Transistor saturé :de quoi s'agit-il et comment en identifier un

Un transistor saturé

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Transistor saturé ? Qu'est-ce que ça veut dire? Eh bien, ce terme n'a de sens que si vous êtes un concepteur ou un ingénieur qui connaît bien les commutateurs à transistors.

Sinon, nous allons le décomposer.

Lorsque vous avez affaire à des appareils à faible courant continu, il est normal de les éteindre ou de les allumer. Et vous pouvez y parvenir en utilisant des commutateurs à transistors. Mais le transistor doit être dans un état saturé pour allumer ou éteindre le dispositif CC.

Plus loin dans cet article, nous aborderons ce sujet plus en détail, vous montrerons les modes de fonctionnement, les calculs, etc.

Alors, commençons !

Qu'est-ce que la saturation des transistors ?

Saturation des transistors BD135

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La saturation se produit lorsqu'un système atteint son seuil ou sa valeur maximale. Ainsi, un transistor fonctionne dans une zone saturée lorsque le courant atteint la valeur spécifiée la plus élevée.

Par exemple, lorsque vous versez un liquide dans un verre jusqu'à ce qu'il atteigne le bord, il est dans un état saturé. Et c'est parce que le miroir ne peut pas supporter plus de boisson. De plus, lorsque vous modifiez la configuration d'un transistor, il change rapidement son niveau de saturation.

Mais, il est crucial de noter que lorsque vous configurez des transistors, l'appareil n'atteint pas son point de saturation. Et c'est parce que le collecteur de base ne reste pas en mode polarisé en inverse. En conséquence, il y aura des distorsions dans les signaux de sortie.

Quels sont les modes de fonctionnement ?

Les transistors fonctionnent dans quatre modes différents car ce sont des dispositifs non linéaires. Et les modes montrent le courant qui les traverse (c'est-à-dire du collecteur d'un NPN à l'émetteur).

Transistor NPN

De plus, si vous voulez connaître le mode d'un transistor, vous devez faire attention à la relation et aux tensions des trois broches.

Donc, V_BC est la tension qui se déplace de la base au collecteur, et le V_BE fait référence au courant se déplaçant du sol à l'émetteur. Cela dit, les modes de fonctionnement incluent :

Mode saturation

Lorsqu'un transistor est en mode saturation, il est "On". De plus, il se comporte comme un court-circuit entre le collecteur et l'émetteur.

Émetteur NPN

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De plus, ce mode rend les diodes du transistor polarisées en direct. Et la polarisation directe est lorsque le V_BE et V_BC sont plus que nuls. De plus, cela signifie que V_B est supérieur à V_C et V_E .

En d'autres termes, pour qu'un transistor entre en saturation, le V_BE doit être supérieure à la tension de seuil. Vous pouvez représenter la chute de tension avec quelques abréviations comme V_d , V_ème , etc., et la valeur diffère entre les transistors et même la température.

Ainsi, à température ambiante, on peut estimer que de nombreux transistors ont une chute de tension d'environ 0,6 V.

De plus, il est essentiel de noter que vous n'avez peut-être pas une excellente conduction entre le collecteur et l'émetteur. En conséquence, vous remarquerez une petite chute de tension au niveau des nœuds.

Les fabricants représentent souvent cette tension dans les fiches techniques des transistors sous la forme V_CE(sat) (Tension de saturation CE). Et vous pouvez définir V_CE(Sat) comme la tension du collecteur à un émetteur dont les transistors ont besoin pour saturer.

La valeur du V_CE(Sat) varie de 0,05 à 0,2 V. Et l'accord montre que V_C doit être légèrement supérieur à V_E pour que le transistor passe en mode saturation. De plus, V_C et V_E doit être inférieur à V_B .

Reverse-Actif

Le mode inverse-actif se produit lorsqu'un transistor s'amplifie et conduit mais que le courant se déplace dans le sens opposé (de l'émetteur au collecteur).

Amplificateur à transistors

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Ainsi, pour qu'un transistor soit en mode inverse inactif, la tension à l'émetteur doit être supérieure à la base. Et cette tension doit être supérieure au collecteur. En d'autres termes, V_C B E .

De plus, il n'est pas facile de voir les fabricants concevoir le mode inverse actif pour une application. Et c'est parce que ce modèle ne pilote pas de transistor.

Actif

Le V_BC du transistor et V_BE doit être nocif et supérieur à zéro dans ce mode, respectivement. Cela signifie également que la tension de base doit être supérieure à celle de l'émetteur mais inférieure à celle du collecteur.

Ainsi, le collecteur doit être plus haut que l'émetteur, c'est-à-dire V_C>V_B>V_E . Fait intéressant, ce modèle est le mode le plus puissant du transistor car il transforme l'appareil en amplificateur.

Par conséquent, le courant qui se déplace dans la broche de base augmente. En conséquence, le vent qui se déplace dans le collecteur sort de l'émetteur.

Ic =bI_B

Où :

Ic =courant collecteur

b =facteur d'amplification

Je_B =courant de base

Seuil

Ce mode se produit lorsque le transistor est éteint, ce qui est l'opposé de la saturation. Ainsi, dans ce mode, le transistor ressemble à un circuit ouvert car il est dépourvu de courant de collecteur et d'émetteur.

Comment faire entrer un transistor dans ce mode ? Vous pouvez le faire en vous assurant que les tensions de l'émetteur et du collecteur sont plus importantes que la tension de base. Autrement dit, les valeurs de V_BE et V_BC doit être négatif.

Vous pouvez représenter le mode de coupure comme :

V_C> V_B

V_E>V_B

Il est essentiel de noter que nous avons fait référence aux transistors en mode NPN tout au long de l'article. Ainsi, pour le transistor PNP, vous aurez la caractéristique opposée du NPN. Par exemple, dans le mode de saturation des transistors PNP, le courant passe de l'émetteur au collecteur.

Vous pouvez également consulter le tableau ci-dessous pour une meilleure compréhension :

MODE NPN	RELATIONS DE TENSION	MODE PNP
Inverser	VE> VB> VC	Actif
Seuil	VE> VB < VC	Saturation
Saturation	VE B> VC	Seuil
Actif	VE B < VC	Inverser

Comment calculer la saturation du transistor

Il est facile de calculer la saturation du transistor lorsqu'il existe une courbe que vous pouvez étudier. Donc, si votre courbe montre que le niveau de tension est à 0 V alors que le courant est relativement plus élevé, utilisez la loi d'Ohm.

De cette façon, vous pourrez déterminer la résistance entre les broches (collecteur et émetteur) du transistor comme ceci :

R_CE =V_CE 0 V

—— =—— =0 W

Je_C I_C(Sam)

Que faire si vous avez besoin de déterminer le courant de collecteur de saturation approximatif pour un transistor dans un circuit ? Vous pouvez obtenir cela en supposant une valeur de court-circuit correspondante à travers le CE (collecteur-émetteur) de l'appareil. Ensuite, mettez-le dans la formule ci-dessus. Vous pouvez mettre V_CE comme 0V et calculer pour V_CE(Sat) .

De plus, si le circuit a une configuration à polarisation fixe, vous pouvez postuler pour un cours de courte durée. Par conséquent, RC (tension aux bornes) sera égale à V_CC . Et vous pouvez exprimer la condition comme ci-dessous.

• Je_C(Sam) =V_CC/RC

Comment savoir si un transistor est saturé ?

Faire fonctionner un transistor à saturation n'est pas facile, mais c'est possible. De plus, il est crucial de régler votre fonctionnement dans la région active si vous souhaitez faire fonctionner votre amplificateur de type transistor. Voici des méthodes éprouvées pour connaître un transistor saturé :

1. En réalisant une mesure réelle

2. Faire une simulation - une meilleure méthode que la précédente

3. Calcul - une ancienne méthode bon marché et sans limitation. L'une des façons d'utiliser cette méthode consiste à supposer que le circuit est saturé. Avec cela, résolvez le gain maximum du cours. Ensuite, associez-le à la progression actuelle minimale de l'appareil.

Conclusion

En réalité, il existe différentes façons d'identifier un transistor saturé. Après tout, c'est la seule façon pour un transistor de fonctionner comme un interrupteur pour réguler une faible tension continue.

En outre, il est livré avec quatre modes de fonctionnement et les conditions diffèrent pour les transistors NPN et PNP. Avez-vous des questions ou des préoccupations concernant les transistors saturés ? N'hésitez pas à nous contacter.