Les transistors à jonction bipolaire (également appelés BJT) peuvent être utilisés comme amplificateur, filtre, redresseur, oscillateur ou même interrupteur, dont nous couvrons un exemple dans la première section. Le transistor fonctionnera comme un amplificateur ou un autre circuit linéaire si le transistor est polarisé dans la région linéaire. Le transistor peut être utilisé comme interrupteur s’il est polarisé dans les régions de saturation et de coupure., Cela permet au courant de circuler (ou non) dans d’autres parties du circuit.
étant donné que le courant collecteur d’un transistor est proportionnellement limité par son courant de base, il peut être utilisé comme une sorte de commutateur contrôlé par le courant. Un flux relativement faible d’électrons envoyés à travers la base du transistor a la capacité d’exercer un contrôle sur un flux beaucoup plus important d’électrons à travers le collecteur.
utiliser un BJT comme interrupteur: un exemple
supposons que nous ayons une lampe que nous voulions allumer et éteindre avec un interrupteur. Un tel circuit serait extrêmement simple, comme dans la figure ci-dessous (a).,
Par souci d’illustration, insérons un transistor à la place de l’interrupteur pour montrer comment il peut contrôler le flux d’électrons à travers la lampe. Rappelez-vous que le courant contrôlé à travers un transistor doit passer entre le collecteur et l’émetteur.
Puisque c’est le courant qui traverse la lampe que nous voulons contrôler, nous devons positionner le collecteur et l’émetteur de notre transistor où les deux contacts de l’interrupteur étaient., Nous devons également nous assurer que le courant de la lampe se déplacera dans le sens contraire du symbole de flèche de l’émetteur pour nous assurer que la polarisation de jonction du transistor sera correcte comme dans la figure ci-dessous (b).
(a) commutateur mécanique, (B) Commutateur de transistor NPN, (c) Commutateur de transistor PNP.
un transistor PNP aurait également pu être choisi pour le travail. Son application est illustrée dans la figure ci-dessus (c).
le choix entre NPN et PNP est vraiment arbitraire., Tout ce qui compte, c’est que les directions de courant appropriées soient maintenues pour une polarisation de jonction correcte (flux d’électrons allant contre la flèche du symbole du transistor).
dans les figures ci-dessus, la base de L’un ou L’autre BJT n’est pas connectée à une tension appropriée et aucun courant ne traverse la base. Par conséquent, le transistor ne peut pas s’allumer. Peut-être, la chose la plus simple à faire serait de connecter un interrupteur entre les fils de base et de collecteur du transistor comme sur la figure (a) ci-dessous.
Transistor: (a) coupure de lampe éteinte; (b) saturés, lampe.,
coupure vs Transistors saturés
Si le commutateur est ouvert comme sur la figure (a), le fil de base du transistor sera laissé « flottant” (non connecté à quoi que ce soit) et il n’y aura pas de courant à travers lui. Dans cet état, on dit que le transistor est coupé.
Si le commutateur est fermé comme sur la figure (b), le courant pourra circuler de la base à l’émetteur du transistor à travers le commutateur. Ce courant de base permettra un flux de courant beaucoup plus important du collecteur à l’émetteur, éclairant ainsi la lampe., Dans cet état de courant de circuit maximal, le transistor est dit saturé.
bien sûr, il peut sembler inutile d’utiliser un transistor dans cette capacité pour contrôler la lampe. Un commutateur régulier suffira à la fonction au lieu d’un transistor.
Pourquoi utiliser un Transistor pour contrôler le courant?
deux points peuvent être soulevés ici. Le premier est le fait que lorsqu’ils sont utilisés de cette manière, les contacts de l’interrupteur ne doivent gérer que le peu de courant de base nécessaire pour allumer le transistor; le transistor lui-même gère la majeure partie du courant de la lampe., Cela peut être un avantage important si le commutateur a un courant nominal faible: un petit commutateur peut être utilisé pour contrôler une charge de courant relativement élevé.
plus important encore, le comportement de contrôle du courant du transistor nous permet d’utiliser quelque chose de complètement différent pour allumer ou éteindre la lampe. Considérez la figure ci-dessous, où une paire de cellules solaires fournit 1 V pour surmonter la tension d’émetteur de base de 0,7 V du transistor pour provoquer un flux de courant de base, qui à son tour contrôle la lampe.
cellule Solaire sert de capteur de lumière.,
ou, nous pourrions utiliser un thermocouple (beaucoup connectés en série) pour fournir le courant de base nécessaire pour allumer le transistor dans la figure ci-dessous.
Un seul thermocouple fournit moins de 40 mV. Beaucoup en série pourraient produire au-delà du transistor 0.7 V VBE pour provoquer un flux de courant de base et un courant de collecteur conséquent à la lampe.,
même un microphone (voir la figure ci-dessous) avec une sortie de tension et de courant suffisante (provenant d’un amplificateur) pourrait allumer le transistor, à condition que sa sortie soit rectifiée du courant alternatif au courant continu de sorte que la jonction PN de base de l’émetteur dans le transistor soit toujours polarisée vers l’avant:
le signal du microphone amplifié est rectifié en COURANT CONTINU pour polariser la base du transistor fournissant un collecteur plus grand courant.
le point devrait être tout à fait évident maintenant., Toute source suffisante de courant continu peut être utilisée pour allumer le transistor, et cette source de courant ne doit représenter qu’une fraction du courant nécessaire pour alimenter la lampe.
ici, nous voyons le transistor fonctionner non seulement comme un commutateur, mais comme un véritable amplificateur: en utilisant un signal de puissance relativement faible pour contrôler une quantité de puissance relativement importante. Veuillez noter que la puissance réelle pour allumer la lampe provient de la batterie à droite du schéma., Ce n’est pas comme si le petit courant de signal de la cellule solaire, du thermocouple ou du microphone était transformé comme par magie en une plus grande quantité d’énergie. Au contraire, ces petites sources d’alimentation contrôlent simplement la puissance de la batterie pour allumer la lampe.
Le BJT comme commutateur examen:
- Transistors peuvent être utilisés comme éléments de commutation pour contrôler L’alimentation CC à une charge. Le courant commuté (contrôlé) passe entre l’émetteur et le collecteur; le courant de contrôle passe entre l’émetteur et la base.,
- lorsqu’un transistor a un courant nul à travers lui, il est dit être dans un État de coupure (entièrement non conducteur).
- lorsqu’un transistor a un courant maximal à travers lui, il est dit être dans un État de saturation (entièrement conducteur).
feuille de calcul connexe:
- feuille de calcul des Transistors à jonction bipolaire en tant que commutateurs