Faits sur le transistor à jonction bipolaire : modes et caractéristiques

  • Définition de BJT
  • Types de BJT
  • Configurations
  • Applications
  • Avantages désavantages
  • Différents modes et caractéristiques.

Définition d'un transistor à jonction bipolaire:

Un transistor à jonction bipolaire (également connu sous le nom de BJT) est un type spécial de dispositif semi-conducteur avec trois bornes constituées de jonctions pn. Ils sont capables d'amplifier un signal ainsi qu'ils contrôlent le courant, c'est-à-dire qu'ils sont appelés dispositifs à commande de courant. Les trois terminaux sont la base, le collecteur et l'émetteur.

Types de BJT:

Il existe deux types de BJT -

  • Transistor PNP.
  • Transistor NPN.

Le BJT comporte trois parties nommées émetteur, collecteur et base. Ici, les jonctions à base d'émetteur sont polarisées en direct et les jonctions à base de collecteur sont polarisées en inverse.

Transistor bipolaire de jonction PNP:

Ces types de transistors ont deux régions p et une région n. La région n est prise en sandwich entre deux régions p.

Transistor bipolaire de jonction NPN:

«Le transistor NPN est un type de transistor bipolaire à jonction (BJT) qui se compose de trois bornes et trois couches et fonctionne comme des amplificateurs ou des commutateurs électroniques.»

 

NPN BJT avec jonction E – B polarisée en direct et jonction B – C polarisée en inverse

Qu'est-ce que la ventilation par perforation dans BJT?

Dans la configuration de polarisation inverse, la jonction de collecteur est augmentée, la région de base effective diminue. A une certaine polarisation inverse de la jonction de collecteur, la région d'appauvrissement recouvre la base réduisant la largeur effective de base à zéro. À mesure que la tension du collecteur pénètre dans la base, la barrière de potentiel à la jonction de l'émetteur est réduite. En conséquence, un courant d'émetteur trop important circule. Ce phénomène est connu sous le nom de Punch Through.

Applications du transistor à jonction bipolaire :

Il y a tellement d'applications d'un BJT, certaines d'entre elles sont-

  • Dans les circuits logiques, BJT est utilisé.
  • Bipolaire transistor à jonction est utilisé comme amplificateur.
  • Ce type de transistor est utilisé comme interrupteur.
  • Pour concevoir des circuits d'écrêtage, le transistor à jonction bipolaire est préféré pour les circuits de mise en forme d'onde.
  • In démodulation circuits, les BJT sont également utilisés.

Avantages et inconvénients d'un transistor à jonction bipolaire:

Un BJT est un type unique de transistor de puissance. Il est utilisé dans les amplificateurs, multi-vibrateurs, oscillateurs etc. Un BJT présente également quelques inconvénients en plus de ses avantages, ce sont:

Avantages -

  1. BJT a un meilleur gain de tension.
  2. BJT a une densité de courant élevée.
  3. Bande passante plus élevée
  4. BJT donne des performances stables dans les fréquences plus élevées.

Désavantages-

  1. Le transistor à jonction bipolaire a une faible stabilité thermique.
  2. Cela produit généralement plus de bruit. Circuit donc sujet au bruit.
  3. Il a une petite fréquence de commutation.
  4. Le temps de commutation de BJT n'est pas très rapide.

Caractéristiques du transistor à jonction bipolaire:

Caractéristiques du transistor-

Mode Image1
Configurations de transistors bipolaires

Modes transistors :

Les trois modes d'un transistor sont

  • CB (base commune)
  • CE (émetteur commun)
  • CC (collecteur commun)

CB-Common Base, CE-Common Emitter et CC-Common Collector Mode de PNP et NPN Transistor a été discuté comme suit:

DG3 2

Caractéristiques d'entrée:

Entrée caractéristiques d'un transistor est tiré entre le courant de l'émetteur et la tension de la base de l'émetteur avec la tension de la base du collecteur comme constante.

Caractéristiques de sortie:

Les caractéristiques de sortie d'un transistor sont tirées entre le courant du collecteur et la tension de base du collecteur avec le courant d'émetteur comme constante.

Les caractéristiques de sortie sont réparties en différentes sections:

La région active -

Dans ce mode actif, toutes les jonctions sont polarisées en inverse et aucun courant ne traverse les circuits. Par conséquent, le transistor reste en mode OFF ; fonctionner comme un interrupteur ouvert.

La région de saturation -

Dans ce mode de saturation, les deux jonctions sont polarisées en direct et le courant passe à travers les circuits. Par conséquent, le transistor reste dans le mode ON; fonctionner comme un interrupteur fermé.

Région limite -

Dans ce mode de coupure, l'une des jonctions est polarisée en direct et l'autre est connectée en polarisation inverse. Ce mode de coupure est utilisé à des fins d'amplification de courant.

CB (base commune)

En mode de fonctionnement de la base commune, la base est mise à la terre. La jonction EB est connectée en polarisation directe pendant le fonctionnement standard; les caractéristiques d'entrée sont analogues à la diode pn. jeE augmente avec l'augmentation de | VCB|. Si la tension fonctionnelle à | VCB| augmente, la taille de la région d'appauvrissement au niveau de la jonction CB est agrandie, réduisant ainsi la région de base effective. La «variation de la largeur de base effective» par la tension appliquée dans la borne du collecteur est qualifiée d'effet précoce.

Photo2 CB
En mode CB, la base est mise à la terre

De l'analyse nodale, nous savons,

IE=IB+IC

Maintenant, α = le rapport de IC & JEE

Donc, α = IC/IE

       IC= IE

       IE=IB+ αJeE

      IB=IE (1- )

DG5 2
Le tracé du courant d'entrée IE contre la tension d'entrée VEB avec tension de sortie VCB comme paramètre.

Transistor silicium à base commune caractéristique d'entrée:

Transistor silicium à base commune caractéristique de sortie:

CE (émetteur commun)

En mode CE, l'émetteur est mis à la terre et la tension d'entrée est appliquée entre l'émetteur et la base et la sortie est mesurée à partir du collecteur et de l'émetteur.

DG8 1

β = rapport entre IC & JEB

β = IC/IB

IC= IB

IE=IB+ βJeB

IE=IB (1+ )

En mode émetteur commun, l'émetteur est commun à l'entrée et à la sortie du circuit. Le courant d'entrée IB  est porté à la tension VBE avec tension de sortie VCE en ce moment. Ceci est dû au fait que la largeur de la région d'appauvrissement au niveau de la jonction collecteur-émetteur augmente. C'est appelé Effet précoce.

Transistor silicium à émetteur commun caractéristique d'entrée

Transistor silicium à émetteur commun caractéristique de sortie

CC (collecteur commun)

En mode CC ou collecteur commun, le collecteur doit être mis à la terre et l'entrée est appliquée à partir du collecteur de base et la sortie est prise du collecteur à l'émetteur.

DG 11

Le rapport, JeE/IB = IE/IC.IC/IB

Ou JeE/IB = β / α

On sait α = β (1- α)

                 β = α β + α

               IE=IB (1+ )

Relation entre α et β: -

Nous savons,

EQ

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