Principe de fonctionnement et paramètres fondamentaux des transistors bipolaires
Dans notre cas nous allons prendre le cas du transistor NPN en Régine normal.
- e: électron libre
- t: trou
- A: lieu de recombinaison
- d: largeur électrique de la base
- D: largeur métallurgique la base
Après avoir appliqué les tensions U1 et U2, la jonction de l’émetteur est polarisée en directe tandis que la jonction du collecteur est polarisée en inverse. Cela a permis les trous de se déplacer de la base vers l’émetteur et les électrons de l’émetteur vers la base.
Sachant que IE est le courant traversant l’émetteur, Ie le courant des électrons et
It le courant des trous, nous aurons donc:
IE = Ie + It
Pour un fonctionnement correct du transistor, il faut que le flux des trous de la base vers l’émetteur soit
négligeable par rapport au flux des électrons de l’émetteur vers la base:
Ie >> It.
Ie = γIE. vu que Ie >> It alors
Ie doit être à peu prés égal à IE ce qui fait que γ doit être forcement
proche de 1.
γ est appelé coefficient d’injection
Le coefficient d’injection γ dépend de la largeur électrique de la base d, de la résistivité de l’Emetteur rE , de la résistivité de la base rB et de la longueur moyenne de diffusion des trous dans l’émetteur LE .
Il est à savoir que la plupart des transistors ont un coefficient d’injection γ =0,99
Après que certains électrons soient injectés à la base, d’autres parviennent au collecteur et sont notés KIe.
K est le coefficient de transmission et dépend de la largeur électrique de la base d et de la longueur de diffusion des électrons dans la base LB.
Il est à noter que le courant de l’émetteur est lié au courant du collecteur par la formule:
IC=γK IE+ICB0.
IC=αIE+ICB0 sachant que α = γK.
α est le coefficient de transfert du courant de l’émetteur.
ICB0 est le courant qui transverse le collecteur a 0k.
Puis nous savons IB = IE - IC
Or IC = αIE+ICB0
Alors IB=IE -αIE -ICB0
Donc IB = IE (1-α) – ICB0
Si β est le coefficient de transfert du courant de base et que ICE0, le courant qui traverse l’émetteur à 0k:
ICE0 = (1+β)ICB0
NB:
Le coefficient de transfert α n’est réellement constant. Il dépend de la tension appliquée à la jonction du
collecteur, de la température et de l’intensité appliqué à l’émetteur. Dans la majorité des transistors, α
est compris entre 0,95 à 0,0998.
