La configuration de transistor la plus couramment utilisée est le transistor NPN. Nous avons également constaté que les intersections des transistors bipolaires peuvent être polarisées de trois manières différentes : masse commune, émetteur commun et collecteur commun.
Dans ce didacticiel sur les transistors bipolaires, nous examinerons de plus près la configuration émetteur commun en utilisant le transistor bipolaire NPN avec un exemple de construction d’un transistor NPN ainsi que la caractéristique de flux de courant des transistors indiquée ci-dessous.
Ensuite, les sources de tension sont connectées à un transistor NPN comme indiqué. Le collecteur est connecté à la tension d’alimentation VCC via la résistance de charge RL qui agit également pour limiter le courant maximum circulant à travers l’appareil. La tension d’alimentation VB est connectée à la résistance de base RB, qui est à nouveau utilisée pour limiter le courant de base maximum.
Ainsi, dans un transistor NPN, le mouvement des porteurs de courant négatifs (électrons) à travers la région de base constitue l’action du transistor, puisque ces électrons mobiles assurent la connexion entre le collecteur et les circuits émetteurs. Cette connexion entre les circuits d’entrée et de sortie est la caractéristique principale de l’action du transistor car les propriétés d’amplification du transistor proviennent du contrôle que la base exerce sur le courant collecteur-émetteur.
Nous pouvons alors voir que le transistor est un dispositif piloté par le courant (modèle Beta) et qu’un courant élevé (Ic) circule librement à travers le dispositif entre le collecteur et les bornes de l’émetteur lorsque le transistor est allumé « complètement ON ». Cependant, cela ne se produit que lorsqu’un petit courant de polarisation (Ib) circule simultanément dans la borne de base du transistor, permettant à la base d’agir comme une sorte d’entrée de commande de courant.
Le courant du transistor dans un transistor bipolaire NPN est le rapport entre ces deux courants (Ic/Ib), appelé gain en courant du dispositif et donné au courant hfe ou symbole Beta, (b). La valeur de β peut atteindre 200 pour les transistors standards, et ce rapport élevé entre Ic et Ib fait du transistor bipolaire NPN un amplificateur utile lorsqu’il est utilisé dans sa région active car Ib fournit l’entrée et Ic fournit la sortie. Notez que la version bêta n’a pas d’unités car il s’agit d’un rapport.
De plus, le gain de courant du transistor depuis la borne du collecteur jusqu’à la borne de l’émetteur, Ic/Ie, est appelé Alpha, (a) et est fonction du transistor lui-même (électrons qui diffusent entre les jonctions). Étant donné que le courant d’émetteur Ie est la somme d’un courant de base très faible et d’un courant de collecteur très important, la valeur alpha est très proche de l’unité, et pour un transistor de signal de faible puissance typique, cette valeur est comprise entre environ 0,950 et 0,999.
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