Les transistors p-n-p et les transistors n-p-n sont les transistors de base qui entrent dans la catégorie des transistors à jonction bipolaire. Ils sont utilisés dans les différents circuits d’amplification et les circuits de modulation. La plus fréquente parmi ses applications est son mode de fonctionnement entièrement ON et OFF qui est appelé interrupteur.
Les transistors NPN et PNP sont des transistors à jonction bipolaire, et c’est un composant électrique et électronique de base qui est utilisé pour construire de nombreux projets électriques et électroniques. Le fonctionnement de ces transistors fait intervenir à la fois des électrons et des trous. Les transistors PNP et NPN permettent l’amplification du courant. Ces transistors sont utilisés comme interrupteurs, amplificateurs ou oscillateurs. On trouve les transistors à jonction bipolaire en grand nombre comme éléments de circuits intégrés ou sous forme de composants discrets. Dans les transistors PNP, les porteurs de charge majoritaires sont des trous, tandis que dans les transistors NPN, les électrons sont les porteurs de charge majoritaires. Mais, les transistors à effet de champ n’ont qu’un seul type de porteur de charge.
La formation de ces transistors est basée sur les diodes à jonction p-n. Comme dans les transistors n-p-n les types n sont majoritaires donc il comprend une quantité excédentaire d’électrons comme porteurs de charge. Dans les transistors p-n-p, il y a deux types p en lui résultant la majorité des porteurs de charge comme des trous.
La principale différence entre le transistor NPN et PNP est, un transistor NPN s’allume lorsque le courant traverse la base du transistor. Dans ce type de transistor, le courant circule du collecteur (C) vers l’émetteur (E). Un transistor PNP s’allume lorsqu’il n’y a pas de courant à la base du transistor. Dans ce transistor, le courant circule de l’émetteur (E) vers le collecteur (C).Ainsi, sachant cela, un transistor PNP s’allume par un signal bas (masse), là où un transistor NPN s’allume par un signal haut (courant).
Différence entre les transistors NPN et PNP et leur fabrication
Transistor PNP
Le transistor PNP est un transistor à jonction bipolaire ; Dans un transistor PNP, la première lettre P indique la polarité de la tension requise pour l’émetteur ; la deuxième lettre N indique la polarité de la base. Le fonctionnement du transistor PNP est exactement l’inverse de celui du transistor NPN. Dans ce type de transistor, les porteurs de charge majoritaires sont des trous. Fondamentalement, ce transistor fonctionne de la même manière que le transistor NPN. Les matériaux utilisés pour construire les bornes de l’émetteur, de la base et du collecteur dans le transistor PNP sont différents de ceux utilisés dans le transistor NPN. La configuration de polarisation du transistor PNP est illustrée dans la figure ci-dessous. Les bornes base-collecteur du transistor PNP sont toujours polarisées en inverse, alors la tension négative doit être utilisée pour le collecteur. Par conséquent, la borne de base du transistor PNP doit être négative par rapport à la borne d’émetteur, et le collecteur doit être négatif que la base.
Fabrication du transistor PNP
La configuration du transistor PNP est présentée ci-dessous. Les caractéristiques des transistors PNP et NPN sont similaires, sauf que la polarisation des directions de tension et de courant sont inversées pour l’une ou l’autre des trois configurations possibles telles qu’une base commune(CB), un émetteur commun(CE) et un collecteur commun(CC).La tension entre la base et la borne de l’émetteur VBE est négative à la borne de base et positive à la borne de l’émetteur car pour un transistor PNP, la borne de base est toujours polarisée négativement par rapport à l’émetteur. De même, la tension de l’émetteur est positive par rapport au collecteur (VCE).
Les sources de tension sont connectées à un transistor PNP, représenté sur la figure. L’émetteur est connecté à la Vcc avec la RL, cette résistance limite le courant maximal qui traverse le dispositif, qui est connecté à la borne du collecteur. La tension de base VB est connectée à la résistance de base RB, qui est polarisée négativement par rapport à l’émetteur. Pour faire circuler le courant de base au cours d’un transistor PNP, la borne de base doit être plus négative que la borne de l’émetteur d’environ 0,7 volt ou un dispositif Si.
La différence fondamentale entre un transistor PNP et un transistor PN est la polarisation appropriée des jonctions du transistor ; les directions du courant et les polarités de la tension sont toujours opposées les unes aux autres.
Bases du P-N-P
Les transistors p-n-p sont formés avec le type n présent entre les types p. La majorité des porteurs qui sont responsables de la génération du courant sont dans ce transistor des trous. Le fonctionnement est similaire à celui du n-p-n. Mais les applications des tensions ou des courants en termes de polarité sont différentes.
Transistor NPN
Le transistor NPN est un transistor à jonction bipolaire, Dans un transistor NPN, la première lettre N indique une couche de matériau chargée négativement et un P indique une couche chargée positivement. Ces transistors ont une couche positive, qui est située entre deux couches négatives. Les transistors NPN sont généralement utilisés dans les circuits pour commuter, amplifier les signaux électriques qui les traversent. Ces transistors comportent trois bornes, à savoir la base, le collecteur et l’émetteur, et ces bornes relient le transistor à la carte de circuit imprimé. Lorsque le courant traverse le transistor NPN, la borne de base du transistor reçoit le signal électrique, le collecteur produit un courant électrique plus fort que celui qui passe par la base, et l’émetteur transmet ce courant plus fort au reste du circuit. Dans ce transistor, le courant passe par la borne du collecteur vers l’émetteur.
Généralement, ce transistor est utilisé car il est très facile à produire. Pour qu’un transistor NPN fonctionne correctement, il doit être formé d’un matériau semi-conducteur, qui transporte un peu de courant électrique, mais pas la quantité maximale comme les matériaux très conducteurs comme le métal. Le « Si » est l’un des semi-conducteurs les plus couramment utilisés, et les transistors NPN sont les transistors les plus faciles à fabriquer à partir de silicium. L’application d’un transistor NPN se trouve sur un circuit imprimé d’ordinateur. Les ordinateurs ont besoin que toutes leurs informations soient traduites en code binaire, et ce processus est accompli par une pléthore de petits interrupteurs qui s’activent et se désactivent sur les circuits imprimés des ordinateurs. Des transistors NPN peuvent être utilisés pour ces interrupteurs. Un signal électrique puissant allume l’interrupteur, tandis que l’absence de signal l’éteint.
Fabrication d’un transistor NPN
La construction d’un transistor NPN est illustrée ci-dessous. Grâce à un transistor NPN, la tension à la borne de base est positive et négative à la borne d’émetteur. La borne de base est toujours positive par rapport à la borne d’émetteur, et également la tension d’alimentation du collecteur est positive par rapport à la borne d’émetteur. Dans un transistor NPN, le collecteur est connecté à VCC par l’intermédiaire de la résistance de charge RL. Cette résistance de charge limite le courant circulant au courant de base maximum. Dans ce transistor, c’est le mouvement des électrons à travers la borne de base qui constitue l’action du transistor. La principale caractéristique de l’action du transistor est le lien entre les circuits d’entrée et de sortie. Car, les propriétés amplificatrices du transistor proviennent du contrôle conséquent que la base emploie sur le courant collecteur-émetteur.
Le transistor est un dispositif fonctionnant en courant. Lorsque le transistor est mis sous tension, le grand courant IC circule entre le collecteur et l’émetteur à l’intérieur du transistor. Cependant, cela ne se produit que lorsqu’un petit courant de polarisation Ib traverse la borne de base du transistor. Il s’agit d’un transistor bipolaire NPN ; le courant est le rapport de ces deux courants (Ic/Ib), appelé le gain en courant continu du dispositif et il est désigné par le symbole « hfe » ou aujourd’hui bêta. La valeur de beta peut être grande jusqu’à 200 pour les transistors standards, et c’est ce rapport entre Ic et Ib, qui fait du transistor un amplificateur utile. Lorsque ce transistor est utilisé dans une région active, alors Ib fournit l’entrée et Ic fournit la sortie. Bêta n’a pas d’unité car c’est un rapport.
Le gain en courant du transistor du collecteur à l’émetteur est appelé alpha c’est-à-dire Ic/Ie, et il est fonction du transistor lui-même. Comme le courant d’émetteur Ie est la somme d’un petit courant de base et d’un grand courant de collecteur, la valeur de l’alpha est très proche de l’unité, et pour un transistor de signal typique de faible puissance, cette valeur varie d’environ 0,950 à 0,999.
Différence entre le transistor NPN et PNP:
Les transistors à jonction bipolaire sont des dispositifs à trois bornes et ceux-ci sont faits de matériaux dopés, souvent utilisés dans des applications d’amplification et de commutation. Par essence, chaque BJT comporte une paire de diodes à jonction PN. Lorsque la paire de diodes se rejoint, elle forme un sandwich qui place un type de semi-conducteur entre les deux mêmes types. Par conséquent, il n’existe que deux types de sandwichs bipolaires, à savoir PNP et NPN. Dans les semi-conducteurs, le NPN se caractérise par une mobilité des électrons supérieure à celle des trous. Par conséquent, il autorise une grande quantité de courant et fonctionne très rapidement. Et aussi, la fabrication de ce transistor est facile à partir du silicium.
- Les deux transistors PNP et NPN sont composés de matériaux différents et le flux de courant de ces transistors est également dissemblable.
- Dans un transistor NPN, le courant circule du collecteur (C) vers l’émetteur (E), alors que dans un transistor PNP, le courant circule de l’émetteur vers le collecteur.
- Les transistors PNP sont constitués de deux couches de matériau P et d’une couche de matériau N prise en sandwich Les transistors NPN sont constitués de deux couches de matériau N et d’une couche de matériau P prise en sandwich.
- Dans un transistor NPN, une tension positive est donnée à la borne du collecteur pour produire un flux de courant du collecteur vers Pour un transistor PNP, une tension positive est donnée à la borne de l’émetteur pour produire un flux de courant de l’émetteur vers le collecteur.
- Le principe de fonctionnement d’un transistor NPN est tel que lorsque vous augmentez le courant à la borne de base, alors le transistor s’allume et il conduit complètement du collecteur à l’émetteur. Lorsque vous diminuez le courant à la borne de base, le transistor s’allume moins et jusqu’à ce que le courant soit si faible, le transistor ne conduit plus du collecteur à l’émetteur et s’éteint.
- Le principe de fonctionnement d’un transistor PNP est tel que lorsque le courant existe à la borne de base du transistor, alors le transistor s’éteint. Lorsqu’il n’y a pas de courant à la borne de base du transistor PNP, alors le transistor s’allume.
C’est tout sur la différence entre les transistors NPN et PNP qui sont utilisés pour construire de nombreux projets électriques et électroniques. En outre, toutes les questions concernant ce sujet ou les projets électriques et électroniques, vous pouvez donner vos commentaires en commentant dans la section des commentaires ci-dessous.
Comparaison entre le transistor N-P-N et P-N-P
1). Dans celui-ci la majorité des types n sont présents.
1). Dans celui-ci, la majorité des matériaux de type p sont présents.
2). La majorité des concentrations des porteurs sont des électrons.
2). Dans ce type de transistors, la majorité des concentrations des porteurs sont des trous.
3). Dans ce si la base de la borne est alimentée par les quantités accrues de courant alors le transistor obtient de passer en mode ON.
3). Dans ce cas pour les faibles valeurs des courants le transistor est ON. Sinon pour les valeurs élevées des courants le transistor est OFF.
4). La représentation symbolique du transistor n-p-n est
Symbole du transistor N-P-N
4). La représentation symbolique du transistor p-n-p est
Symbole du transistor P-N-P
5). Dans le transistor n-p-n, la circulation du courant est évidente des bornes du collecteur vers celles de l’émetteur.
5). Dans le transistor p-n-p, la circulation du courant est évidente des bornes de l’émetteur vers le collecteur.
6). Dans ce transistor, la flèche est dirigée vers l’extérieur.
6). Dans ce transistor, l’indication de la flèche est toujours dirigée vers l’intérieur.
Les flèches dans les transistors à la fois n-p-n et p-n-p montrent les principales différences entre les transistors. La flèche dans le n-p-n est dirigée vers l’émetteur alors que pour le p-n-p la flèche est dans le sens inverse. Dans les deux cas, la flèche indique le sens de circulation du courant.
Hence la construction du n-p-n et du p-n-p est simple. Le fonctionnement sera le même mais ses polarités de polarisation diffèrent. Maintenant après avoir discuté concernant les bases du n-p-n et du p-n-p pouvez-vous dire lequel est préféré pendant l’amplification et pourquoi ?
Crédits photos :
- Transistor NPN et PNP par ggpht
- Transistor PNP par wikimedia
- Fabrication d’un transistor PNP par electronics-tutorials
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