Compréhension fonctionnement transistor

[johndeuf82]

Bonjour,

Je suis étudiant en électronique depuis peu et le fonctionnement du transistor me pose quelques difficultés.

De ce qu'il me semble avoir compris, on a un courant de base amplifié grâce à un courant collecteur beaucoup plus important, en résulte en sortie un courant émetteur proportionnel au courant de base mais bien plus important (une amplification du courant de base). Nous avons eu une analogie avec des tuyaux laissant passer de l'eau, un tuyau correspondant à la base ouvrant une valve faisant passer plus ou moins d'eau d'un autre tuyau correspondant au courant collecteur.

Plusieurs points me perturbent:

-le gain en courant beta=Ic/Ib: si le courant collecteur est constamment proportionnel au courant de base, quel intérêt d'avoir un transistor pour obtenir un courant emetteur sensiblement égal au courant collecteur ? (si le courant collecteur est un multiple du courant de base, il correspond déjà à une amplification du courant de base)

-Sur différents montages, le courant est représenté comme entrant dans le collecteur et sortant par l'émetteur et des fois l'inverse. J'imagine que cela est dû à la nature NPN ou PNP du transistor cependant jusque là, la distinction entre les deux tenait du fait que le courant entrait par l'un et sortait par l'autre. Si le courant peut aussi bien entrer ou sortir de l'un comme de l'autre sans distinction, qu'est-ce qui définit le rôle de chacun ? Mon professeur m'affirme que pour un NPN les courants d'entrée et collecteur se combinent en sortie (courant emetteur qui correspond à la somme des deux) et pour un PNP le courant emetteur se divise en entrée entre le courant de base et le courant collecteur, mais cette explication ne m'éclaire pas quand au rôle du collecteur et de l'emetteur.

Il affirme également que définir un transistor comme un amplificateur de courant est une erreur et qu'il s'agit d'un dispositif convertissant de faible variation de tension (base-emetteur) en fortes variation de courant, mais si faire varier la tension base-emetteur fait varier aussi bien les trois courants et si le courant de sortie est sensiblement égal au courant d'entrée, quel est l'intérêt du transistor ?

J'ai conscience que mon discours semble décousu mais tout est très flou pour moi

Bonne soirée !
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[titijoy3]

Bonjour,

Je suis étudiant en électronique depuis peu et le fonctionnement du transistor me pose quelques difficultés.

De ce qu'il me semble avoir compris, on a un courant de base amplifié grâce à un courant collecteur beaucoup plus important, en résulte en sortie un courant émetteur proportionnel au courant de base mais bien plus important (une amplification du courant de base). Nous avons eu une analogie avec des tuyaux laissant passer de l'eau, un tuyau correspondant à la base ouvrant une valve faisant passer plus ou moins d'eau d'un autre tuyau correspondant au courant collecteur.

Plusieurs points me perturbent:

-le gain en courant beta=Ic/Ib: si le courant collecteur est constamment proportionnel au courant de base, quel intérêt d'avoir un transistor pour obtenir un courant emetteur sensiblement égal au courant collecteur ? (si le courant collecteur est un multiple du courant de base, il correspond déjà à une amplification du courant de base)

-Sur différents montages, le courant est représenté comme entrant dans le collecteur et sortant par l'émetteur et des fois l'inverse. J'imagine que cela est dû à la nature NPN ou PNP du transistor cependant jusque là, la distinction entre les deux tenait du fait que le courant entrait par l'un et sortait par l'autre. Si le courant peut aussi bien entrer ou sortir de l'un comme de l'autre sans distinction, qu'est-ce qui définit le rôle de chacun ? Mon professeur m'affirme que pour un NPN les courants d'entrée et collecteur se combinent en sortie (courant emetteur qui correspond à la somme des deux) et pour un PNP le courant emetteur se divise en entrée entre le courant de base et le courant collecteur, mais cette explication ne m'éclaire pas quand au rôle du collecteur et de l'emetteur.

Il affirme également que définir un transistor comme un amplificateur de courant est une erreur et qu'il s'agit d'un dispositif convertissant de faible variation de tension (base-emetteur) en fortes variation de courant, mais si faire varier la tension base-emetteur fait varier aussi bien les trois courants et si le courant de sortie est sensiblement égal au courant d'entrée, quel est l'intérêt du transistor ?

J'ai conscience que mon discours semble décousu mais tout est très flou pour moi

Bonne soirée !

l'intérêt du transistor est de pouvoir convertir un signal faible circulant dans la jonction base/émetteur en un courant fort dans la jonction collecteur émetteur,

grâce à cela on peut envoyer un signal d'antenne (faible) sur la base du transistor et obtenir l'image du courant d'antenne entre collecteur et émetteur mais en bien plus puissant,
de cette façon, au bout de la chaine préampli-ampli-haut parleur on receuille la forme du signal d'antenne mais apte à alimenter un haut parleur,

ceci est un exemple, il y a bien d'autres utilisations comme amplifier le signal d'une sonde de température (ctn) pour commander un relais..

[gienas]

Bonjour johndeuf82 et tout le groupe

... si le courant collecteur est constamment proportionnel au courant de base, quel intérêt d'avoir un transistor pour obtenir un courant emetteur sensiblement égal au courant collecteur? ...

Ton interprétation n’est pas la bonne. ”L’entrée” est la base, que l’on ”excite" en courant et la sortie est soit sur le collecteur, en courant aussi, amplifié du fameux β ou alors sur l’émetteur avec le même courant, majoré du courant base.

Comme ce que l’on souhaite, souvent, c’est d’amplifier des tensions, on l’obtient en plaçant dans le collecteur, une résistance dite résistance de collecteur, qui va transformer les variations de courant en variations de tension, du fait de la loi d’Ohm.

... Sur différents montages, le courant est représenté comme entrant dans le collecteur et sortant par l'émetteur et des fois l'inverse ...

Pour couvrir la totalité des besoins, il existe les deux ”races” (NPN et PNP), qui permettent de placer les émetteurs aux deux bornes de la source, à savoir le 0V ou le Vcc. Ceci permet de travailler en ”continu” chaque transistor peut ”renvoyer la balle” au suivant en changeant sa polarité (NPN/PNP).

... Il affirme également que définir un transistor comme un amplificateur de courant est une erreur et qu'il s'agit d'un dispositif convertissant de faible variation de tension (base-emetteur) en fortes variation de courant ...

Comme déjà dit, le transistor n’est qu’un amplificateur de courant, et c’est la façon de l’utiliser qui convertit le variations de courant en variations de tension.

Rien n’étant vraiment linéaire dans le transistor, la base ne doit pas recevoir directement la tension (à amplifier). Cette tension doit provoquer les variations d’intensité nécessaires, que l’on obtient par le point de polarisation à stabiliser au mieux.

[johndeuf82]

Re bonjour.

Merci pour votre temps et vos réponses.
Cependant, j'ai toujours quelques confusions. Mettons que l'on travaille avec un transistor NPN. Notre courant d'entrée est donc le courant de base et la sortie l'émetteur, comment est rendue possible son amplification ? Grâce au courant traversant le collecteur et la tension Vbe influant sur la jonction collecteur émetteur ? Comment justifier qu'il soit déjà proportionnel au courant traversant la base (selon la définition du gain en courant). Si Ie=Ib+Ic=(1+beta)Ib, les courants traversant le collecteur et l'émetteur son sensiblement égaux et une variation du courant de base entraîne une variation aussi bien du courant traversant le collecteur que le courant sortant de l'émetteur: comment ces variations ont-elles lieu ?
L'explication qui m'avait été fournie était que dans le cas d'un transistor NPN, pour une variation de Ib, la base "laisse passer" un courant collecteur différent entraînant une variation sur le courant sortant de l'émetteur. Mais si le courant sortant de l'émetteur correspond à la somme des deux autres, c'est que la base laisser passer tout le courant collecteur



Et la distinction entre collecteur et émetteur tient-elle au fait que le courant sortant de l'émetteur est une combinaison des courants entrant dans la base et le collecteur (dans le cas d'un NPN) et que le courant sortant de la base et du collecteur soient une division de celui entrant dans l'émetteur (dans le cas d'un PNP)

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAT44]

Bonjour,
NPN ou PNP le fonctionnement est le même mais le sens du courant est inversé donc si on les regarde du point de vue du courant on a l’impression que le courant se divise (PNP) et dans l'autre cas qu'il se multiplie (NPN), mais le principe est le même, c'est juste une illusion d'optique ...

[gienas]

Bonjour à tous

... Et la distinction entre collecteur et émetteur tient-elle au fait que le courant sortant de l'émetteur est une combinaison des courants entrant dans la base et le collecteur (dans le cas d'un NPN) et que le courant sortant de la base et du collecteur soient une division de celui entrant dans l'émetteur (dans le cas d'un PNP)

Comme tu ”as l’air” de vouloir te fixer sur l’amplification en tension, il faut garder en mémoire que si la sortie de la structure est sur l’émetteur, l’amplification n’est que de 1. (fonction émetteur suiveur)

Il n’y a que la sortie sur le collecteur qui permet, en choisissant la résistance de collecteur, d’obtenir une amplification en tension par rapport à la base.

[titijoy3]

on peut faire une analogie avec un relais, un faible courant dans la bobine fourni par une source de faible puissance permet de faire transiter un courant important dans le contact, l'intérêt du transistor étant qu'il peut fonctionner à des fréquences bien plus élevée et en analogique (la tension ou le courant de sortie peut être fidèle à l'image du courant de base alors que le relais est en "tout ou rien"

[Jean4259]

Bonjour,

Je pense que pour avoir les idées claires sur ce sujet, il est utile de comprendre "l'effet transistor" , et il serait bon d'indiquer un bon lien au demandeur.

[antek]

LPFR avait proposé un document court et suffisant pour débuter.
Mais je ne sais pas retrouver le lien (sur le forum physique ou électronique ?).

[Pascal071]

Partout sur le web:
https://www.digikey.fr/fr/articles/transistor-basics
https://fr.wikibooks.org/wiki/%C3%89...A0_transistors

[umfred]

on peut sans doute compléter en parlant de la jonction P-N https://fr.wikibooks.org/wiki/%C3%89...s_jonctions_PN

[Jean4259]

Très curieux de ne plus trouver un bon document sur la théorie du transistor bipolaire ?

[gienas]

Bonjour à tous

Très curieux de ne plus trouver un bon document sur la théorie du transistor bipolaire?

C’est parce que tu ne sais pas chercher ou trouver les bons mots clef à entrer dans ton moteur de recherche.

Et puis, les notions mises en jeu ne sont pas évidentes, sans connaître ton niveau de connaissance principalement en physique.

[antek]

Trouvé !

http://forums.futura-sciences.com/at...ducteurs-a.pdf

Ajout 07.10 : Lien en version https: https://forums.futura-sciences.com/a...ducteurs-a.pdf

[titijoy3]

Trouvé !

http://forums.futura-sciences.com/at...ducteurs-a.pdf

[Jean4259]

Bonjour,

Pourquoi ce lien ne peut pas être téléchargé de manière sécurisée ?

[titijoy3]

Bonjour,

Pourquoi ce lien ne peut pas être téléchargé de manière sécurisée ?

perso, en cliquant sur le lien je tombe sur la discussion en cours..

[umfred]

avec un clic droit, enregistrer le lien sous ...
(google doit se méfier de futura )

[Jean4259]

Bonsoir,

Un exemple de livre ancien assez clair: https://www.ibs.it/theorie-et-pratiq.../2560021476485

[Jean4259]

https://www.ibs.it/theorie-et-pratiq.../2560021476485