Introduction au transistor bipolaire
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Questions and Answers

Quel est le rapport entre les courants dans un transistor selon la formule IE = IB + IC?

  • IB = IE + IC
  • IC = IE - IB
  • IC = IB + IE
  • IE = IB + IC (correct)

    • Le gain en courant βcc doit toujours être supérieur à 200.

    False

    Quelle est la relation entre IC et IB selon l'équation IC = βcc * IB?

    IC est proportionnel à IB.

    Le gain en courant βcc est défini dans l'intervalle de _____ à _____ .

    <p>20, 200</p> Signup and view all the answers

    Associez les symboles de circuit aux courants correspondants:

    <p>IE = Courant émetteur IB = Courant de base IC = Courant de collecteur VBE = Tension de base-émetteur</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'état du transistor lorsque Ib = 0 ?

    <p>Etat bloqué</p> Signup and view all the answers

    Un transistor en état saturé a un Vce égal à son Vcc.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel type de courant commande un transistor en commutation ?

    <p>un impulsion de courant de base</p> Signup and view all the answers

    Lorsque le transistor est en état bloqué, Ib = ______ et Ic = ______.

    <p>0, 0</p> Signup and view all the answers

    Associez les états du transistor à leurs caractéristiques :

    <p>Etat bloqué = Ic = 0 et Vce = Vcc Etat saturé = Ib ≥ Ibsat Ib = 0 = Etat bloqué Vce = Vcesat = Etat saturé</p> Signup and view all the answers

    Quel est le point de fonctionnement A dans le contexte des transistors?

    <p>Transistor en zone linéaire</p> Signup and view all the answers

    Le circuit de polarisation n'inclut pas de résistances.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal d'un circuit de polarisation?

    <p>Fixer le courant et la tension dans le circuit.</p> Signup and view all the answers

    Le point de fonctionnement C indique que le transistor est ______.

    <p>bloqué</p> Signup and view all the answers

    Quel est le courant de collecteur (Ic) calculé à partir de Ib dans l'exercice 2?

    <p>2.6 mA</p> Signup and view all the answers

    Associez les types de circuits de polarisation avec leurs descriptions:

    <p>Circuit avec deux sources de tensions = Utilise VBB et VBE Circuit avec pont diviseur = Utilise R1 et R2 pour ajuster les tensions Circuit de polarisation par résistance de base = Configure l'entrée de base via RB Circuit de polarisation par réaction d’émetteur = Incorpore RE pour stabilisation</p> Signup and view all the answers

    Vce dans l'exercice 3 est supérieur à 2V.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel symbole représente le courant dans le circuit avec un transistor?

    <p>IC</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur de Rb utilisée dans l'exercice 4?

    <p>100KΩ</p> Signup and view all the answers

    Le point de fonctionnement B indique un transistor qui fonctionne comme interrupteur ouvert.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Le courant de base (Ib) calculé est ______.

    <p>13μA</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur de β donnée pour le calcul des courants dans l'exercice?

    <p>200</p> Signup and view all the answers

    Assignez chaque paramètre à sa valeur correspondante:

    <p>Rb = 100KΩ Rc = 560Ω Vcc = 12V Vbb = 3V</p> Signup and view all the answers

    Quelle condition indique que le transistor n'est pas en saturation?

    <p>Vce &lt; Vbe</p> Signup and view all the answers

    Vb de l'exercice 3 est calculé comme étant 3.59V.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quel est le point de fonctionnement calculé pour l'exercice 4?

    <p>(5.67V, 11.3mA)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la plage de tension de saturation pour VCEsat ?

    <p>0.2 à 0.3 V</p> Signup and view all the answers

    La formule pour le courant de base saturé est Ib ≥ Icsat.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'expression de la puissance dissipée par le transistor en conduction ?

    <p>P = Vce.Ic + Vbe.Ib</p> Signup and view all the answers

    Le temps de montée est noté _____ et varie de 0,9 à 1.

    <p>tr</p> Signup and view all the answers

    Associer les termes suivants avec leur définition :

    <p>ton = Temps à la fermeture, mise en conduction Toff = Temps à l'ouverture, blocage td = Temps de retard tf = Temps de descente</p> Signup and view all the answers

    Quelle formule permet de calculer ICM ?

    <p>ICM = (VCC - VCEsat)/RL</p> Signup and view all the answers

    Vbe est la tension de base-emetteur et est souvent négligée dans le calcul de la puissance dissipée.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la condition pour qu'un transistor soit en saturation ?

    <p>IBsat ≥ Icsat</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'équation correcte pour le courant collecteur IC?

    <p>IC = $ rac{VCC - VCE}{RC}$</p> Signup and view all the answers

    La région de saturation du transistor est utilisée pour l'amplification.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel est le point de fonctionnement d'un transistor?

    <p>intersection entre la droite de charge et la caractéristique de sortie</p> Signup and view all the answers

    La relation entre le courant de base IB et le courant collecteur IC est exprimée par le coefficient de ______.

    <p>gain β</p> Signup and view all the answers

    Associez les régions de fonctionnement aux descriptions correctes:

    <p>Région de saturation = Utilisée dans la commutation Région de linéarité = Utilisée dans l'amplification Région de destruction = Point où le transistor ne fonctionne plus</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la fonction principale de la jonction base-émetteur?

    <p>Déterminer VBE</p> Signup and view all the answers

    IB est toujours égal à IC divisé par β.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    L'équation de la droite d'attaque pour Ib est donnée par Ib = f(Vbe), et elle dépend aussi de la tension ______.

    <p>VCC</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Introduction au transistor bipolaire

    • Le transistor bipolaire est un composant électronique crucial.
    • Il est constitué de trois régions semi-conductrices dopées: émetteur, base et collecteur.
    • Deux types de représentations existent: NPN et PNP.

    Structure NPN et PNP

    • NPN: Le collecteur est la région de type P (positive), la base est la région de type N (négative) et l'émetteur est la région de type N (négative).
    • PNP: Le collecteur est la région de type N (négative), la base est la région de type P (positive) et l'émetteur est la région de type P (positive).

    Symboles électriques et physiques

    • Des symboles électriques existent pour représenter les transistors NPN et PNP.
    • Des symboles physiques correspondent aux composants réels, montrés sous forme d'images.

    L'effet transistor et polarisation NPN

    • La jonction base-émetteur est polarisée en direct.
    • La jonction base-collecteur est polarisée en inverse.
    • Ces polarisations sont essentielles pour le fonctionnement du transistor NPN.

    L'effet transistor

    • L'émetteur injecte un grand nombre d'électrons.
    • La base est très fine, peu d'électrons se recombinent.
    • Le courant de base est faible et transmet au collecteur la plupart des électrons de l'émetteur.
    • Le collecteur recueille les électrons venant de la base.

    Rapports entre courants

    • Ic = βcc × Ib
    • IE = Ic/βcc
    • βcc est le gain en courant continu.
    • Valeurs typiques: 20 ≤ βcc ≤ 200
    • Et 0,95 ≤α ≤ 0,99

    Relations courants-tensions

    • L'existence de deux mailles est constatée, une pour l'entrée et l'autre pour la sortie du transistor.
    • Une équation de la droite d'attaque Ib=f(Vbe)
    • Une équation de la droite de charge Ic=f(Vce)
    • Les équations permettent de déduire certaines valeurs.

    Réseau des caractéristiques statiques du transistor

    • 4 relations indépendantes sont nécessaires
    • Ic = f(Vce)
    • Ic = f(lb) à Vce = Cste
    • β
    • Vbe = f(lb)
    • La jonction base-émetteur

    Caractéristique de sortie

    • On distingue trois régimes: saturation, linéarité et destruction.
    • La saturation est utilisée en commutation.
    • La linéarité est utilisée pour l'amplification.

    Point de fonctionnement

    • Le choix de l'application du transistor dépend de la position du point d'intersection entre la droite de charge et la caractéristique de sortie.
    • Ce point est appelé point de fonctionnement, avec Vce sur l'axe des x et Ic sur l'axe des y.

    Position du point de fonctionnement

    • Si le point de fonctionnement est dans la zone linéaire, le transistor fonctionne comme amplificateur.
    • Si le point est dans la saturation, le transistor est dans un état de fonctionnement comme interrupteur fermé.
    • Si le point est dans la coupure (ou destruction), le transistor est un interrupteur ouvert.

    Circuits de polarisation

    • Le circuit de polarisation est composé de sources de tensions continues et de résistances.
    • Son rôle est de fixer le courant et la tension dans le circuit, pour fixer le point de fonctionnement.

    Exemples de circuits de polarisation

    • Circuit avec deux sources de tensions.
    • Circuit avec pont diviseur (R1 et R2)
    • Circuit de polarisation par résistance de base
    • Circuit de polarisation par réaction d'émetteur

    Exercices (Exo1 à Exo7)

    • Des exercices numériques sont proposés pour calculer des courants (IB, Ic) et des tensions.
    • L'objectif est de déterminer le point de fonctionnement.
    • D'autres exercices portent sur le calcul de résistances (Rb, Rc).

    Solution des exercices

    • Des solutions détaillées sont présentées pour chaque exercice. Elles comprennent des équations et des calculs.

    Le transistor en commutation (interrupteur)

    • Un transistor en commutation peut prendre deux états: bloqué (off) et saturé (on).
    • Les états sont définis par les valeurs de Ic et Vce.
    • La commande du transistor est effectuée par une impulsion de courant de base.

    Caractéristique de sortie et droite de charge

    • Illustration graphique des différentes lignes de courant pour des valeurs données d'IB.
    • Détermination des valeurs de Vce pour des valeurs spécifiques d'Ib.

    Commande d'une charge RL

    • Calcul de l'amplitude minimale de courant de base pour la saturation d'une charge RL.
    • Implications concernant les valeurs de Ib.

    Temps de commutation

    • Description des paramètres temps de retard (td), temps de montée (tr), temps de stockage (ts) et temps de descente (tf).

    Puissance dissipée par le transistor en conduction

    • La puissance dissipée est fonction de Vce, Ic et Vbe, Ib
    • P≈ Vce × Ic (en général Vbe × Ib est négligeable)

    Pertes Joule à la coupure et à la fermeture (pertes en commutation)

    • Description des pertes dans le transistor lors des changements de l'état.
    • Utilisation d'une formule approximative utilisant le temps de montée (ton) et de descente (toff).

    Cas réel

    • Faible pertes en conduction.
    • Pertes plus importantes en commutation.
    • La puissance dissipée doit être évacuée par un radiateur.

    Choix du transistor

    • Le choix du transistor dépend des caractéristiques de la charge.
    • Calcul des valeurs extrêmes de tension (Vcemax) et de courant (Icmax).
    • Coefficient de sécurité pour la dimension du composant.

    Extrait de datasheet

    • Les données techniques des transistors (par ex: BC546, BC547, BC548, 549 et 550).

    Transistor bipolaire de puissance La paire Darlington

    • Description conceptuel et mathématique d'une paire Darlington: les rapports entre Ib,Ib1, Ib2, Ic1, Ic2 et ẞ1, ß2
    • Application aux transistors de puissance .

    Exercices (avec solutions)

    • Plusieurs exercices appliquées sont présentés avec leurs solutions correspondantes

    Autres exercices

    • Exercices pour l'éclairage et circuits de contrôle.
    • Exercices sur les optocoupleurs.

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    Description

    Ce quiz explore les concepts fondamentaux des transistors bipolaires, leurs structures NPN et PNP, ainsi que leurs représentations symboliques. Apprenez comment ces composants électroniques fonctionnent et leur importance dans les circuits. Testez vos connaissances sur la polarisation des jonctions et l'effet transistor.

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