Chimie

Transistor

Transistor


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Domaine d'expertise - Ingénierie électrique

Un transistor est un dispositif électronique à semi-conducteur utilisé pour commuter et amplifier des courants et des tensions électriques.Les transistors sont divisés en transistors bipolaires et transistors à effet de champ.


Comme déjà évoqué en introduction, on peut imaginer un transistor constitué de deux diodes. Un transistor est donc un cristal semi-conducteur composé de trois couches revêtues différemment. Une distinction générale est faite entre la stratification n-p-n et p-n-p.
C'est pourquoi un transistor possède également trois connexions, ces connexions sont appelées émetteur E, collecteur C et base B. La couche médiane du transistor porte la désignation de base (B) et a pour fonction de contrôler le transistor. Comme pour les diodes, les transitions entre les couches différemment dopées sont responsables des transistors. Les tensions caractéristiques des transistors sont la tension (UÊTRE) entre la base et l'émetteur et la tension (UCE) entre le collecteur et l'émetteur.

Comme il y a beaucoup plus d'électrons mobiles dans les semi-conducteurs dopés n que dans les semi-conducteurs dopés p, les électrons diffusent du N dans le semi-conducteur P. Du fait de la diffusion des porteurs de charges mobiles, les charges non compensées des donneurs ou accepteurs subsistent.

Lorsqu'une tension est appliquée à la diode dans le sens direct (pôle positif vers l'anode), les porteurs de charge positifs de la zone dopée p sont attirés vers le pôle négatif. Les porteurs de charge négatifs de la zone dopée n sont attirés vers le pôle positif. Ces trous (porteurs de charges positifs) se recombinent avec les électrons entre les deux zones. Il y a un transport payant. Si vous appliquez maintenant le pôle positif à la cathode de la diode, les porteurs de charge de la zone dopée p sont attirés vers le pôle négatif et les porteurs de charge de la zone dopée n vers le pôle positif. Dans ce cas, une zone sans charge se forme entre les deux zones, ce qui interrompt le transport de l'électricité (il est conseillé de la dessiner en circuit, cela se voit rapidement).


La description Transistor - structure et fonction

Transistor

La vidéo explique la structure et la fonction d'un bipolaire Transistor. La structure du transistor est basée sur celle Diode semi-conductrice revenu. L'importance des transistors s'explique par deux fonctions différentes.

Qu'est-ce qu'un transistor

Les transistors sont utilisés comme composants dans presque tous les appareils électroniques. En tant que parties de microprocesseurs, ils ne mesurent que quelques nanomètres. On utilise des transistors par exemple comme commutateurs ou amplificateurs.

Physique des diodes et transistors

Une diode semi-conductrice est constituée de deux couches semi-conductrices dopées. La couche n est dopée négativement, la couche p est dopée positivement. Le symbole du circuit de la diode ainsi que le composant lui-même sont marqués par une ligne du côté dopé négativement. Dans un circuit, une diode permet aux porteurs de charge, c'est-à-dire au courant, de circuler dans un seul sens, le Sens avant, à. A l'envers Sens de blocage la force actuelle est presque nulle.

Construction de transistors

Un transistor a trois connexions et se compose de trois couches semi-conductrices dopées. Ceux-ci sont disposés dans l'ordre p-n-p ou n-p-n. C'est pourquoi ce composant est aussi appelé transistor bipolaire. La fine couche médiane du transistor est appelée Base, appelé les couches externes plus épaisses collectionneur et Émetteur. Avec le symbole de circuit d'un transistor n-p-n, la flèche pointe vers l'émetteur, avec le symbole de circuit d'un transistor p-n-p, elle pointe à l'opposé de l'émetteur.

Fonction transistor : interrupteur

Les transistors peuvent être utilisés de différentes manières, par exemple comme commutateurs ou amplificateurs. Dans un détecteur de mouvement, le transistor agit comme un interrupteur qui allume la lumière lorsque quelque chose bouge. Le schéma de circuit se compose de deux circuits connectés par un transistor n-p-n. La base et l'émetteur du transistor sont connectés au circuit détecteur de mouvement, le collecteur et l'émetteur au circuit de la lampe. A l'état initial, aucun courant ne circule et le chemin entre le collecteur et l'émetteur n'est pas conducteur. Un signal du détecteur de mouvement provoque un petit Courant de base $ I_B $ entre la base et l'émetteur. Cela rend le chemin entre le collecteur et l'émetteur conducteur. Le transistor ferme le circuit de la lampe dans laquelle le Courant collecteur $ I_C $ coule et allume la lampe.

Effet transistor

La fonction de contrôle d'un grand courant de collecteur avec un petit courant de base est appelée la Effet transistor. Le fait que le courant de base soit inférieur au courant de collecteur est dû à la construction du transistor dont la couche de base est beaucoup plus fine que les deux couches externes.

Fonction transistor : amplificateur

L'effet transistor est utilisé dans la fonction d'un amplificateur. Comme pour le détecteur de mouvement, le schéma du circuit se compose de deux circuits connectés par un transistor. La base et l'émetteur sont connectés au circuit du microphone, le collecteur et l'émetteur au circuit du haut-parleur. Un signal relativement faible provient du microphone, le courant de base $ I_B $. Cela fait circuler un fort courant de collecteur $ I_C $ dans le haut-parleur. Pour obtenir un gain plus important, plusieurs transistors sont connectés en série.

Ecole des transistors

Les transistors se trouvent dans divers appareils : en technologie numérique principalement dans les circuits intégrés, par exemple dans un processeur, une RAM ou une mémoire flash, en technologie analogique comme préamplificateurs ou amplificateurs de puissance.


L'effet transistor : amplification et contrôle du courant

Voici un circuit de base pour un transistor :

Le transistor agit comme un élément de contrôle de courant. Le rapport entre le courant de collecteur et le courant de base est appelé Amplification de courant. Ceci identifie le transistor. Le courant de collecteur peut être contrôlé via le courant de base. Ceci est utilisé, par exemple, dans les alimentations pour ordinateurs portables. Vous avez probablement déjà vu la boîte accrochée au câble d'alimentation.

Le transistor peut être vu comme un contre-circuit de deux diodes. Dans celui-ci, le courant de collecteur est contrôlé par le courant de base beaucoup plus petit. Dans ce cas, un gain de courant B = IC. / JEB. atteint par plus d'une centaine. Le gain de courant reste largement constant lorsque la tension collecteur-émetteur change.

Ensuite un circuit avec une alimentation uniforme :


Un simple amplificateur de microphone

Un simple amplificateur de microphone peut avoir la structure illustrée à la figure 5. En choisissant les résistances R 1 et R 2, la tension base-émetteur U BE et donc le courant base I B sont réglés pour qu'un courant collecteur moyen I C circule dans le haut-parleur. Cela maintient initialement la membrane du haut-parleur dans sa position de repos.
Si le son atteint le microphone, la résistance du microphone change et avec elle l'intensité du courant de base. À mesure que le courant de base augmente, le courant de collecteur dans le transistor augmente également. Dans un transistor, une petite variation du courant de base entraînera une grande variation du courant de collecteur. Ainsi, un signal électrique faible peut être converti en un signal fort.
Pour que l'amplificateur ne se déforme pas, les résistances R 1 et R 2 doivent être choisies de manière à ce que la tension base-émetteur ne soit pas inférieure à la tension de seuil. Ensuite, des parties du signal d'entrée ne conduiraient pas à une modification du courant de collecteur.

Circuit d'un simple amplificateur de microphone


Transistor

Cette expérience vise à étudier la relation entre le courant de base et le courant de collecteur dans un transistor npn. La représentation graphique de cette relation est appelée Caractéristique de contrôle de courant.

Construction et mise en œuvre

Règle dans le circuit en Fig. 1 le courant de base à travers le potentiomètre à partir de valeurs très faibles. La valeur doit être (0 <,> 1 , rm) pas dépasser de manière significative. Notez l'intensité du courant de base (I _ < rm> ) et le courant collecteur (I _ < rm>).

Observation

Dans 2 sont les valeurs mesurées dans un (I _ < rm> ) - (I _ < rm> ) Diagramme tracé. Le graphique s'appelle Caractéristique de contrôle de courant. La courbe caractéristique est presque linéaire. Les n fois le courant de base comprennent donc - en gros - les n fois le courant de collecteur.

Résultat

La pente de la caractéristique de contrôle actuelle est appelée Facteur d'amplification du courant ( bêta ): [ bêta = frac <<>><<>>] La courbe caractéristique de gauche résulte pour le transistor de type BC 108 : [eta =frac <25cdot 10 ^ <-3>, m> <80cdot 10 ^ <-6> , rm> environ 300 ]

Noter: La caractéristique de contrôle du courant est représentée ici de manière idéalisée. En fait, il est un peu bombé en partie basse.


Nous construisons un amplificateur avec un transistor

Les microphones et les systèmes de musique délivrent de faibles tensions. Les systèmes de haut-parleurs, en revanche, nécessitent souvent plusieurs 100 watts. Des gains plus importants sont obtenus si les transistors sont interconnectés.

Circuit amplificateur avec préamplificateur

Le premier transistor fait partie du préamplificateur. Ce qui suit Paire Darlington amplifie les signaux pour le haut-parleur. Les condensateurs servent de condensateurs de couplage, ils bloquent le courant continu et ne laissent passer que la composante de courant alternatif.

Ici vous trouverez un aperçu d'autres articles sur le sujet de l'électronique, il contient également des liens vers des tâches.


La description Diodes, LED et transistors - transistors

Qu'est-ce qu'un transistor

Peut-être vous êtes-vous demandé ce qu'est un transistor ou dans quels appareils un transistor est installé. Vous ne le savez peut-être pas, mais en ce moment, vous utilisez des milliards de transistors pour regarder notre vidéo et ce texte. Plus d'un million de ces composants sont également installés sur votre téléphone mobile. Après tout, les transistors sont les principaux composants des circuits électroniques et sont donc essentiels pour les ordinateurs, les ordinateurs portables et les téléphones portables. Un transistor peut remplir diverses fonctions, comme l'amplification de signaux.

Comment fonctionne un transistor ?

Structure du transistor

Par définition, un transistor est constitué de deux Diodesqui s'assemblent en sens inverse. Les diodes sont des composants électroniques qui génèrent un flux de courant dans un sens lorsqu'on les croise Seuil laisser passer et bloquer le passage du courant dans l'autre sens. Une diode est généralement constituée de différents matériaux Se doper. Cela signifie que des atomes étrangers sont introduits dans le matériau porteur. Dans le dopage p des accepteurs d'électrons sont implantés, de sorte que les électrons sont mieux absorbés et représentés de manière simplifiée habillé. Dans le n-dopage les donneurs d'électrons sont introduits et les électrons peuvent faire mieux soumis volonté.

Une distinction est faite selon que les couches dopées n ou p se touchent lorsque deux diodes sont assemblées pnp- et le transistor npn. Les trois calques ainsi créés sont appelés dans les deux versions Émetteur, Base et collectionneur. Vous pouvez voir les transistors avec leurs couches, y compris la description dans la figure suivante :

Transistor - comment ça marche

Pour faire fonctionner un transistor, nous avons besoin de deux circuits. Les Circuit de base, même Circuit primaire, qui relie l'émetteur et la base et le Circuit collecteur, même Circuit secondairequi relie l'émetteur et le collecteur. Le pôle négatif est connecté à l'émetteur dans les deux circuits. Cette façon de faire fonctionner un transistor s'appelle Circuit émetteur. Une représentation schématique est montrée dans la figure suivante :

Les électrons qui migrent à travers le transistor depuis les pôles négatifs sont tirés du pôle positif du circuit de base vers la base et migrent de là vers le pôle positif. Cependant, la base est si fine et faiblement dopée qu'une grande partie des électrons pénètrent dans le collecteur et y migrent vers le pôle positif du circuit collecteur. L'intensité du courant dans le circuit collecteur dépend de la tension dans le circuit de base et est également beaucoup plus élevée.

Caractéristique du transistor

Si nous créons un diagramme dans lequel nous traçons la tension de base $ U_B $ sur l'axe des x et le courant de collecteur $ I_K $ sur l'axe des y, nous obtenons le courbe du transistor. Vous pouvez voir la caractéristique du transistor et le circuit associé, y compris les symboles du circuit de transistor dans la figure suivante :

Voici le transistor dans le Circuit émetteur commuté. Cela signifie que les pôles du circuit collecteur sont connectés à l'émetteur et au collecteur, et les pôles du circuit de base sont connectés à l'émetteur et à la base du transistor. Dans le schéma, nous pouvons distinguer trois zones. Dans la première zone, il n'y a pas de courant du tout. On peut facilement comprendre ce comportement si l'on se souvient de la structure du transistor : Le circuit de base fournit simplement un in Sens avant diode polarisée.Pour qu'un courant puisse circuler, le Tension de seuil à surmonter. Dès que celle-ci est atteinte, un courant circule également dans le circuit collecteur du transistor, qui augmente proportionnellement à la tension de base si la tension collecteur reste la même. C'est le deuxième domaine de la caractéristique du transistor. Dans la troisième zone, le courant de collecteur atteint un plateau. Ici, l'ensemble du transistor correspond à une diode polarisée dans le sens direct et le courant de collecteur maximum circule.

Transistor : exemples

A quoi sert un transistor ?

L'apparence exacte des caractéristiques d'un transistor dépend principalement de la manière dont les zones individuelles sont dopées et structurées. Cela donne des caractéristiques différentes au transistor, ce qui permet différentes utilisations.

Si le dopage est choisi de manière à ce que la deuxième zone de la caractéristique soit aussi large que possible et augmente de manière approximativement linéaire, une petite variation de la tension de base provoque une variation importante du courant de collecteur dans une large plage de tension. Le transistor sert alors d'amplificateur. Ceci est utilisé, par exemple, dans la technologie audio, lorsqu'un transistor est utilisé pour amplifier le courant d'un signal de microphone qui doit être reproduit via des haut-parleurs.

Si, par contre, le dopage est choisi pour que la deuxième zone de la caractéristique soit très étroite et raide, le transistor peut être utilisé comme un interrupteur qui bascule extrêmement rapidement entre les états pas de courant et flux de courant sans entrave peut basculer. Cette fonction est extrêmement importante car elle est à la base de tous les ordinateurs qui fonctionnent avec des codes binaires.

Cette vidéo

Dans cette vidéo, vous apprendrez la structure et la fonctionnalité d'un Transistor savoir. Vous savez maintenant que les transistors jouent un rôle majeur dans notre vie de tous les jours. Il y a aussi des exercices interactifs et une feuille de travail sur ce sujet.

Transcription Diodes, LED et transistors - transistors

Si vous assemblez deux diodes dans le sens opposé, vous obtenez un nouveau composant, un transistor. Les transistors sont utilisés dans les appareils en tant que commutateurs et amplificateurs. Un transistor est constitué de trois couches : émetteur, base et collecteur. La couche intermédiaire, la base, est plus fine que les deux autres. Une distinction est faite entre les transistors pnp et npn, selon les côtés qui se touchent. Dans le cas des transistors npn, l'émetteur et le collecteur sont constitués d'une couche dopée n et la base d'une couche dopée p. Deux tensions continues sont nécessaires pour faire fonctionner un transistor. Un entre émetteur et base, le circuit de base et un entre émetteur et collecteur, le circuit collecteur. Le pôle négatif des deux tensions est à l'émetteur. Les électrons de l'émetteur sont tirés du pôle positif du circuit de base vers la base. Comme la base est très mince et légèrement dopée, la plupart des électrons ne s'écoulent pas à travers la base. Au lieu de cela, ils pénètrent dans le collecteur et sont attirés vers le pôle positif du circuit collecteur. L'intensité du courant dans le circuit collecteur dépend donc de la tension dans le circuit de base, mais est plusieurs fois plus forte. Si vous regardez un diagramme comme caractéristique du transistor dans lequel la tension de base est tracée sur l'axe des x et le courant du collecteur est tracé sur l'axe des y, vous pouvez voir cette dépendance du courant de collecteur sur la tension de base très clairement. Vous pouvez voir trois zones différentes. Dans la première zone, aucun courant ne circule jusqu'à une certaine valeur. L'émetteur et la base représentent une diode qui fonctionne dans le sens direct et pour laquelle la tension de seuil doit d'abord être atteinte. Le courant de collecteur commence à circuler dans la deuxième zone. L'augmentation du courant collecteur est proportionnelle à la tension de base. Dans cette plage, la tension de base peut contrôler la force du courant de collecteur. Dans la troisième zone, le chemin de base de l'émetteur est simplement une diode polarisée en direct qui laisse passer le courant. Les caractéristiques des différents transistors varient en raison du dopage spécifique requis pour l'application respective. Si la deuxième plage est maintenue aussi large que possible et augmente de manière linéaire, une petite variation de la tension de base peut entraîner une modification importante du courant du collecteur. Le transistor est alors un amplificateur. Un signal, par exemple la tension alternative d'un microphone, est ainsi amplifié dans le circuit collecteur, dans lequel un haut-parleur est alors actionné. Si vous gardez la deuxième zone étroite et raide, le transistor devient un commutateur rapide. La tension de base passe d'un flux de courant nul à un flux de courant sans entrave. Cette application est la base de tous les ordinateurs. Ici, aucun courant égal à 0 et un courant égal à 1 ne sont utilisés avec les états.



Commentaires:

  1. Claec

    Spécialement inscrit au forum pour vous en dire beaucoup pour son aide en la matière, comment puis-je vous remercier ?

  2. Conrad

    Excusez-moi de vous interrompre.

  3. Vusar

    Absolument avec vous, il est d'accord. Quelque chose y est également excellent, d'accord avec vous.

  4. Vanko

    Idem, infiniment

  5. Greely

    Je laisse rarement des commentaires, mais blog vraiment intéressant, bonne chance !



Écrire un message