LES TRANSISTORS ET LEURS MONTAGES
Principe de fonctionnement
Un transistor bipolaire est composé de deux diodes montées tête-bêche.
Types :
- NPN : la flèche Ne Pénètre Pas (émetteur au -)
- PNP : la flèche Pénètre (émetteur au +)
Électrodes :
- Émetteur : repéré par la flèche
- Base : fine couche dopée en polarité inverse
- Collecteur : dopé comme l’émetteur
Le collecteur est connecté au boîtier métallique s’il y en a un.
Gain d’un transistor
Formule : Ic = β × Ib
où :
- β (ou hFE) = gain du transistor
- Ic = courant collecteur
- Ib = courant base
| Relation | Formule |
|---|---|
| Ic = | β × Ib |
| Ib = | Ic / β |
| β = | Ic / Ib |
Caractéristiques du gain :
- Le gain augmente avec la température (risque d’emballement thermique)
- Le gain diminue quand la fréquence augmente
- Fréquence de coupure : fréquence où le gain n’est plus que 70% du gain initial (atténuation de 3 dB)
Exemple : Transistor β = 80, Ib = 500 μA Ic = 500 μA × 80 = 40 000 μA = 40 mA
Montages des transistors
| Montage | Gain intensité | Gain tension | Impédance entrée | Impédance sortie | Déphasage |
|---|---|---|---|---|---|
| Émetteur commun | β | ~β | Moyenne (~100 Ω) | Élevée (~kΩ) | 180° |
| Collecteur commun | β+1 | < 1 | Élevée (~kΩ) | Faible (~10 Ω) | 0° |
| Base commune | ~1 | Élevé | Faible (~10 Ω) | Très élevée | 0° |
Émetteur commun :
- Le plus couramment utilisé
- Signal de sortie inversé (déphasé de 180°)
Collecteur commun (émetteur suiveur) :
- Amplificateur de courant
- Utilisé pour alimenter les haut-parleurs et dans les alimentations (ballast)
Base commune :
- Amplificateur de tension uniquement
- Peu utilisé
6.4) Transistors FET
Les transistors à effet de champ (Field Effect Transistor) génèrent moins de bruit que les bipolaires.
Électrodes :
- Source : entrée
- Drain : sortie
- Porte (Gate) : commande
Caractéristiques :
- On parle de pente (et non de gain) : pente = Id / Vg
- Impédance d’entrée très grande
- Impédance de sortie très faible
Types :
- J-FET : FET à jonction
- MOS-FET : porte isolée par oxyde de silicium, supporte plus de puissance
6.5) Diodes thermoïoniques
Tubes à vide avec :
- Cathode : chauffée par un filament (souvent 6,3 V), émet des électrons
- Anode (plaque) : récupère les électrons quand sa tension est positive
6.6) Autres tubes thermoïoniques
| Tube | Électrodes | Particularité |
|---|---|---|
| Triode | Cathode, Grille, Anode | 3 électrodes, grille négative |
| Tétrode | + Écran | Évite les effets capacitifs grille-plaque |
| Pentode | + Suppresseuse | Reliée à la cathode, évite le rebond des électrons |
- On parle de pente = Ip / Vg (comme pour les FET)
- Neutrodynage : méthode alternative avec condensateur ajustable