Les transistors bipolaires sont des dispositifs électroniques qui permettent d’amplifier ou de commuter des signaux électriques. Il existe deux types de transistors bipolaires : les transistors NPN et les transistors PNP.
Le transistor NPN est constitué de trois couches de matériaux semi-conducteurs, deux couches N (négatives) entourant une couche P (positive). Le transistor PNP, quant à lui, est constitué de deux couches P entourant une couche N. Le fonctionnement de ces deux types de transistors est similaire : ils permettent de contrôler le flux de courant entre deux bornes en modifiant le courant qui circule à la base du transistor.
Lorsque le transistor est saturé, cela signifie que le courant circule librement entre les bornes d’émetteur et de collecteur, sans être régulé par le courant de base. Le transistor est bloqué lorsque le courant de base est insuffisant pour permettre le passage du courant entre les bornes d’émetteur et de collecteur.
Le transistor peut également être utilisé en commutation, c’est-à-dire pour passer d’un état off à un état on. Pour cela, il est nécessaire d’appliquer une tension suffisante à la base du transistor pour permettre le passage du courant entre les bornes d’émetteur et de collecteur.
Pour qu’un transistor bipolaire soit bloqué, il est nécessaire que la tension de base soit inférieure à la tension de seuil du transistor. Cette tension de seuil dépend des caractéristiques du transistor et doit être respectée pour assurer son fonctionnement.
L’amplificateur opérationnel est un dispositif électronique qui permet d’amplifier un signal électrique de manière linéaire. Il est généralement constitué d’un amplificateur différentiel suivi d’un étage de sortie. L’amplificateur opérationnel peut être utilisé dans de nombreuses applications, telles que l’amplification de signaux audio ou la régulation de tension. Son fonctionnement repose sur le contrôle du courant circulant à la base d’un transistor bipolaire.
Pour amplifier la tension, on peut utiliser un transistor bipolaire en mode amplificateur. Le transistor bipolaire est capable d’amplifier le courant qui le traverse, ce qui permet de contrôler la tension de sortie en fonction de la tension d’entrée. En utilisant une configuration appropriée, on peut augmenter considérablement la tension de sortie par rapport à la tension d’entrée. Cela peut être utile dans de nombreuses applications, telles que l’amplification audio, la commande de moteurs, et bien d’autres encore.
Un amplificateur opérationnel fonctionne en amplifiant la différence de potentiel entre ses deux entrées (appelées entrée inverseuse et entrée non-inverseuse). Lorsque la tension à l’entrée non-inverseuse est supérieure à celle à l’entrée inverseuse, l’amplificateur opérationnel amplifie cette différence et produit une tension de sortie plus élevée. Il peut également être utilisé pour réaliser des fonctions mathématiques telles que l’addition, la soustraction, la multiplication et la division de signaux électriques.
Un ordinateur effectue des calculs en utilisant des circuits électroniques qui contiennent des composants tels que des transistors bipolaires. Ces transistors peuvent être utilisés pour créer des portes logiques qui effectuent des opérations logiques telles que l’addition, la soustraction, la multiplication et la division. Les ordinateurs utilisent également des circuits de mémoire pour stocker les données et les instructions nécessaires pour effectuer les calculs. Lorsque les instructions sont exécutées, les données sont manipulées et les résultats sont stockés dans la mémoire pour une utilisation ultérieure.
Les principales différences entre un transistor bipolaire et un transistor MOS en commutation sont les suivantes :
– Le transistor bipolaire est un dispositif à semi-conducteur qui utilise deux types de porteurs de charge (électrons et trous) pour contrôler le courant, tandis que le transistor MOS utilise un champ électrique pour contrôler le courant.
– Le transistor MOS est plus rapide que le transistor bipolaire en commutation car il nécessite moins de temps pour charger et décharger la capacité de la grille.
– Le transistor MOS a une consommation d’énergie plus faible que le transistor bipolaire en commutation car il ne nécessite pas de courant de base pour fonctionner.
– Le transistor bipolaire est plus robuste que le transistor MOS en commutation car il peut supporter des tensions plus élevées et est plus résistant aux surtensions.
Un transistor en commutation fonctionne en utilisant une petite quantité de courant appliquée à la base pour contrôler un courant plus important entre le collecteur et l’émetteur. Lorsque le courant est appliqué à la base, cela crée une zone de conductivité dans la région de la base, permettant au courant de circuler entre le collecteur et l’émetteur. En retirant le courant de la base, la zone de conductivité disparaît et le transistor cesse de conduire le courant. Cela permet au transistor d’être utilisé comme interrupteur électronique pour contrôler les circuits électriques.