Pour en savoir plus sur le transistor

Introduction : Voici quelques renseignements et expériences autour du transistor afin de répondre à quelques questions : Qu'est-ce c'est ? A quoi sert-il ? Comment fonctionne-t-il ?

a : Quand le transistor se transforme en un interrupteur...
Expériences
Réaliser le montage correspondant au schéma ci-contre. On préférera une luciole de (6V ; 100mA). 3) On constate que la luciole ne brille pas : Qu'est-ce que cela signifie ? Vérifie quand même que la luciole fonctionne bien... 4) Si on devait le comparer à un composant électrique simple, quel rôle jouerait le transistor ?
Compléter le montage précédent en vous aidant du schéma ci-contre. Le courant qui entre par la base est toujours très faible. Il y a risque de détérioration au-delà d'une valeur peu élevée. Pour cette raison, une résistance de plusieurs kilo-ohms limitera l'intensité qui rentre par la base. 5) Que constate-t-on cette fois-ci ? Quel rôle joue-t-il maintenant ? 6) Propose une expérience simple qui permette d'illustrer que le transistor peut se comporter comme un interrupteur commandé.

Application
Réaliser un allumeur de réverbère automatique à l'aide d'un capteur (une photorésistance appelée aussi LDR) et d'un transistor se comportant comme un interrupteur commandé par le capteur. Deux cas se présentent : - la LDR est éclairée suffisamment : il fait JOUR. U_LDR = U_BE < 0,7 V : le transistor se comporte donc comme un interrupteur ouvert. Dans ce cas, U_CE = 3 V ; d'où : U_Lampe = U_générateur - U_CE soit : U_Lampe = 3 - 3 = 0 V : Elle ne brille pas. - la LDR est n'est pas éclairée : il fait NUIT. U_LDR = U_BE > 0,7 V : le transistor se comporte donc comme un interrupteur fermé. Dans ce cas, U_CE = 0 V ; d'où : U_Lampe = U_générateur - U_CE soit : U_Lampe = 3 - 0 = 3 V : Elle brille.	Ne pas faire le montage si l'expérience a été déjà réalisée dans un TP précédent !

b : Quand le transistor amplifie...
Expérience
	Afin d'étudier les intensités I_C et I_B des courants arrivant au collecteur et à l'émetteur, on réalise le dispositif suivant. Compréhension du montage 7) Flécher les intensités I_B et I_C sur votre schéma. 8) Flécher les tensions U_QA et U_BP (qui correspondent chacune à la tension aux bornes d'une résistance). Les mesurer. 9) Grâce à la loi d'ohm, les exprimer en fonction des valeurs des résistances (à mesurer séparément à l’ohmmètre). 10) En déduire les expressions de I_C et de I_B.
Réalisation du montage et mesures Réaliser le circuit sans les ampèremètres et vérifier qu'il fonctionne. Il faut être attentif aux polarités de manière à ce que le transistor soit branché dans le bon sens. Placer correctement les ampèremètres. Il suffit de retirer un fil bien placé et de le remplacer par l'ampèremètre : Celui-ci sera forcément en série ! Faire varier U_PN de 0 à 10 V environ de manière à noter les valeurs de I_B et I_C. Ouvrir REGRESSI et réaliser un tableau. Attention, très vite l'intensité I_C se stabilise : on dit que le transistor sature. Prendre alors un maximum de mesures avant cette valeur maximale. Visualiser le graphique donnant I_C en fonction de I_B. Pour avoir des explications voir la fiche methode REGRESSI.	Exploitation des mesures Repérer les deux parties distinctes. Modéliser alors la partie linéaire : Pour avoir des explications sur ce point, voir la fiche methode REGRESSI. Imprimer le graphe I_C= f(I_B), le tableau et l'équations du modèle. 11) Marquer les deux parties remarquables de la courbe. De quelle forme est l’équation de Ic dans la partie linéaire de la courbe Ic= f(Ib)? 12) Noter l’équation de la partie linéaire. Quel est le coefficient d’amplification b = I_C/ I_B ? 13) Pourquoi parle-t-on de fonction amplificatrice du transistor ?

Application
14) Un courant notable circule-t-il dans un circuit série " générateur, DEL et bécher" ? Vérifier : La DEL brille-t-elle ? 15) Réaliser l'expérience ci-contre. Vérifier que la DEL brille et qu'un courant notable passe à travers l'eau du bécher. Expliquer brièvement. 16) Mesurer les intensités I_C et I_B. Est-on dans le régime linéaire ?

1 :	Qu'est-ce que c'est ?
2 :	A quoi sert-il ?
	a : Quand le transistor se transforme en un interrupteur...
	b : Quand le transistor amplifie...
3 :	Comment fonctionne-t-il ?

Un peu d'histoire
Il a été inventé en 1948 par les Américains BARDEEN, SHOCKLEY et BRATTAIN. Moins encombrant et consommant peu d’énergie, il remplace les lampes triodes. Il a, depuis, envahi l'électronique. par exemple, le microprocesseur PENTIUM en comporte plus de 5 millions sur une surface de quelques centimètres carrés. Et les progrès ne s'arrête pas là !
Description
Ce sont en fait des composants électroniques confectionné avec des semi-conducteurs disposés d'une certaine manière... Pour en savoir plus Il comporte trois bornes : La base notée conventionnellement B Le collecteur notée C L'émetteur notée E Pour certain, un petit ergot indique l'emplacement de la "patte" correspondant à l'émetteur (voir dessin ci-contre).

Il existe deux types de transistors : les transistors NPN et les transistors PNP. Dans le transistor de type NPN, le courant sort du transistor par la borne E. Voir le symbole électrique ci-contre. C'est le cas des transistors que nous allons étudier, c'est-à-dire ceux de référence 2 N 1711 ou 2N2222.

Exercices
1) Sur la photo ci-contre, essaye de reconnaître quelques transistors. Pour vérifier, clique sur le composant : Son nom s'affiche. Joue le jeu : Essaye de deviner avant de voir la réponse ! 2) Un transistor PNP est tel que le courant entre par la borne E. Imagine son symbole électrique.