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Transistors bipolaires

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Transistors bipolaires

  1. 1. Les transistors bipolaires
  2. 2. • Le transistor bipolaire est un dispositif électronique à base des semi-conducteurs comme le silicium et le germanium, les atomes de silicium sont tétravalents, c- à-d qu’ils ont 4 électrons dans leurs couches de valence. En général, ces électrons ne sont pas libres et ne peuvent donc pas conduire de courant électrique.
  3. 3. • C’est la raison pour laquelle les ingénieurs utilisent le dopage pour améliorer la conductivité du silicium. • Le dopage de type N consiste à ajouter des atomes de phosphore au sein de la structure cristalline du silicium. • Le dopage de type P consiste à ajouter des atomes de bore.
  4. 4. • Pour obtenir un transistor, il suffit de superposer des couches de différents types, l’une des couches est dopée avec les atomes de phosphore contenant plus d’électrons que le silicium. L’autre couche possède des atomes de bore qui ne compte que 3 électrons de valence, il existe donc des trous.
  5. 5. • Sous l’effet d’une DDP, un électron libre se déplace dans la couche de type P et prend la place du trou, alors un trou est créé dans la couche de type N à raison du déplacement de l’électron. Cela s’applique aussi pour les autre électrons libres mais pas tous ! • La diffusion des électrons en question provoque la création des ions qui ont une charge positive ou négative. En effet, un champ électrique est induit empêchant le déplacement d’autres électrons libres.
  6. 6. • Les informations suivantes ont conduit à examiner la structure d’un transistor bipolaire, ce transistor est composé de 3 couches semi-conductrices. • Dans le cas ou il s’agit d’un transistor NPN, une couche de type P se trouve entre 2 couches de type N. Les couches de types N possèdent les électrons libres, l’une des couches est appelée le collecteur, l’autre couche est l’émetteur. La base ayant des trous est la couche au centre entre les couches de type N.
  7. 7. • Les régions de couleur bleue sont le champ électrique empêchant la diffusion des électrons dans la base. • Peu importe la tension collecteur-émetteur, dans ces conditions, le transistor ne laisse pas passer le courant. Cependant, lorsqu’une tension suffisamment élevée est appliquée entre la base et l’émetteur, le champ électrique diminue ce qui engendre le déplacement des électrons dans la région de base. Plusieurs électrons se recombinent avec des trous dans la base et autres électrons migrent vers le collecteur.
  8. 8. • Il existe donc un courant électrique entre la base et l’émetteur ainsi qu’entre le collecteur et l’émetteur; tant que la tension est appliquée, le courant continu à circuler. • Voici un exemple d’utilisation pour le transistor bipolaire ou on utilise le sens conventionnel du courant, ce circuit très simple permet d’allumer la lampe en fonction de la lumière ambiante.
  9. 9. • Une pile électrique est la source d’alimentation du circuit, le transistor jouera le rôle d’un interrupteur. La résistance de la cellule photoconductrice varie en fonction de la lumière ambiante, la lampe s’allumera donc automatiquement. • La vue de dessus nous permet de mieux comprendre le monde des transistors. 1er le courant est divisé, la résistance étant très grande et la base du transistor reçoit peu de courant électrique. Ultérieurement, la grande partie du courant partira du collecteur à l’émetteur, mais pour l’instant la jonction P-N ne conduit pas le courant électrique!
  10. 10. • Plus la quantité de lumière est grande moins la résistance de la cellule photoconductrice est grande. Donc, la résistance augmente lorsque l’éclairement diminue ce qui donne naissance à une tension importante à la base du transistor, et ce dernier laisse passer le courant du collecteur à l’émetteur. La lampe s’allume parce que le transistor sert à ajuster automatiquement le courant en fonction de la tension à la base.

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