Transistor NPN

[invitefbbdec8d]

Bonjour à tous et à toute.

J'ai une petite question qui est la suivante.

Je dispose d'un Transistor NPN au silicium de type 2N1613 qui est alimentè par une tension Vcc = 15V avec avec dans le collecteur une resistance Rc = 820 hom et dans l'emeteur une resistance Re = 180 hom.

Imaginons que je fixe un point de repos sur la droite de charge qui est Vce = 7,5 V et Ic = 15mA.

Ma question est simple. Est ce possible juste avec ses renseignement et le datasheet de determiner Ib sans faire de graphique juste avec une formule ?

Ceci n'est pas un exercice, c'est juste une question que je me pose.

Merci d'avance pour vos reponses.
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[invitefbbdec8d]

Dsl je me suis trompè dans l'ennoncè. Je voulai dire Ic = 7,5 mA et non 15 mA.

[invitee05a3fcc]

Hélas non ! Il faut le gain du transistor

Dsl je me suis trompè dans l'ennoncè. Je voulai dire Ic = 7,5 mA et non 15 mA.

Heureusement que tu as corrigé .... sinon le problème était insoluble. Avec Vce on détermine Ic (ou vice versa)

[curieuxdenature]

Ma question est simple. Est ce possible juste avec ses renseignement et le datasheet de determiner Ib sans faire de graphique juste avec une formule ?

Ceci n'est pas un exercice, c'est juste une question que je me pose.

Merci d'avance pour vos reponses.

Bonjour

en connaissant le gain de ton TR pour Ic de 7.5 mA tu en déduis le courant de base.
Pour pallier à la dispersion des caractéristiques donnés dans le datasheet tu peux alimenter la base avec un pont diviseur qui va consommer 10 fois le courant de base par exemple.

Ex: si le béta pour 7.5 mA est de 120 tu en déduis un Ib de 62.5 µA.
tu connais déjà la tension dans la résistance d'émetteur (180 * 7.5 = 1.35 V) tu ajoutes la tension Vbe (admettons 0.66 V)
Aux bornes de la Rb de pont tu dois avoir 1.35+0.66 = 2.01V.
Dans cette Rb tu auras 62.5 * 10 = 625 µA
Rb sera donc 3216 ohms soit 3.3 K
Dans l'autre branche du pont tu a 625 + 62.5 µA (soit 10 + 1 fois Ib) qui circulent, la tension à ses bornes sera de 15 - 2.01V soit 12.99V
Ra sera de 18.89 K soit 20 K.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefbbdec8d]

Tous d'abord merci a vous pour vos reponses.

Donc ok, il me faut le gain pour trouver Ib. Mais ceci m'emmene à deux autre questions.

1)Est t'il possible de calculer le gain avec une formule sans connaitre Ib ni faire de graphique ?

2) Admetons qu on connaisse Ib.
Est t'il possible de calculer la variation de Ic si Vce varie et que Ib reste constant ? en d'autre therme Caluler Ic en fonction de Vce avec Ib constant.

Je sais que cette variation est vraiment très petite mais je me pose quand meme la question.

Merci encore pour vos reponses

[erff]

Bonjour,

Est t'il possible de calculer la variation de Ic si Vce varie et que Ib reste constant ? en d'autre therme Caluler Ic en fonction de Vce avec Ib constant.

Oui on quantifie cela avec ce qu'on appelle la tension d'Early. On peut la comprendre graphiquement sur un NPN de la façon suivante :
- Sur la caractéristique Ic=f(Vce), dans la zone linéaire, on prolonge la droite (de la zone linéaire j'insiste) vers la gauche pour aller dans les tensions négatives.
- Cette droite n'étant pas exactement horizontale (sinon on aurait aucune dépendance de Ic en fct de Vce) elle finit par couper l'axe des abscisses dans le quadrant de gauche. Cette intersection définit la tension d'Early. Plus elle est grande en valeur absolue, moins Ic dépend de Vce (graphiquement, ça signifie qu'on est d'autant plus proche de l'horizontale).Typiquement Vce est autour de 50V-100V..Ça dépend du transistor etc...

Dans un schéma petits signaux, pour tenir compte de cet effet, on ajoute la résistance dynamique Rce en parallèle de la source de courant beta*Ib. Rce est définie par Rce=dVce/dIc=(Vce+|Vearly|)/Ic (Vce et Ic de la polarisation)
Bien souvent on néglige le Vce de polar devant le Vearly.

PS : on le trouve pas souvent dans les docs le Vearly...il est estimable avec les caractéristiques Ic=f(Vce) lorsqu'elle sont données (méthode graphique)

[invitefbbdec8d]

Merci pour cette reponse.

J'ai bien compris ton explication pour determiner le V"early". J'ai trouvé des graphiques qui illustre très bien ton explication. Mais j'en conclu qu'il faut connaitre la caracteristique de Ib en fonction de Vce et Ic.
Mais alors est t'il possible possible de tracer Ib sans faire de mesure physique ou bien utiliser un traçeur electronique ? je veut dire juste avec une formule ?

[erff]

Il y a bien des formules pour connaitre Ic en fonction de Vbe en tenant compte de l'effet Early
http://fr.wikipedia.org/wiki/Transis...3.A9lectriques
(voir 4°)
Ensuite on s'en sort en faisant Ic=beta*Ib en fonctionnement linéaire et on a tout ce qu'il faut.

Mais comme beta et Is (voir article) dépendent fortement de la température et de la fabrication du transistor, ces formules ne marchent jamais vraiment...dans le sens où il n'est pas pertinent de les utiliser tel quel. Le but d'un montage est de faire en sorte d'être insensible aux variations de beta ou aux variations de Is...Du coup des modèles linéarisés, des courbes approximatives ou des valeurs typiques données par le constructeurs sont suffisantes pour utiliser le composant dans un montage.
Dans un montage pour qu'il fonctionne bien, il suffit de savoir que beta est de l'ordre de la centaine (50 ou 500 on s'en fiche) et que Vbe est autour de 0.6V (0.5 ou 0.7 on s'en fiche aussi). Inutile de se trainer des formules compliquées.

[curieuxdenature]

Mais alors est t'il possible possible de tracer Ib sans faire de mesure physique ou bien utiliser un traçeur electronique ? je veut dire juste avec une formule ?

Bonjour shark33

si tu cherches une formule générale ce n'est pas possible, tous les transistors ne sont pas issus de la même fabrication et ces caractéristiques dépendent du pourcentage et aussi du type des impuretés entrant dans la jonction P ou N.
Tu es donc dépendant de ce que le constructeur veut bien dévoiler dans les datasheet. C'est ce genre de données qui est exploitée dans les simulateurs comme SwCadIV où on trouve des trucs du genre:

.model 2N2222 NPN(IS=1E-14 VAF=100 BF=200 IKF=0.3 XTB=1.5 BR=3 CJC=8E-12 CJE=25E-12 TR=100E-9 TF=400E-12 ITF=1 VTF=2 XTF=3 RB=10 RC=.3 RE=.2 Vceo=30 Icrating=800m mfg=Philips)

décodée cette ligne donne des infos précises, CJE = 25 pF ou BF=200 qui donne le béta par exemple, conjugué avec les autres données le simulateur sait faire varier cette courbe avec une bonne précision.
Malheureusement je n'ai pas assez de détails pour savoir la reproduire.(Je sais faire pour les FET par contre, mais bon, c'est de la recherche ardue en perspective)

Mais il existe effectivement une série de formules qui lient toutes ces caractèristiques, c'est du genre h11, h21, h12 etc.. suivie du type de montage comme par exemple h11e pour le montage émetteur commun, celui là donne le rapport entre Vbe et Ib à condition de maintenir Vce constant.

[invitefbbdec8d]

Bonjour à tous et à toute.

Tous d'abord merci pour vos reponse. Après lecture de ces mesage j'en conclu qu'au vue de la difference entre chaque transistor et des conditions de dopage, il est très difficile de tracer les courbes de caracteristique d'un transistor juste par le calcul. De plus j'ai pas mal consultè de datasheet et d'un constructeur à l'autre les indications sont peut adapter pour arrivè à faire des calcul precis ce que je comprend.

Cependant, je vais aller voir de plus près les parametres h11, h12, h21, h22, et essayè de me trouver des renseignements ou des cours qui explique c'est parametre et surtout qui explique comment les utilisè.

Je vous remercie encore.