le transistor T2. Ce montage est assimilable à un « super transistor » dont le coefficient
d’amplification total  est très élevé car il correspond au coefficient d’amplification 1 du
premier transistor multiplié par le coefficient d’amplification 2 du second transistor.
C
C
B
B
RC
RC
E
RC
RC
E
E
E
IB = 0
IB > IBSat
IC= 0
IC= 0
ICsat
IC
VCE
VCE
VBE
VBE
E
E
VCE
VCE
PTOT = VCE. IC
T1
T2
T1 : Coefficient d’amplification 1
T2 : Coefficient d’amplification 2
Ic
Ib