Principes de fonctionnement du transistor

Un transistor est un dispositif qui fonctionne sur des semi-conducteurs avec bourrage électronique. Il est conçu pour convertir et amplifier les signaux électriques. Il existe deux types de dispositifs: transistor bipolaire et transistor unipolaire, ou champ.

Si deux types de supports de charge – trous et électrons – fonctionnent simultanément dans un transistor, il s'appelle bipolaire. Si un seul type de charge fonctionne dans le transistor, il est unipolaire.

Imaginez le travail d'une grue à eau ordinaire. Tourné le loquet – le débit d'eau a augmenté, tourné vers l'autre côté – le débit a diminué ou arrêté. En pratique, c'est ainsi que fonctionne le transistor. Seulement au lieu de l'eau, un flux d'électrons s'écoule à travers elle. Le principe du fonctionnement d'un transistor bipolaire est caractérisé par le fait que deux types de courant circulent à travers ce dispositif électronique. Ils sont divisés en grands, ou basiques et petits, ou gestionnaires. En outre, la puissance du courant de commande affecte la puissance du courant principal. Considérons un transistor à effet de champ. Le principe de son fonctionnement diffère des autres. Un seul courant le traverse , dont la puissance dépend du champ électromagnétique environnant .

Le transistor bipolaire est constitué de 3 couches de semi-conducteurs et, plus important encore, de deux transitions PN. Il est nécessaire de distinguer les transitions PNP et NPN, et donc les transistors. Dans ces semi-conducteurs, il existe une alternance de conductivité des électrons et des trous.

Le transistor bipolaire comporte trois contacts. C'est la base, le contact émergeant de la couche centrale et les deux électrodes le long des bords – l'émetteur et le collecteur. En comparaison de ces électrodes extrêmes, l'intercalaire de base est très mince. Aux bords du transistor, la région semi-conductrice n'est pas symétrique. Pour un fonctionnement correct de cet appareil, la couche semi-conductrice située sur le côté du collecteur devrait être un peu plus épaisse que le côté émetteur.

Les principes du transistor sont basés sur des processus physiques. Nous travaillerons avec le modèle PNP. Le fonctionnement du modèle NPN sera similaire, à l'exception de la polarité de la tension entre les éléments de base tels que le collecteur et l'émetteur. Il sera dirigé dans la direction opposée.

La substance de type P contient des trous ou des ions chargés positivement. La substance du type N se compose d'électrons chargés négativement. Dans le transistor considéré par nous, le nombre de trous dans la région P est beaucoup plus grand que le nombre d'électrons dans la région N.

Lors de la connexion d'une source de tension entre des pièces comme l'émetteur et le collecteur, les principes de fonctionnement du transistor sont basés sur le fait que les trous commencent à attirer le pôle et à collecter près de l'émetteur. Mais le courant ne va pas. Le champ électrique de la source de tension n'atteint pas le collecteur en raison de la couche intermédiaire épaisse du semi-conducteur émetteur et de la couche intermédiaire du semi-conducteur de base.
Ensuite, nous connectons la source de tension avec une autre combinaison d'éléments, à savoir entre la base et l'émetteur. Maintenant, les trous sont dirigés vers la base et commencent à interagir avec des électrons. La partie centrale de la base est remplie de trous. En conséquence, deux courants sont formés. Large – de l'émetteur au collecteur, petit – de la base à l'émetteur.

Avec une augmentation de la tension dans la base dans la couche intermédiaire N, il y aura encore plus de trous, le courant de base augmentera, le courant d'émetteur augmentera légèrement. Par conséquent, avec un petit changement dans le courant de base, le courant d'émetteur est sérieusement augmenté. En conséquence, nous obtenons une croissance du signal dans un transistor bipolaire.

Considérons les principes de l'opération du transistor en fonction des modes de fonctionnement. Il existe un mode actif normal, un mode actif inverse, un mode de saturation, un mode de coupure.
Avec le mode de fonctionnement actif, la jonction d'émetteur est ouverte et la jonction de collecteur est fermée. En mode inversion, tout se passe à l'inverse.