| transistors bipolaires | symbole | symbole |
|---|---|---|
| le collecteur | C | D |
| la base | B | G |
| l’émetteur | E | S |
Le transistor est un composant électronique essentiel qui permet de contrôler le courant électrique. Il est constitué de trois couches de matériaux semi-conducteurs : deux couches dopées positivement, appelées émetteur et collecteur, et une couche dopée négativement, appelée base. Le symbole du transistor est représenté par trois flèches qui indiquent la direction du courant.
État de saturation
Lorsque le transistor est en état de saturation, le courant passe librement entre l’émetteur et le collecteur. Dans cette configuration, la tension appliquée à la base est suffisamment élevée pour permettre aux électrons de passer de la base à l’émetteur, activant ainsi le transistor. Cette fonctionnalité est couramment utilisée lorsque le transistor fonctionne comme un interrupteur électronique.
État bloqué
On dit qu’un transistor est bloqué lorsque la tension appliquée à la base est insuffisante pour permettre aux électrons de passer de la base à l’émetteur. Dans cette configuration, le courant ne peut pas circuler entre l’émetteur et le collecteur, ce qui est typique lorsque le transistor est utilisé comme une résistance électronique.
Mode de commutation
Le transistor peut également être utilisé en mode de commutation. Dans cette configuration, la tension appliquée à la base varie alternativement entre des niveaux élevés et faibles, permettant ainsi de contrôler le courant qui circule entre l’émetteur et le collecteur. Cette fonction est particulièrement utile dans les circuits de commande de moteurs ou d’éclairages.
Dispositif de protection
Lorsqu’un transistor est bloqué, il peut servir de dispositif de protection. En effet, il peut absorber l’énergie électrique appliquée à ses bornes sans la laisser passer. Cette capacité est exploitée dans les circuits de protection contre les surtensions, où le transistor aide à prévenir les dommages aux composants électroniques sensibles.
Amplification du courant
Enfin, un transistor peut amplifier le courant en modifiant la tension appliquée à la base. Lorsque la tension de base est augmentée, le courant qui circule entre l’émetteur et le collecteur s’accroît également. Cette fonctionnalité est largement utilisée dans les amplificateurs audio ou vidéo, où une amplification précise du signal est nécessaire.
Applications du transistor
| Fonctionnalité | Utilisation |
|---|---|
| Interrupteur électronique | Circuits de contrôle de puissance |
| Résistance électronique | Circuits de limitation de courant |
| Mode de commutation | Commande de moteurs et d’éclairages |
| Dispositif de protection | Circuits de protection contre les surtensions |
| Amplification | Amplificateurs audio et vidéo |
En conclusion, le transistor est un composant électronique polyvalent qui trouve des applications dans de nombreux domaines. Son symbole, constitué de trois flèches, indique la direction du courant. Le transistor peut être utilisé en mode de commutation, en mode de blocage ou en mode d’amplification, et il joue également un rôle crucial en tant que dispositif de protection dans divers circuits électroniques.
L’ancêtre du transistor est la diode à pointe de contact, également connue sous le nom de « crystal detector », utilisée pour la détection de signaux radio dans les premières radios à cristal.
Le transistor est dit bipolaire car il est constitué de deux types de semi-conducteurs, à savoir un semi-conducteur de type P et un semi-conducteur de type N. Ces deux semi-conducteurs sont séparés par une région appelée jonction PN, qui agit comme une barrière électrique. Lorsqu’un courant est appliqué à la base du transistor, il modifie les propriétés de cette jonction PN, ce qui permet au courant de circuler entre l’émetteur et le collecteur. Ainsi, le courant qui circule dans un transistor est bipolaire car il est composé à la fois d’électrons (porteurs de charge négative) et de trous (porteurs de charge positive).
Un transistor est généralement fabriqué à partir d’un substrat en silicium sur lequel des couches de matériaux dopés sont déposées. Il existe deux types de dopage, le dopage de type N et le dopage de type P, qui créent des régions de type P et N dans le substrat. Ces régions sont ensuite connectées par des jonctions pour former les différents types de transistors (NPN ou PNP). Les électrodes de base, collecteur et émetteur sont ensuite ajoutées et connectées aux différentes régions dopées pour permettre le fonctionnement du transistor.