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Le mot "transistor" est une combinaison des mots "transfert" et "varistance". Le terme décrit le fonctionnement de ces appareils à leurs débuts. Les transistors sont les principaux composants de l'électronique, de la même manière que l'ADN est le composant du génome humain. Ils sont classés en tant que semi-conducteurs et se présentent sous deux types généraux: le transistor à jonction bipolaire (BJT) et le transistor à effet de champ (FET). Le premier est au centre de cette discussion.
Types de transistors à jonction bipolaire
Il existe deux types fondamentaux d'arrangements BJT: NPN et PNP. Ces désignations font référence aux matériaux semi-conducteurs de type P (positif) et de type N (négatif) à partir desquels les composants sont construits. Tous les BJT incluent donc deux jonctions PN, dans un certain ordre. Comme son nom l'indique, un périphérique NPN possède une région P prise en sandwich entre deux régions N. Les deux jonctions dans les diodes peuvent être polarisées en direct ou en inverse.
Cette disposition résulte en un total de trois terminaux de connexion, chacun portant un nom spécifiant sa fonction. Celles-ci sont appelées émetteur (E), base (B) et collecteur (C). Avec un transistor NPN, le collecteur est connecté à l’une des N parties, la base à la partie P au milieu et le E à l’autre N. Le segment P est légèrement dopé, tandis que le segment N à l'extrémité de l'émetteur est fortement dopé. Il est important de noter que les deux parties N d'un transistor NPN ne peuvent pas être échangées car leurs géométries sont complètement différentes. Il peut être utile de penser à un dispositif NPN comme à un sandwich au beurre de cacahuète, mais l’une des tranches de pain étant un bout et l’autre venant du milieu du pain, ce qui rend l’arrangement quelque peu asymétrique.
Caractéristiques de l'émetteur commun
Un transistor NPN peut avoir une configuration de base commune (CB) ou d'émetteur commun (CE), chacun avec ses propres entrées et sorties distinctes. Dans une configuration d’émetteur commun, des tensions d’entrée distinctes sont appliquées à la partie P depuis la base (VÊTRE) et le collecteur (VCE). Une tension VE puis quitte l'émetteur et entre dans le circuit dont le transistor NPN est un composant. Le nom "émetteur commun" tient au fait que la partie E du transistor intègre des tensions distinctes de la partie B et que la partie C les émet sous la forme d'une tension commune.
Algébriquement, les valeurs de courant et de tension dans cette configuration sont liées de la manière suivante:
Entrée: jeB = Je0 (eVBT/ VT - 1)
Sortie: jec = βIB
Où β est une constante liée aux propriétés intrinsèques du transistor.