Types de Transistors Expliqués : Votre Référence Complète

Les circuits intègrent divers composants pour un fonctionnement efficace. Parmi eux, les transistors existent en grande variété. Continuez pour une vue approfondie des 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 CI. Composant actif = tension d'entrée > tension de sortie.

Plus compacts et meilleure résistance thermique, les transistors remplacent les tubes à vide. Consomment moins de puissance.

transistors

Arbre de Classification des Transistors

Types de Transistors

Transistors à Jonction Bipolaire (BJT)

Un BJT a trois sections : émetteur (E), base (B), collecteur (C). Courant de base → sortie amplifiée au collecteur et émetteur.

Utilisent trous et électrons pour conductivité → « bipolaire ». « Jonction » car deux jonctions PN.

Faible impédance d'entrée en tension → meilleurs pour amplification de signal.

Fonctionnement BJT

Transistor NPN

Semi-conducteur type-p entre deux type-n. Trous = porteurs minoritaires, électrons = majoritaires.

Préférés pour mobilité électronique supérieure et mobilité des trous inférieure.

Mobilité électronique : émetteur → collecteur. Émetteur envoie électrons vers base, base contrôle ces émissions.

Schéma circuit transistor NPN

Transistor PNP

Deux semi-conducteurs type-p enveloppent un type-n plus fin.

Jonction base-émetteur contrôle encore le sens du courant, mais direction opposée au type-n.

Circuit transistor PNP

Transistor à Effet de Champ (FET)

Dispositif semi-conducteur à trois régions : source (S), grille (G), drain (D).

Dispositif unipolaire : utilise seulement porteurs majoritaires pour mobilité électronique (contrairement aux BJT).

Tension à la grille contrôle la source, déterminant tension au drain.

Haute impédance d'entrée → peu de courant les traverse.

Avantages : moins chers, faciles à produire.

Inconvénient : amplification courant de sortie moins efficace que BJT.

Transistor à Effet de Champ à Jonction (JFET)

Forme précoce de FET pouvant agir comme interrupteur transistor ou amplificateur.

Transistors JFET

MOSFET

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) : fine couche d'oxyde métallique séparant canal et région grille.

Couche d'oxyde permet électricité de pénétrer la plaquette de silicium. Procédé : passivation de surface.

Transistors Classés par Fonction

Classification aussi selon fonctionnement et usage.

Transistor Petit Signal

Amplifient signaux bas niveau en circuit numérique ; peuvent aussi commuter. Formats NPN/PNP, hFE 0-100.

Courant collecteur idéal : 80-600 mA, fréquence 1-300 MHz.

Transistors de Commutation Petits

Usage principal : commutation, peuvent amplifier. hFE 10-200, meilleurs en commutation qu'amplification au max.

Transistors de Puissance

Circuits haute puissance, dissipateur thermique anti-surchauffe. Puissance 0-100 W, fréquence 1-100 MHz.

transistor de puissance

Transistors Haute Fréquence (RF)

Commutation haute vitesse. Fonctionnent avec petit signal d'entrée à haute fréquence.

Courant collecteur 10-600 mA, fréquence max 200 MHz.

Phototransistor

Transistors photosensibles. Propriété photosensible remplace base : transistor OFF sans lumière.

Disponibles Photo-FET et photo-BJT. Photo-BJT plus sensibles.

Représentation circuit phototransistor NPN/PNP

Transistors à Jonction Unique (UJT)

Trois bornes : deux bases, un émetteur. Opérations de commutation, pas d'amplification.

Symbole circuit UJT

Transistor Bipolaire à Hétérojonction (HBT)

BJT avec matériaux semi-conducteurs différents émetteur/base formant hétérojonction.

Amélioration des BJT : gèrent signaux haute fréquence, efficaces en électronique numérique.

Transistor Darlington

Combinaison de deux transistors bipolaires augmentant le gain de courant.

Émetteur d'un BJT connecté à base de l'autre. Boîtiers transistor unique.

Transistor Schottky

Combinaison diode Schottky + transistor. Diode empêche saturation transistor en déviant courant excédentaire.

Transistor Multi-Émetteurs

BJT spécial aux entrées de CI, portes logiques, portes NAND.

Remplacent diodes en DTL, commutation rapide transistor unique en portes logiques. Configuration réduit dissipation puissance.

MOSFET Double Grille

Essentiel pour applications nécessitant double grille en série. Grilles impactent niveau courant entre grille et source.

Transistor Avalanche

BJT opérant en région de claquage avalanche. Transition < nanoseconde, commute courants très élevés.

Transistor Diffusion

BJT avec agents dopants dans semi-conducteur. Dopage après alliage et croissance de jonction du BJT.

Vidéo illustrant le fonctionnement des transistors en circuit.

Comment Tester les Transistors ?

Tester dommage/état de fonctionnement :

Utiliser un multimètre

Multimètre numérique mode test diode ou analogique faible résistance.

multimètre

Testez toutes les broches dans les deux sens :

• Jonction base-émetteur et base-collecteur conduisent dans un sens comme diode.
• Jonction collecteur-émetteur ne doit pas conduire.

Test par Circuit Simple

• Incluez le transistor dans un circuit.
• Résistance 10k à la base pour protection.
• Tension alimentation 5-12 V.
• Si transistor fonctionne, LED s'allume à l'actionnement de l'interrupteur.
• Inversez circuit et tension pour tester PNP.

Circuit de commutation simple

Conclusion

Espérons que vous connaissez maintenant tous les types de transistors et leur fonctionnement. Pour clarifications ou questions, n'hésitez pas à nous contacter.