Types de transistors :un guide complet

Les circuits électroniques intègrent divers composants pour faciliter un fonctionnement efficace. Parmi ces composants se trouvent des transistors qui viennent dans une large gamme. Par conséquent, continuez à lire pour une vue approfondie des différents types de transistors .

Qu'est-ce qu'un transistor

Un transistor est un composant actif à trois couches qui commute ou amplifie les signaux électriques dans un circuit intégré. De plus, un composant actif signifie que sa tension d'entrée est supérieure à la tension de sortie.

Étant donné que les transistors prennent moins de place et ont une meilleure résistance thermique, les transistors remplacent les tubes à vide. Et les transistors consomment moins d'énergie opérationnelle.

transistors

Schéma arborescent des transistors

Types de transistors

Transistors bipolaires à jonction

Un transistor bipolaire à jonction (BJT) comporte trois sections, à savoir l'émetteur (E), la base (B) et le collecteur (C). Le flux de courant de la borne de base sort à une valeur plus élevée aux bornes du collecteur et de l'émetteur.

Ils utilisent des trous et des électrons pour les conductivités électriques, donc "bipolaires". Par conséquent, le nom jonction est parce qu'ils ont deux jonctions PN.

De plus, les BJT ont une impédance d'entrée basse tension, ils sont donc les meilleurs pour l'amplification du signal.

Opération BJT

Transistor NPN

Un transistor NPN est constitué d'un semi-conducteur de type p entre deux semi-conducteurs de type n. Dans cette configuration, les trous sont les porteurs de charge minoritaires, tandis que les électrons sont les porteurs majoritaires.

En conséquence, ces transistors sont préférables en raison de leur mobilité électronique plus élevée et de leurs faibles mobilités de trous.

Notamment, la mobilité des électrons va de la borne émettrice vers la borne collectrice. Ensuite, l'émetteur envoie des électrons à la région de base car la base contrôle ces émissions.

Schéma de circuit du transistor NPN

Transistor PNP

Un transistor PNP possède deux semi-conducteurs de type p qui prennent en sandwich un semi-conducteur de type n plus fin.

Fait intéressant, la jonction base-émetteur contrôle toujours la direction du courant. Cependant, il le fait dans le sens opposé d'un transistor de type n.

Circuit à transistors PNP

Transistor à effet de champ (FET)

Un FET est un dispositif semi-conducteur à trois régions, à savoir source (S), grille (G) et drain (D).

De plus, il s'agit d'un appareil unipolaire car il n'utilise que la plupart des porteurs pour la mobilité des électrons, contrairement aux BJT.

La tension à la borne de grille contrôle la source de tension, déterminant ainsi la tension à la borne de drain.

Les FET ont une impédance d'entrée élevée; ainsi, peu de courants électriques les traversent.

De plus, ils sont avantageux car ils sont moins chers et faciles à produire.

Malheureusement, leur amplification du courant de sortie n'est pas aussi efficace que les BJT.

Transistor à effet de champ à jonction (JFET)

Un transistor à effet de champ à jonction est une forme précoce de FET qui peut agir comme un commutateur ou un amplificateur à transistor.

Transistors JFET

MOSFET

Un transistor à effet de champ semi-conducteur à oxyde métallique possède une fine couche d'oxyde métallique séparant le canal et la région de grille.

Par conséquent, la couche d'oxyde permet à l'électricité de pénétrer dans la tranche de silicium sur laquelle elle repose. Plus précisément, le processus de fabrication est connu sous le nom de passivation de surface.

Transistors basés sur la fonction

Alternativement, la classification des types de transistors est également effectuée en fonction de leur fonctionnement et de leur objectif.

Transistor à petit signal

Ceux-ci fonctionnent dans un circuit numérique pour amplifier les signaux de bas niveau; cependant, ils peuvent également fonctionner comme transistor de commutation. Et ils sont disponibles aux formats NPN et PNP avec une valeur hFE comprise entre 0 et 100.

De plus, ils fonctionnent mieux avec un courant de collecteur de 80 à 600 mA et une plage de fréquences de 1 à 300 MHz.

Petits transistors de commutation

L'utilisation principale des petits transistors de commutation est la commutation, bien qu'ils puissent également amplifier des signaux électriques.

De plus, ils ont des valeurs hFE de 10 à 200 mais fonctionnent mieux en commutation qu'en amplification à la cote maximale.

Transistors de puissance

Les transistors de puissance fonctionnent dans des circuits à haute puissance et ont donc un dissipateur de puissance pour éviter la surchauffe. En outre, leur valeur de puissance de travail idéale varie de 0 à 100 W avec une fréquence appropriée de 1 à 100 MHz

transistor de puissance

Transistors haute fréquence

Aussi connus sous le nom de transistors RF, ils fonctionnent dans des applications de commutation à grande vitesse. De plus, ils fonctionnent avec un petit signal d'entrée qui fonctionne à des fréquences élevées.

De manière significative, ils ont un courant de collecteur de 10 à 600 mA et une fréquence nominale maximale de 200 MHz.

Transistor photo

Ce sont des transistors photosensibles. La propriété photosensible remplace la borne de base, ce qui signifie que le transistor est éteint lorsqu'il n'y a pas de lumière.

De plus, ils sont disponibles en tant que photo-FET et photo-BJT. Cependant, les photo-BJT sont plus sensibles à la lumière.

Représentation du circuit de phototransistor NPN et PNP

Transistors à jonction unique (UJT)

Les UJT ont trois terminaux, deux étant la base et l'autre l'émetteur. Ils fonctionnent dans les opérations de commutation et ne conviennent pas à l'amplification.

Symbole de circuit UJT

Transistor bipolaire à hétérojonction (HBT )

Un HBT est un transistor bipolaire avec différents matériaux semi-conducteurs au niveau de l'émetteur et de la base, formant une hétérojonction.

Ils sont une mise à niveau des BJT car ils gèrent les signaux haute fréquence et fonctionnent donc efficacement dans l'électronique numérique.

Types de transistors : Transistor Darlington

Un transistor Darlington est une combinaison de circuits de deux transistors bipolaires, augmentant leur gain de courant.

L'émetteur d'un BJT se connecte à la région de base de l'autre BJT. De plus, ils sont livrés dans des boîtiers à transistor unique.

Transistor Schottky

C'est une combinaison d'une diode Schottky et d'un transistor. De plus, la diode empêche la saturation du transistor de la source de courant en détournant l'excès de courant.

Transistor à plusieurs émetteurs

Il s'agit d'un BJT spécial principalement présent aux entrées des circuits intégrés, des portes logiques et des portes NAND.

Ils remplacent les diodes dans les DTL, facilitant les opérations rapides à transistor unique dans les portes logiques. De plus, sa configuration réduit la dissipation de puissance d'un circuit.

Types de transistors :MOSFET à double grille

Il est essentiel dans les applications nécessitant une double porte en série. Les portes ont un impact sur le niveau de flux de courant entre la porte et le terminal source.

Transistor à avalanche

C'est un BJT qui opère dans la région de répartition des avalanches. Il a des temps de transition inférieurs à la nanoseconde et peut commuter des courants extrêmement élevés.

Transistor de diffusion

Il s'agit d'un BJT avec des agents dopants dans le matériau semi-conducteur. Cependant, le processus d'introduction des dopants est effectué après le processus de fabrication de la jonction d'alliage et de croissance du BJT.

De plus, voici une illustration vidéo du fonctionnement des transistors dans un circuit.

Comment tester les transistors ?

Vous pouvez tester les dommages ou l'état de fonctionnement des transistors en :

Utilisez un multimètre

Il peut s'agir d'un multimètre numérique réglé sur test de diode ou un multimètre analogique réglé sur une gamme de faible résistance.

multimètre

N'oubliez pas de tester toutes les pistes dans les deux sens et vérifiez que :

La jonction base-émetteur et Collecteur de base conduire dans une direction comme une diode.

Aussi, la jonction collecteur-émetteur ne devrait pas conduire.

Types de transistors : utilisation d'un circuit simple

• Inclure le transistor dans un circuit.
• N'oubliez pas non plus d'incorporer une résistance de 10 k à la base pour protéger le transistor.
• Assurez-vous que la tension d'alimentation est comprise entre 5 et 12 V .
• Par conséquent, si le transistor fonctionne, la LED doit s'allumer lorsque vous enclenchez l'interrupteur.
• Vous pouvez également inverser le même circuit et la même tension d'alimentation pour tester un transistor PNP.

Circuit de commutation simple

Conclusion

J'espère que vous êtes maintenant familiarisé avec tous les types de transistors et leur fonctionnement. Si vous avez besoin de précisions ou avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter.