Transistor commandé en tension ou en courant ?

[AnaaR]

Bonjour,

Etant dans la programmation, je me remets doucement dans l'électronique.
Suite à la lecture de plusieurs documentations sur les transistors, il y a quelque choses que je ne comprends pas. La plupart du temps, les cours traitant des transistors disent qu'il suffit de passer une tension de 0.6/0.7V pour saturé le transistor, seulement certains cours ne mentionnent pas de tension mais uniquement qu'il faut que Ib soit supérieur ou égale à Ic/Hfe.
Qu'en est-il réellement ? Les deux conditions doivent être remplies ? Seulement une ?
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[jiherve]

bonjour et bienvenue,
un BJT se commande en courant mais cela induit une tension au bornes de la jonction BE.
JR

[nornand]

Bjr , le 0,6 V est la tension minimal qu'il faut pour que le transistor commence a conduire , puis le courant qui circule entre base et émetteur donnera via le gain ,le courant qui circulera dans le collecteur . un transistor fonctionne en courant .

[Jack]

Ca a été évoqué par jiherve, mais toutes ces réponses portent sur le transistor bipolaire qui se commande bien en courant.

Pour compléter la réponse, puisque AnaaR se remet à l'électronique, dans le cas d'un transistor MOSFET, la commande se fait cette fois en tension.

[A voir en vidéo sur Futura]

[AnaaR]

Donc si je résume :

0.6V minimum de tension entre la base et l'émetteur pour qu'il y ai du courant qui passe entre le collecteur et l'émetteur ET Ibe = gain * Ice

On peut donc se servir de la tension pour se servir du transistor comme un interrupteur on/off
Dans le cas ou l'interrupteur est sur on, le courant Ibe permet de moduler le courant Ice

Est-ce correct ?

[penthode]

extrêmement réducteur.....

il existe pléthore de cours sur la toile.

[Jack]

On peut donc se servir de la tension pour se servir du transistor comme un interrupteur on/off
Dans le cas ou l'interrupteur est sur on, le courant Ibe permet de moduler le courant Ice

Pas vraiment, car lorsque le transistor est saturé, Ic n'est plus proportionnel à Ib en raison de la saturation. C'est un peu comme avec une vanne d'eau, arrivé à un certain point on aura beau tourner le robinet, le débit n'augmentera quasiment plus.

[AnaaR]

@penthode : Pourquoi est-ce réducteur ?
Je sais qu'il existe plein de cours sur la toile, j'ai déjà du en lire une petite dizaine … Seulement ils ne disent pas tous la même choses, selon l'utilisation souhaité du transistor. Et pour un néophytes, il peut être complexe de comprendre pourquoi. Le problème n'est pas de trouver le cours, le problème est d'en trouver un suffisamment complet et imagé pour comprendre au mieux le transistor. La plupart du temps je lis un cours je pense l'avoir compris, j'en lis un autre j'ai l'impression que finalement je n'ai rien compris …

Par exemple celui-ci : http://www.zpag.net/Electroniques/Tr...tilisation.htm lorsqu'il aborde les transistors bipolaire en commutation, il indique que ceux-ci sont commandé en tension alors que vous me dites tous qu'il sont commandés en courant ...

[AnaaR]

Pas vraiment, car lorsque le transistor est saturé, Ic n'est plus proportionnel à Ib en raison de la saturation. C'est un peu comme avec une vanne d'eau, arrivé à un certain point on aura beau tourner le robinet, le débit n'augmentera quasiment plus.

Mais de le cas ou le courant n'est pas saturé, cela veut dire que l'on se sert uniquement du courant pour Ib pour modulé Ic et que l'émetteur n'est pas relié aux collecteur (le transistor est en mode bloqué si j'ai bien compris)

[nornand]

oui entre bloqué et saturé , les 2 extrêmes , il y a toute la plage de conduction ou Ib va agir su Ic en fonction du gain , heureusement d'ailleurs car un transistor ne sert pas uniquement d'interrupteur .

[Jack]

Par exemple celui-ci : http://www.zpag.net/Electroniques/Tr...tilisation.htm lorsqu'il aborde les transistors bipolaire en commutation, il indique que ceux-ci sont commandé en tension alors que vous me dites tous qu'il sont commandés en courant ...

En principe, on utilise un transsitor en commutation pour commander une charge. La charge étant déterminée, on obtient le courant de charge, donc le courant Ic nécessaire.

Pour assurer la saturation, la meilleure solution est d'agir sur le courant de base en déterminant la valeur nécessaire à la saturation. C'est assez facile à mettre en oeuvre car on peut facilement garantir la valeur de ce courant à quelques % près.
Si au contraire on voulait agir sur le VBE du transistor, ce serait une autre histoire.

[penthode]

je confirme,

les transistors bipolaires se pilotent en courant

[gienas]

Bonjour AnaaR et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... il indique que ceux-ci sont commandé en tension alors que vous me dites tous qu'il sont commandés en courant ...

Ce serait bien de venir nous apporter ici même la citation que tu attribues à son auteur.

Sortie de son contexte, une phrase peut tout dire ... y compris le contraire.

Je confirme et surconfirme que les bipolaires se pilotent en courant, seulement en courant, pour obtenir des courants, qui, dans les deux cas, proviennent de tensions qui génèrent ces courants et les courants sortis permettent d'obtenir des tensions.

Le seuil de 0,6V est très approximatif, et dépend aussi des courants attendus en sortie.

Tu ne dis rien de ces courants attendus. Pour des courants collecteurs très faibles, la base commence à conduire dès 0,3V, et, à l'autre "extrémité", quand le courant collecteur prend des valeurs importantes, le Vbe en conduction dépasse largement le volt.

Plutôt que de demeurer dans des généralités qui mènent forcément à des réductions, il vaudrait mieux donner un exemple, et se contenter de raisonner sur cet exemple.

[AnaaR]

@Gienas : merci, je ne remet pas en cause ce que vous dites, juste j'illustrait le fait que sur internet on peut trouver tout et son contraire et qu'il faut savoir tirer le vrai du faux ou du moins correctement interpréter ce qui est écrit, choses parfois difficile lorsque l'on est néophyte … Je ne parle pas de courant attendu puisque je n'ai pas d'exemple précis sur lequel m'appuyez.
@nornand : du coup j'ai l'impression de n'avoir rien compris au transistor, je pensais qu'il était sois bloqué soit saturé mais tu me dis qu'il y a un entre deux
@jack : Je ne vois pas ce que tu veux dire par "commander une charge"

Du coup je donne un exemple, voici un montage que j'ai fait, je ne sais pas s'il est correct ou non :


Considérons R1 comme une résistance de 20,5KOhm
R2 une résistance photosensible
R1 et R2 forment un pont diviseur de tension
Je souhaite commander Q2 comme un simple interrupteur.
Mon pont diviseur de tension me donne une tension de sortie de 0.6008V lorsque R2 équivaut à 2,8KOhm

Ce montage est censé saturé le transistor lorsque la luminosité a laquelle R2 est soumise diminue.
Comment feriez-vous pour commandé le transistor en courant ?

[Jack]

@jack : Je ne vois pas ce que tu veux dire par "commander une charge"

La charge, c'est ce que doit commander ton transistor qui se comporte comme un interrupteur. Si tu ne connais pas la charge, comment vas-tu déterminer le courant de collecteur dont tu as besoin?

@nornand : du coup j'ai l'impression de n'avoir rien compris au transistor, je pensais qu'il était sois bloqué soit saturé mais tu me dis qu'il y a un entre deux

A l'origine, le transistor a été conçu pour fonctionner "entre les deux", c'est à dire en régime linéaire, de manière à amplifier un signal audio par exemple.

Concernant ton montage, il faut le compléter de manière à savoir comment sont connectés collecteur et émetteur.

[AnaaR]

J'ai l'impression de comprendre encore moins Jack :

- On ne peut donc pas se servir d'un BJT comme d'un vulgaire interrupteur que l'on commute en atteignant la tension de saturation Vbe ? A quoi sert la tension de saturation dans ce cas ?
-Il y a un état entre bloqué et saturé ? Je pensais que Vbe(sat) atteint on passait à l'état "saturé" et que sinon, on retournait dans l'état "bloqué"
Par exemple sur ce 2N2222 :http://www.farnell.com/datasheets/28...517.1575999444
Le breakdown voltage correspond à la tension nécessaire pour passer à l'état bloqué ? Si oui, pourquoi est-elle plus élevé que la tension de saturation ?
-Lorsque le transistor est dans l'état "linéaire", est-il un interrupteur ouvert ou fermé ?


Ci-dessous la définition de wikibooks :

Le fonctionnement d'un BJT dépend du courant de base utilisé. Si on place une tension entre émetteur et collecteur, le circuit va se comporter différemment selon le courant de base. On peut distinguer trois régimes de fonctionnement (en réalité seulement deux, mais passons) :

Le courant de base Ib est nul, de même que le courant de collecteur Ic : le transistor est en régime bloqué et se comporte comme un banal interrupteur ouvert.
Un courant de base non nul ouvre le circuit et le transistor amplifie le courant envoyé sur sa base : le transistor est alors dit en régime linéaire.
Le courant de collecteur ne peut pas aller au-delà d'une valeur maximale. Si la limite est atteinte, le courant de collecteur reste à sa valeur maximale, quelque soit la valeur de Ib. Le transistor se comporte alors comme un interrupteur fermé, dans une certaine mesure. Le transistor est alors en régime de saturation.

Ici tout est question de courant, pourtant dans la datasheet, tout est en tension, pourquoi ?

Je sais que je me pose 1000 questions mais plus j'en apprend plus de nouvelles questions viennent

[antek]

- On ne peut donc pas se servir d'un BJT comme d'un vulgaire interrupteur que l'on commute en atteignant la tension de saturation Vbe ? A quoi sert la tension de saturation dans ce cas ?
-Il y a un état entre bloqué et saturé ? Je pensais que Vbe(sat) atteint on passait à l'état "saturé" et que sinon, on retournait dans l'état "bloqué"
-Lorsque le transistor est dans l'état "linéaire", est-il un interrupteur ouvert ou fermé ?

- si, on peut !
- oui, c'est ce qui a été dit plus haut, et tu pensais à tord
- ni l'un ni l'autre, on peut le voir comme une résistance
Il vaut mieux trouver un cours pour comprendre comment on s'en sert.

[Qristoff]

il y a un graphique qui résume très bien le comportement d'un transistor bipolaire (mais probablement qu'on ne retrouve plus dans les cours aujourd'hui..). C'est la caractéristique du transistor !


Cela permet de comprendre (comme pour moi, il y a quarante ans !) la relation entre le courant de base, la tension Vbe, le courant de collecteur. Ainsi que de différencier les zones linéaires et les zones de saturations.

Pour le graphique: source http://res-nlp.univ-lemans.fr

[zebular]

bonjour
L'un des problèmes d'interprétation (pour le primo-posteur) dans ces échanges,amha,est que si le transistor bipolaire se commande en courant,il est systématiquement question de schémas incluant son environnement fonctionnel qui implique des résistances et condos qui eux ont des réponses qu'on mesures plutôt en tension..mais je peux me tromper.Quant aux datasheets,les tensions spécifiées n'ont rien à voir avec des signaux de commande,ce sont des tensions d'étude en statiques,des tensions limites,de saturation.Des tensions de polarisation en tous cas qui sont nécessaires à l'établissement de courants dans le transistor.

[antek]

L'un des problèmes d'interprétation (pour le primo-posteur) dans ces échanges . . .

C'est aussi ça amha, dans le calcul d'un circuit on ne peut pas couper aux tensions.
Ce qui fait dire qu'un transistor est commandé en courant, est que l' "effet transistor" est expliqué en faisant appel au déplacement de charges (donc au courant).
LPFR avait fournit un document clair à ce sujet.

[invite03481543]

C'est surtout qu'un transistor bipolaire s'étudie normalement avec les propriétés des semi-conducteurs, donc forcément quand on ne sait pas comment fonctionne un semi-conducteur on ne peut pas comprendre vraiment comment fonctionne un transistor bipolaire...
De même pour les transistors à effet de champ si on ne sait pas ce qu'est un champ électrique appliqué à un semi-conducteur.
On oublie de plus en plus que dans électronicien il y a "électron", la base quoi.

[gcortex]

Au risque de noyer le poisson, tu peux faire un suiveur de tension :
Si tu mets 10V sur la base, tu as 9.4V sur la charge placée sur l'émetteur.

Mais dans le cas le plus classique, c'est à dire avec la charge sur le collecteur,
tu choisis le courant de base Ib avec une résistance, et tu as Beta.Ib avec Vce>Vbe.

[gcortex]

Après, en amplification, c'est un poil plus compliqué : On le polarise,
du fait du gain variant avec la température et d'un transistor à l'autre.

[invite03481543]

Considérons R1 comme une résistance de 20,5KOhm
R2 une résistance photosensible
R1 et R2 forment un pont diviseur de tension
Je souhaite commander Q2 comme un simple interrupteur.
Mon pont diviseur de tension me donne une tension de sortie de 0.6008V lorsque R2 équivaut à 2,8KOhm
Ce montage est censé saturé le transistor lorsque la luminosité a laquelle R2 est soumise diminue.
Comment feriez-vous pour commandé le transistor en courant ?

Vous ne pouvez pas fixer R1 ainsi sans avoir fait un minimum de calcul préalables.
Il faut partir des caractéristiques de la LDR, et également du relais ou de la charge que vous allez brancher sur le collecteur.
Définir un seuil d'éclairement pour que le relais colle.
Ce sont les inputs minimum du problème à résoudre.
Puis chercher selon le seuil d'éclairement souhaité la valeur que vous devrez donner à R1 selon un transistor déterminé.
A condition comme le dit Jack que l'émetteur soit relié correctement (donc à la masse) et le collecteur à une charge (un relais par exemple), votre pont diviseur sera traversé par un courant qui variera selon que votre LDR sera pleinement éclairée ou dans le noir total.
Entre ces 2 états extrêmes le courant de pont va varier, puisque la résistance de la LDR va varier.
Si on prend le cas de l'obscurité totale votre LDR aura une résistance très faible de l'ordre de 150 ohms en général, donc le courant sera maximum dans le pont dans cette situation.
Lorsque la LDR sera pleinement éclairée sa résistance sera autour de 150K, le courant sera le plus faible dans le pont.
Si on considère que vous avez un relais dans le collecteur comme charge, et que ce relais ait une bobine ayant une résistance de 400 ohms par exemple, que le montage est alimenté par une alim 12V par exemple:

Irelais=Ic=12/400=30mA sera la valeur du courant max lorsque le transistor sera pleinement saturé (Vce(sat)=0).
Pour qu'il soit pleinement saturé il faut assurer la condition Ib=Ic/béta afin que le transistor soit en situation physique d'alimenter correctement ce relais.
Une fois que vous avez choisi un béta (par exemple vous voulez utiliser un transistor trouvé dans un tiroir) vous connaîtrez le Ib nécessaire selon la formule indiquée plus haut et en ayant trouvé dans la datasheet de votre transistor le béta correspondant.
Comme la polarisation est par pont, le courant devant circuler dans le pont doit être 10x le courant de base, ceci afin que le pont ne soit pas trop déstabilisé par cette charge que représente le courant dérivé par la base du transistor.
Ensuite, et seulement ensuite, vous pourrez définir R1 pour satisfaire cette condition nécessaire de pont.

[mizambal]

Hello. Comme dit la loi d'hom : U = R.I signifie que tension et courant sont liés, tu pourra jamais avoir l'un sans l'autre dans un circuit électrique.
du coup à la question "Transistor commandé en tension ou en courant ?" -> les deux mon capitaine

la relation entre U et I ça se voit sur les courbes vertes du msg #18

[invite03481543]

Par contre régler finement la tension Vbe serait bien hasardeux, alors que le courant Ic est une fonction linéaire dans la plage normale d'utilisation -> Ic=B*Ib

[Jack]

Hello. Comme dit la loi d'hom : U = R.I signifie que tension et courant sont liés, tu pourra jamais avoir l'un sans l'autre dans un circuit électrique.
du coup à la question "Transistor commandé en tension ou en courant ?" -> les deux mon capitaine

la relation entre U et I ça se voit sur les courbes vertes du msg #18

Ne pas confondre le transistor "nu" et le transistor avec ses composants associés. Dans ce dernier cas, en effet, on contrôle la tension envoyée en entrée du montage. Mais ce montage justement est déterminé pour envoyer le bon courant dans a base.
C'est un peu le même problème que pour allumer une led: la led nue se pilote en courant et on lui associe une résistance dans le cas le plus simple pour la polariser et lui faire circuler le courant voulu.

Je pense qu'en fait le problème vient du fait que led ou jonction BE d'un transistor présentent une fcem et une faible résistance série, d'où la difficulté à piloter avec une tension.

[Qristoff]

Je pense qu'en fait le problème vient du fait que led ou jonction BE d'un transistor présentent une fcem

une FCEM ! Oh mon dieu Tu veux dire une force contre électromotrice à notre insu ? Je pensais pas que c'était possible avec une led...

[Jack]

Tu peux préciser où tu veux en venir?

[abracadabra75]

Oh..les copains, cela fait trois jours qu'Anna n'est pas revenue, peut-être noyée sous le flot de réponses très pertinentes mais qui ne répondent pas (ou trop bien) à se attentes.
Elle l'a dit au départ, elle se remet à l'électronique, donc ce dont elle a besoin, ce sont les bases (de rigueur pour un tarnsistor à papa)