Régions de fonctionnement des transistors
L'alimentation en courant continu est prévue pour le fonctionnement d'un transistor. Cette alimentation continue est donnée aux deux jonctions PN d'un transistor qui influence les actions des porteurs majoritaires dans ces jonctions d'émetteur et de collecteur.
Les jonctions sont biaisées en direct et inversées en fonction de nos besoins. Forward biased est la condition dans laquelle une tension positive est appliquée au type p et une tension négative est appliquée au matériau de type n. Reverse biased est la condition dans laquelle une tension positive est appliquée au type n et une tension négative est appliquée au matériau de type p.
Polarisation transistor
La fourniture d'une tension continue externe appropriée est appelée biasing. Une polarisation directe ou inverse est effectuée sur les jonctions d'émetteur et de collecteur du transistor. Ces méthodes de polarisation permettent au circuit de transistor de fonctionner dans quatre types de régions telles queActive region, Saturation region, Cutoff region et Inverse active region(rarement utilisé). Ceci est compris en regardant le tableau suivant.
| JONCTION D'ÉMETTEUR | JONCTION DE COLLECTEUR | RÉGION D'OPÉRATION |
|---|---|---|
| Biaisé en avant | Biaisé en avant | Région de saturation |
| Biaisé en avant | Polarisée en inverse | Région active |
| Polarisée en inverse | Biaisé en avant | Région active inverse |
| Polarisée en inverse | Polarisée en inverse | Région limite |
Parmi ces régions, la région active inverse, qui est juste l'inverse de la région active, ne convient à aucune application et n'est donc pas utilisée.
Région active
C'est la région dans laquelle les transistors ont de nombreuses applications. Ceci est également appelé commelinear region. Un transistor dans cette région, agit mieux comme unAmplifier.
Cette région se situe entre la saturation et la coupure. Le transistor fonctionne dans la région active lorsque la jonction d'émetteur est polarisée en direct et la jonction de collecteur est polarisée en inverse. A l'état actif, le courant du collecteur est β fois le courant de base, c'est-à-dire
$$ I_ {C} \: = \: \ beta I_ {B} $$
Où,
$ I_ {C} $ = courant du collecteur
$ \ beta $ = facteur d'amplification actuel
$ I_ {B} $ = courant de base
Région de saturation
C'est la région dans laquelle le transistor a tendance à se comporter comme un interrupteur fermé. Le transistor a pour effet de court-circuiter son collecteur et son émetteur. Les courants du collecteur et de l'émetteur sont maximum dans ce mode de fonctionnement.
La figure ci-dessous montre un transistor fonctionnant dans la région de saturation.
Le transistor fonctionne dans la région de saturation lorsque les jonctions d'émetteur et de collecteur sont polarisées en direct. Comme on comprend que, dans la région de saturation, le transistor a tendance à se comporter comme un interrupteur fermé, on peut dire que,
$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} $$
Où $ I_ {C} $ = courant du collecteur et $ I_ {E} $ = courant de l'émetteur.
Région limite
C'est la région dans laquelle le transistor a tendance à se comporter comme un interrupteur ouvert. Le transistor a pour effet d'ouvrir son collecteur et sa base. Les courants de collecteur, d'émetteur et de base sont tous nuls dans ce mode de fonctionnement.
La figure suivante montre un transistor fonctionnant dans la région de coupure.
Le transistor fonctionne dans la région de coupure lorsque les jonctions d'émetteur et de collecteur sont polarisées en inverse. Comme dans la région de coupure, le courant du collecteur, le courant de l'émetteur et les courants de base sont nuls, nous pouvons écrire comme
$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} \: = \: I_ {B} \: = \: 0 $$
Où $ I_ {C} $ = courant du collecteur, $ I_ {E} $ = courant de l'émetteur, et $ I_ {B} $ = courant de base.