Discussion saturation transistors hors sujet là d'où elle vient

[invite03481543]

Tirée de là:http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post5230779


Bonjour,

100 Ohms pour attaquer les bases des transistors?
Tu m'étonnes, ton pauvre µC n'est pas à la fête...
En considérant que tu pilotes ces transistors directement avec des ports du µC, soit par exemple 5V, que ton relais consomme disons 50mA, il faut un courant de base minimum de Ib(min)=2*Ic/béta.
Le 2N2222 ayant un gain béta min de 75 ça donne Ib(min)=2*0.05/75 = 1.33mA
D'où RB(min)=(5-0.7)/0.0013=3225 Ohms, on est loin de tes 100 Ohms...
Essaye avec 2.7K et en mettant une résistance de 47K entre base et émetteur de chaque transistor pour écouler les porteurs de base à la mise off du transistor.
-----

[antek]

Le 2N2222 ayant un gain béta min de 75 ça donne Ib(min)=2*0.05/75 = 1.33mA

Transistor saturé ?

[invite03481543]

Oui, juste saturé.
Tu peux prendre un coefficient de sursaturation pour être plus rigoureux et assurer une pleine saturation selon des lots différents avec des béta qui pourraient être plus faible en appliquant ib=k*Icmax/beta(min) avec k compris entre 2 et 5.

[DAUDET78]

Tu peux prendre un coefficient de sursaturation pour être plus rigoureux

Encore une légende urbaine .... qui me hérisse!
Le gain en saturation est donné dans la spécification du transistor.
http://pdf.datasheetcatalog.com/data...ips/2N2222.pdf
Page 4 Vcesat . Le gain garanti en saturation est de 10

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Encore une légende urbaine .... qui me hérisse! ...

Du calme DAUDET78. Inutile de se rendre malade.

Si le microcontrôleur a bon caractère, il fera ce qu'il pourra, et fera savoir à son utilisateur qu'il marche en dehors des clous.

Dans le cas présent, il n'y a que très peu de chances pour que le problème objet de la discussion vienne de là. D'ailleurs, si c'était le cas, l'essai que je propose permettrait de le mettre en évidence.

[invite03481543]

Encore une légende urbaine .... qui me hérisse!
Le gain en saturation est donné dans la spécification du transistor.
http://pdf.datasheetcatalog.com/data...ips/2N2222.pdf
Page 4 Vcesat . Le gain garanti en saturation est de 10

Page 4 je ne vois pas ton gain de 10.
Le gain est variable selon le courant il n'est pas linéaire, il est donné à différents niveaux (0.1mA, 10mA, etc), il reste indicatif.
Prendre un gain de 10 pour 50mA de courant collecteur c'est vraiment excessif, c'est sur que tu ne prend aucun risque.
Je suis un peu surpris que tu réagisses ainsi, les légendes urbaines c'est pas mon truc.
Je prends 75 puisque c'est ce qu'ils donnent pour 10mA, faute de courbes pour 50mA.
D'aillers page 2 il indique 75 min, couramment on prend 100 et on applique un coefficient de 2 à 5 si on n'a pas l'information précisément.

Pour le coefficient de sursaturation c'est une règle largement employée pour subvenir aux transistors plus "paresseux" et être bien certain que le remplacement fasse que la commutation soit bien assurée dans ces cas là.
Tu n'es pas obligé de me croire, mais pourtant...

Un peu de lecture ne nuit pas,
par exemple:
http://iut-tice.ujf-grenoble.fr/tice...ransistors.pdf

ou encore:
http://sebastien.bernard.free.fr/cou...ommutation.pdf

Ce sera tout pour moi pour aujourd'hui, ce forum commence sérieusement à me gaver...

[DAUDET78]

Page 4 je ne vois pas ton gain de 10.

Vcesat est défini pour un courant collecteur de 500 et 150mA avec un courant dse de 50 et 15mA . C'est pas un ratio de 10 ????
Merci pour les liens , mais ils racontent les âneries que tu propages allégrement (l'arroseur arrosé !)

Alors, je remet pour la énième fois l'explication (pour un autre transistor qui a lui, un gain de 20):

[invite03481543]

Vcesat est défini pour un courant collecteur de 500 et 150mA avec un courant dse de 50 et 15mA . C'est pas un ratio de 10 ????
Merci pour les liens , mais ils racontent les âneries que tu propages allégrement (l'arroseur arrosé !)

Alors, je remet pour la énième fois l'explication (pour un autre transistor qui a lui, un gain de 20):
Pièce jointe 282517

Ben non....
C'est pas parceque tu le mets en gras et gros que c'est plus vrai
Ce que tu indiques est le gain du transistor POUR un Vce(sat) minimum garanti, mais on s'en fout un peu la plupart du temps.
Parceque avoir même 1V de Vce(sat) avec 50mA de Ic ça ne va pas le crâmer loin de là (P=0.05*1 = 50mW!!) et il est pourtant bien saturé.
Le but est de faire circuler un courant de base minimum pour un courant Ic donné en restant dans la zone de saturation, donc on peut sans soucis s'autoriser un Vce(sat) légèrement plus élevé à très faible courant comme c'est le cas ici.
Toi qui remet en question le coefficient de sursaturation et bien c'est justement ce qui est fait dans la doc pour obtenir une sursaturation... et donc un Vce(sat) min garanti.
Pour le gain DC c'était plus évident à voir avec les courbes de gain quand elles étaient dans les docs.
Donc voici un document du 2N2222 qui montre que le gain DC n'est pas constant et dépend bien de Ic et de T°(C) évidemment.
Regarde à 50mA le gain donné après tu la ramèneras.
Tu as le droit de ne pas être d'accord mais ici on débat avec des arguments factuels, alors commence pas sur ce terrain avec moi, j'ai pas 15 ans.
Demande à n'importe qui, il n'y a pas d'âge pour apprendre...
Et puis je m'en fous si tu n'es pas d'accord.

[DAUDET78]

Et puis je m'en fous si tu n'es pas d'accord.

C'est réciproque !

Regarde à 50mA le gain donné après tu la ramèneras.

Aucun intérêt . C'est le gain en petit signaux.

Mais je ne veux pas que ces légendes urbaines se propagent et je le redirais à chaque fois .

[gienas]

Bonsoir à tous, et en particulier à nos deux éminents spécialistes, qui connaissent bien leurs sujets, les maîtrisent parfaitement, mieux que leurs nerfs, ce soir.

Disons que c'est la faute de la Lune, puisque la "vaisselle" a décidé de voler dans plusieurs cuisines.


Cette discussion était hors sujet dans la discussion d'où elle a été tirée, mais elle reste intéressante pour ceux qui souhaiteront s'y intéresser.

Inutile de se crêperie le chignon, alors que vous dites pratiquement la même chose. Si l'on était quelques années en arrière, les dimanches après midi, on aurait pu dire que "tout le monde a gagné", là, tout le monde a raison: il ne faut pas négliger les commandes de transistors pour les amener à la bonne saturation sans danger.

[invite14532198711]

Oui, juste saturé.
Tu peux prendre .... avec k compris entre 2 et 5.

Oui c'est ce qu'on fait en général, tout en restant dans la spec concernant le Ib max. l'inconvénient est la lenteur au blocage pour déssorber les porteurs, mais ça joue qu'en HF...
Toute façon le coef de sursaturation dépend grandement de la "quatrième" patte interne du transistor (caisson qui accueille la partie dopée) et donc de sa fab.
Le reste c'est de la physique quantique, le gain ne se comportera pas pareil en faible courant par exemple, de meme qu'à iso-courant de collecteur un Vce forcé induira un gain différent.
Si tu as déjà fait des ampli log qui se baladent sur plusieurs décades, ce problème est récurent, tout comme le Re qui n'est jamais spécifié.

Une autre exemple plus commun est le montage régulateur ballast à zener classique, Le Vce peut etre très élevé, pourtant tout est fait pour le saturer...

La face cachée des bipolaires...

[DAUDET78]

Une autre exemple plus commun est le montage régulateur ballast à zener classique, Le Vce peut etre très élevé, pourtant tout est fait pour le saturer...

Dans le montage Zener+Transistor_Ballast .... Le transistor est en suiveur et n'est en aucun cas saturé !

[invite39886733]

mettez un fet et on en parle plus.
Plus besoind de resistor de base!

[invite14532198711]

Dans le montage Zener+Transistor_Ballast .... Le transistor est en suiveur et n'est en aucun cas saturé !

C'est un suiveur d'un point de vue mécanique seulement...
Dans ce cas, le courant de base peut être élevé et constant, pour tout une palette de courant de collecteur allant du nul au max autorisé par le produit gain x Ib.

La saturation, porte bien son nom : c'est quand la jonction B-E est gavée par le courant qui la parcoure.
Ce courant autorise selon un ratio (gain) propre un autre courant à s'établir (C-E). La jonction peut être en saturation, avec un Ic faible ou nul.
Tout comme la possibilité d'avoir un Ic très élevé, mais sera limité dans sa progression par manque de porteurs dans la jonction B-E ; il est alors en linéaire...

Par contre si tu considères que la saturation c'est quand le Vce est le plus faible possible alors là c'est différent et je comprend ton écart par rapport aux autres.
(Le Vce faible n'est qu'une des conséquences de la saturation B-E)

[invite14532198711]

mettez un fet et on en parle plus.
Plus besoind de resistor de base!

.

fait gaffe quand meme, à partir de quelques kHz il faut quand même une résistance (voire une zener dans certains cas, le Vgs a ses limites).

[DAUDET78]

Par contre si tu considères que la saturation c'est quand le Vce est le plus faible possible alors là c'est différent et je comprend ton écart par rapport aux autres.

Il y a cinquante ans, on apprenait que la saturation du transistor, c'est quand le courant collecteur ne change plus en proportionnalité avec le changement du courant base .

Si on change les appellations à l'insu de mon plein gré ..... Je jette l'éponge !

[invite14532198711]

Tu n'a pas lu la totalité de mon post et retenu ce qui t’intéressais.

Je réagissais à ça :

Dans le montage Zener+Transistor_Ballast .... Le transistor est en suiveur et n'est en aucun cas saturé !

Donc dans un ballast il n'est pas saturée selon toi, je faisais la démonstration du contraire et donnait la définition de la saturation au sens physique (et comme c'est enseigné).

...c'est quand le courant collecteur ne change plus en proportionnalité avec le changement du courant base .

C'est ce qu'il se passe dans un ballast et correspond à un effet (principal) de la saturation.

[DAUDET78]

Alex , tu racontes n'importe quoi !

C'est ce qu'il se passe dans un ballast.

Je te conseille de faire des mesures sur le courant base (prélevé sur le courant d'alimentation de la Zener) et le courant émetteur (courant dans la charge) pour te rendre compte de ton raisonnement erroné !

[invite14532198711]

ça y est il s'emballe on va partir dans un dialogue improbable et il va hurler à tout va faisant fi de ce qu'il a dit auparavant. showtime les amis.

Je sais ce que je dis, relis toi sinon je vais finir par croire que t'es gaga quand le soir arrive.

Je peux te garantir que je passe 10mA dans la base d'un 2222 et que je maintiens ces 10mA avec un courant de collecteur variant de 0 à 100mA.
Le transistor ne prend pas le courant de base dont il a besoin, là on le force comme une vulgaire diode par imposition du potentiel.

et à 10mA dans sa base, le 2222 il est saturé, que le Ic soit de 0, 10 ou 50mA.

la saturation c'est le gavage de la jonction B-E point barre. Tu n'as pas besoin de courant de collecteur pour gaver une jonction PN.

J'ajouterai que dans le ballast, si j'ai un Ic de 20mA, je peux faire varier le courant de base (je réduis de 10mA à 5mA le Ib), et le Ic ne bougera pas d'un iota.
Donc on a bien un Ic constant de 20mA malgré la variation du courant de base : il est saturé.

T'as interet à le faire d'ailleurs sinon t'es dépendant de la charge...

[DAUDET78]

On me reproche de mépriser les débutants , alors on va faire de la pédagogie ....
J'utilise ce schéma (figure 3) : http://www.bristolwatch.com/ele/zener_power_supply.htm
Avec :
Tension d'entrée 12V
Tension de sortie 5V
Zener de 5,6V (que je suppose parfaite)
R4=330
NPN parfait avec un gain de 100
A vide, il y a donc un courant dans la Zener de (12-5,6)/330=19,39 mA arrondissons à 20mA

Je met une charge sur le 5V de 1K
Je consomme 5mA . Pour fournir 5mA, le NPN doit avoir un courant base de 5/100=0,05mA (autant de moins dans la Zener)

Je met une charge sur le 5V de 200
Je consomme 25mA . Pour fournir 25mA, le NPN doit avoir un courant base de 25/100=0,25mA (autant de moins dans la Zener)

Je met une charge sur le 5V de 20
Je consomme 250mA . Pour fournir 250mA, le NPN doit avoir un courant base de 250/100=2,5mA (autant de moins dans la Zener)


Etc etc

Donc le courant base (qui est retranché du courant Zener) est toujours proportionnel au courant émetteur

Si tu persistes à ne pas me croire, et comme je suis toujours gentil avec les débutants, je me fendrais d'une simulation ! Mais ça me fait suer ... pour un problème aussi évident !

[invite14532198711]

Donc si Ic est à 0, le courant de base aussi ?

C'est le courant de base qui "autorise" le courant de collecteur, pas l'inverse.

La saturation c'est le gavage de la jonction B-E c'est tout ce que je dis. Et on peut gaver une jonction B-E et réunir la condition de saturation de la jonction, meme en absence de courant de collecteur.
Un transistor utilisé en diode (collecteur en l'air) est par définition saturé quand le courant Ib atteint la valeur de saturation (dépend de l'architecture de l'epitaxie)

Ton raisonnement est vrai pour une utilisation linéaire. On ne parlait pas de la meme chose en faite.

[DAUDET78]

Donc si Ic est à 0, le courant de base aussi ?

Oui, si il n'y a pas de courant émetteur

C'est le courant de base qui "autorise" le courant de collecteur, pas l'inverse.

Les deux sont liés, en fonctionnement analogique, et sont proportionnels

La saturation c'est le gavage de la jonction B-E c'est tout ce que je dis.

Du baratin !

Et on peut gaver une jonction B-E et réunir la condition de saturation de la jonction, meme en absence de courant de collecteur.
Un transistor utilisé en diode (collecteur en l'air) est par définition saturé quand le courant Ib atteint la valeur de saturation (dépend de l'architecture de l'epitaxie)

Evidemment , si le collecteur n'est pas branché, la tension collecteur émetteur est alors voisine de la tension de saturation .

Evidemment , si le collecteur n'est pas branchéTon raisonnement est vrai pour une utilisation linéaire. On ne parlait pas de la meme chose en faite.

Moi, je parle du montage de la Zener avec NPN_Ballast ET dans ce cas on est en utilisation linéaire. Le NPN n'est , en aucun cas saturé

C'est pigé maintenant ou je me paye la simulation ?

PS : J'ai la vague impression que tu fais une confondaison avec la technologie MOS . Quand on est sur le plateau (NMOS avec une tension drain-source), les technologue parle du fonctionnement saturé . Le canal est saturé par les électrons et leur flux est indépendant de la tension drain appliquée (générateur de courant constant)

[Antoane]

Bonsoir,

non, seul le courant de collecteur est lié à celui de la base, pas l'inverse.

FAUX

Tu peux détailler, Daudet, stp ?

[DAUDET78]

Tu peux détailler, Daudet, stp ?

No problemo !
Dans le montage que j'analyse ( régulateur Zener avec ballast NPN) , Le courant émetteur est celui demandé par la charge. Si celui-ci augmente, la tension émetteur diminue et donc la tension base émetteur augmente (car la tension base est fixée par la zener que je suppose parfaite, faut pas compliqué pour un débutant) . Donc le courant base augmente pour apporter plus de conduction au NPN et rétablir l'équilibre.
Donc Ib et Ie sont rigoureusement proportionnels et on est en aucun cas en régime saturé du NPN .

[gienas]

Cette discussion résulte, comme dit au tout début, d'un hors sujet.

Comme il y est question d'un chipotage il me semble qu'il n'est pas nécessaire d'en rajouter. Ni la pleine Lune, ni la nouvelle Lune ne sont pour cette nuit, alors cette animosité est inexplicable.

alex.com, que tu n'aies pas compris un détail, pourquoi pas, mais ton dernier débordement final n'est pas acceptable, c'est pourquoi il a été supprimé. Bien entendu, la réponse qui y est faite par celui qui se sent attaqué, est supprimée puisqu'elle n'a plus lieu d'être.

La discussion reste provisoirement ouverte, mais merci de laisser les couteaux aux vestiaires.


PS: mes suppressions ont eu lieu avant la dernière question d'Antoane.

[gienas]

... faut pas compliquer pour un débutant ...

Ici, en l’occurrence, le "débutant" s'appelle alex.com, qui est tout, sauf un débutant.

[DAUDET78]

Ici, en l’occurrence, le "débutant" s'appelle alex.com, qui est tout, sauf un débutant.

Vu ses réponses que le courant base ne change pas (dans le montage zener+NPN)

Je peux te garantir que je passe 10mA dans la base d'un 2222 et que je maintiens ces 10mA avec un courant de collecteur variant de 0 à 100mA.

J'ajouterai que dans le ballast, si j'ai un Ic de 20mA, je peux faire varier le courant de base (je réduis de 10mA à 5mA le Ib), et le Ic ne bougera pas d'un iota.

..... je me pose des questions sur ses compétences !

[invite14532198711]

Oh hé, Gienas tu abuses je t'ai connu avec plus d'humour
Dans mon débordage j'apportais quelques éléments pertinents, du moins avant mon élogieuse conclusion !

Je reviendrai plus savant demain (mon voisin de bureau est un chaud du transistor, un vieux de la vieille, expert semi-conducteur chez MAXIM, ST et FREESCALE, il a fait du design d'AOP pour NATIONAL, Il est chez nous pour raison familiale et se retrouve un peu décalé de son taf de base. J'espère que son savoir sera reconnu au niveau groupe europe).

C'est bien ça permet d'apprendre ! je ne comprend pas souvent ce qu'il dit parceque c'est parfois hors de ma portée (quand il part dans des explications sur la taille des caissons de silicium ou du layout d'un transistor pour évacuer les ESD, ou encore des porteurs minoritaires en périphérie du substrat, c'est épique).

Pour ça que je suis intervenu parcequ'on avait débatu de ça un jour au sujet du "quatrième" état du transistor comme disait les profs chez THOMSON.

Alors les jeunes le bipolaire il peut être :

- saturé, oui
- bloqué, oui
- linéaire, oui

et là dans ce montage : Ic/Ib inférieur à 10 mais Vce = 12V !
ahhh ???

Du coup mon collègue m'avait expliqué cet état qui n'en est en faite pas un, et le principe de gavage de porteur dans la jonction, seule et unique saturation, le reste n'est que conséquence.
J'ai été sûr de moi et me suis peut être mal expliqué parceque je ne me souvient plus de tout non plu, mais connaissant l'apôtre qui m'a expliqué, ce n'était pas du baratin.

Sinon la modération, je suis détendu, on a pas encore abordé les MOS, donc ça va !!

(je m'énerverai peut etre si on en vient aux triodes et pentodes)

[invite14532198711]

je me pose des questions sur ses compétences !

Hé on a dit d’arrêter les querelles stériles.

Merci quand même, mais vu le boulot que je fais et le nombre de cartes (sécuritaire, analogique discrète) que j'ai conçu je pense que mes donneurs d'ordres m'aurait gicler depuis longtemps si ça ne convenait pas.

Je pense que si on est incompétents, on l'est moins que la veille car on apprend tous les jours.

(désolé pour le HS)

[ranarama]

Bjr. Intéressant ce HS issue d'un HS puisque ça permet de mettre en avant un circuit purement magique, un asservissement de cette qualité avec uniquement 3 composants mawhooo c'est nice !!!