On étudie un transistor au silicium de faible puissance. Pour les transistors au silicium la tension de seuil de la jonction émetteur-base est voisine de
.
Réseau de sortie
C'est le réseau
avec
comme paramètre (coefficient
).
Dans ce réseau (tracé en rouge), on distingue 3 zones :
La jonction
est polarisée en direct :
varie linéairement avec
.
-
grand : il y a claquage inverse de la jonction et croissance du courant par avalanche. Il est souvent destructif ! Sur le schéma seule la première caractéristique a été prolongée jusqu'au claquage. Selon les transistors la tension de claquage varie de
à
.
-
intermédiaires : le courant collecteur est donné par la relation :
Attention :
Il y a une légère croissance du courant avec
. Plus cette tension croît et plus la zone où les recombinaisons électrons-trous se produisent est étroite. Cette dépendance du courant collecteur avec la tension de sortie se nomme l'effet Early. Les prolongements des parties rectilignes des caractéristiques vers les
négatifs coupent l'axe
au point
(
)
En pratique, on utilisera la relation simplifiée :
est le gain en courant du transistor. Suivant le type des transistors et les conditions de fabrication, sa valeur varie entre
et
. Le gain des transistors de puissance est faible. Des transistors de même référence peuvent avoir des gains très différents. Le gain varie avec le courant collecteur, la tension
et la température (terme
). La diminution de la largeur de base utile quand
croît limite les possibilités de recombinaisons électron-trou et fait croître très légèrement
. Mais si par exemple
varie de
à
alors
varie de
à
.
La valeur élevée de
justifie les deux approximations suivantes souvent utilisées dans les calculs :
étant
fois plus faible que
, on peut considérer en première approximation que la puissance dissipée dans le transistor est :
.
Remarque :
Si la température augmente
croît et tout le réseau se translate vers les
croissants.
augmentant, la puissance dissipée au niveau du collecteur croît et la température du transistor augmente : si on ne limite pas ce phénomène cumulatif, le transistor peut être détruit par emballement thermique.
Réseau de transfert en courant
C'est le réseau
avec
comme paramètre (coefficient
).
Ce réseau est constitué par un éventail de courbes presque linéaires passant par le point
et
Réseau d'entrée
C'est le réseau
avec
comme paramètre (coefficient
).
Dès que
est supérieur à
, toutes les courbes sont pratiquement confondues car l'influence de la tension de sortie sur le courant d'entrée est négligeable. La courbe est identique à la caractéristique d'une diode qui est constituée par la jonction base émetteur.
Attention :
Pour un transistor au silicium,
varie très peu et reste voisin de la tension de seuil de la jonction base-émetteur soit
.
Réseau de transfert en tension
C'est le réseau
avec
comme paramètre (coefficient
).
On constate que les variations de la tension de sortie sont sans effet sur la tension d'entrée.
