Le gain des transistors

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INFO : Le fonctionnement interne du transistor n’est pas au programme de l’examen.

 

Transistor bipolaire. Utilisation. Gain et droite de charge statique.

 

Le courant collecteur est directement fonction du courant de base. β (lettre grecque bêta minuscule) est le gain du transistor, désigné aussi par hFE dans les caractéristiques du constructeur (data sheet ; h = fonction de transfert ; F = Forward current amplification ; E = common Emitter).

Quelle que soit la tension appliquée sur le collecteur, on a :

Ic = Ib . β ou Ib = Ic/β

Notez que le gain est, dans ce cas, un coefficient multiplicateur, à ne pas confondre avec un gain en dB. On pourra utiliser le triangle comme pour la loi d’Ohm. Le gain est toujours donné par le constructeur pour du courant continu et pour une température de 20°C. Le gain augmente avec la température, d’où les problèmes liés à l’emballement thermique. Le gain du transistor diminue lorsque la fréquence à amplifier augmente. La fréquence de coupure est la fréquence pour laquelle le gain du transistor n’est plus que de 70% du gain initial en courant continu. Donc, à cette fréquence, la puissance dissipée sera atténuée de 3 dB (dB exprimé en rapport de tension ou d’intensité)

 

Exemple

Sur la base d’un transistor dont le gain (β ) est de 80 est appliqué un courant de 500 µA. Quelle intensité est constatée sur le collecteur du transistor (en mA) ?

Réponse

Ic = Ib.β = 500 µA x 80 = 40 000 µA = 40 mA

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