Composants de courant dans un transistor

Définition des composantes de courant du transistor

Les composantes de courant dans un transistor incluent le courant d'émetteur (IE), le courant de base et le courant de collecteur.

Dans les transistors NPN, le courant s'écoule en raison des électrons, tandis que dans les transistors PNP, il s'écoule en raison des trous, ce qui entraîne des directions de courant opposées. Examinons les composantes de courant dans un transistor PNP avec une configuration à base commune. La jonction émetteur-base (JE) est polarisée directement, et la jonction collecteur-base (JC) est polarisée inversément. Le schéma montre toutes les composantes de courant liées.

Nous savons que le courant arrive au transistor par l'émetteur et ce courant est appelé courant d'émetteur (IE). Ce courant se compose de deux constituants – le courant de trous (IhE) et le courant d'électrons (IeE). IeE est dû au passage des électrons de la base vers l'émetteur et IhE est dû au passage des trous de l'émetteur vers la base.

Dans les transistors industriels, l'émetteur est fortement dopé par rapport à la base, rendant le courant d'électrons négligeable par rapport au courant de trous. Par conséquent, l'ensemble du courant d'émetteur est dû au passage des trous de l'émetteur vers la base.

Certains des trous qui traversent la jonction JE (jonction émetteur) se combinent avec les électrons présents dans la base (type N). Ainsi, tous les trous traversant JE n'arriveront pas à JC. Les trous restants atteindront la jonction de collecteur, produisant la composante de courant de trous, IhC. Il y aura une recombinaison en masse dans la base et le courant quittant la base sera

Les électrons dans la base perdus en raison de la recombinaison avec les trous injectés à travers JE sont remplacés par des électrons entrants. Les trous arrivant à la jonction de collecteur (JC) traverseront la région de collecteur.

Lorsque le circuit émetteur est ouvert, alors IE = 0 et IhC = 0. Dans cette condition, la base et le collecteur fonctionneront comme un diode polarisé inversément. Ici, le courant de collecteur, IC, sera le même que le courant de saturation inverse (ICO ou ICBO).

ICO est en fait un petit courant inverse qui passe à travers le diode à jonction PN. Cela est dû aux porteurs minoritaires générés thermiquement qui sont poussés par le potentiel de barrière. Ce courant inverse augmente si la jonction est polarisée inversément et aura la même direction que le courant de collecteur. Ce courant atteint une valeur de saturation (I0) à une tension de polarisation inverse modérée.

Lorsque la jonction émetteur est polarisée directement (en région de fonctionnement active), le courant de collecteur deviendra

Le α est le gain de courant grand signal qui est une fraction du courant d'émetteur qui comprend IhC.

Dans un transistor PNP, le courant de saturation inverse (ICBO) comprendra le courant dû aux trous passant à travers la jonction de collecteur de la base vers la région de collecteur (IhCO) et le courant dû aux électrons passant à travers la jonction de collecteur dans la direction opposée (IeCO).

Le courant total entrant dans le transistor sera égal au courant total sortant du transistor (selon la loi des mailles de Kirchhoff).

Paramètres liés aux composantes de courant

Gain de courant continu (αdc) : On peut se référer à cela comme le gain de courant continu du transistor à base commune. Celui-ci sera toujours positif et inférieur à l'unité.

Gain de courant petit signal (αac) : Avec la tension collecteur-base constante (VCB). Il est toujours positif et inférieur à l'unité.