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Spécifications du transistor expliquées

Spécifications du transistor expliquées

Il existe un grand nombre de transistors bipolaires disponibles à la fois avec des dispositifs à montage en surface et avec plomb. Ceux-ci ont été conçus pour répondre à une variété d'applications différentes dans tous les domaines de l'électronique.

Afin de définir les paramètres d'un transistor, de nombreuses spécifications différentes sont utilisées. Chacune de ces spécifications de transistor définit un aspect des performances du transistor.

Les fabricants de transistors publient des fiches de spécifications pour leurs transistors qui se trouvent généralement sur Internet, bien qu'il y a des années, les ingénieurs étudiaient les livres de données pour trouver les informations.

Pour la conception de circuits électroniques, la sélection du bon transistor nécessitera plusieurs des paramètres du transistor pour correspondre aux exigences du circuit. Par conséquent, une variété de paramètres devra être soigneusement adaptée.

Tous les paramètres ne sont pas électriques - des aspects tels que la taille du boîtier et si le dispositif est un transistor à montage en surface, c'est-à-dire un dispositif à montage en surface. La plupart des assemblages de circuits imprimés utilisant désormais la technologie de montage en surface pour faciliter la fabrication électronique automatisée de produits et d'équipements, la plupart des transistors fabriqués ces jours-ci sont des transistors SMD.

Alors que la plupart des transistors fabriqués ces jours-ci sont des transistors SMD en raison des techniques d'assemblage automatisées de PCB utilisées, il existe encore de nombreux dispositifs plombés. Les numéros de référence des transistors spécifiques sont normalement disponibles en versions plombées et également pour les transistors SMD avec les mêmes spécifications électriques, bien que des aspects tels que la dissipation thermique diffèrent en raison des différents styles de boîtier.

Paramètres de spécification du transistor

Il existe un certain nombre de paramètres standard avec des abréviations qui sont utilisés pour définir les performances d'un transistor. Les définitions de ces paramètres sont présentées dans le tableau ci-dessous:

  • Numéro de type: Le numéro de type de l'appareil est un identifiant unique attribué à chaque type de transistor. Cela permet de vérifier toutes les données sur ses spécifications sur la fiche technique du transistor du fabricant pour étudier ses performances.

    Il existe trois schémas internationaux largement utilisés: le schéma européen Pro-Electron; US JEDEC (les nombres commencent par 2N pour les transistors); et le système japonais (les nombres commencent par 2S).

    En plus de simplement donner un numéro de type normalisé aux transistors, ces schémas peuvent fournir des informations sur les performances du transistor. Le schéma européen Pro-Electron est particulièrement bon pour cela car il distingue différents types de transistors, par exemple un BC109 est un transistor basse puissance à fréquence audio en silicium et un BFR90 est un transistor RF de faible puissance.


  • Polarité: Il existe deux types de transistors: les transistors NPN et les transistors PNP. Il est important de choisir le bon type sinon toutes les polarités du circuit seront fausses.

    Les transistors NPN sont plus largement utilisés. De même qu'ils offrent de meilleures performances que les transistors PNP car les électrons sont les porteurs majoritaires et leur mobilité est supérieure à celle des trous qui sont les porteurs majoritaires dans les transistors PNP. Les circuits de base des transistors NPN s'adaptent également bien à la terre négative normalement utilisée dans les systèmes CC.

  • Matériel: Une spécification clé de transistor qui sera donnée pour tout transistor est le matériau à partir duquel t est fabriqué. Le principal type de matériau utilisé pour les dispositifs à semi-conducteurs est le silicium.

    Bien que d'autres matériaux tels que l'arséniure de germanium et de gallium soient disponibles, le silicium est le plus populaire car il est moins coûteux à traiter et en plus de cela, les processus sont plus avancés que pour d'autres matériaux. Comme il est utilisé pour de nombreux autres dispositifs à semi-conducteurs, il existe de nombreux avantages d'échelle et de technologie disponibles.

    Le silicium offre de bonnes performances globales avec une tension de mise sous tension de jonction émetteur de base d'environ 0,6 volts - elle est de 0,2 à 0,3 volts pour le germanium.

  • VCBO: Ce paramètre est la tension de claquage entre le collecteur et la base d'un transistor bipolaire. C'est la tension de base maximale du collecteur - encore une fois, elle est généralement mesurée avec le circuit ouvert de l'émetteur. Cette valeur ne doit pas être dépassée lors du fonctionnement du circuit.

    Ce paramètre est important car un courant de fuite circulera entre le collecteur et la base, provoquant le réchauffement de la pièce. Une tension excessive peut également endommager la jonction de la base du collecteur. Comme des dommages aux bornes peuvent survenir au transistor bipolaire, cette valeur ne doit pas être dépassée et, idéalement, le transistor doit fonctionner avec une bonne marge en main.

    En fonctionnement, la jonction collecteur-base est polarisée en inverse et un petit courant inverse circulera (ICBO. À mesure que la tension inverse augmente, le champ électrique dans la région d'appauvrissement de la jonction de base du collecteur augmente et le courant inverse commence à augmenter lorsque les porteurs minoritaires gagnent suffisamment d'énergie pour générer des paires d'électrons de trous qui augmentent ensuite le courant inverse. Finalement, une panne d'avalanche se produit. Cela limite la tension maximale qui peut être appliquée au transistor.

    VCBO est généralement supérieur à VPDG car avec la borne de base du BJT ouverte, tout courant de fuite sera également le même que le courant de base appliqué de l'extérieur, et cela est amplifié par le transistor. Cela fera circuler encore plus de courant à travers l'appareil, le chauffant et pour cette raison, VPDG est souvent inférieur à VCBO.

  • VPDG: Tension de claquage entre collecteur et émetteur. Cette spécification de transistor est la tension maximale qui peut être placée du collecteur à l'émetteur. Il est normalement mesuré avec le circuit ouvert de la base - d'où la lettre «O» dans l'abréviation. Lors de la phase de conception du circuit électronique, il est essentiel de s'assurer que cette valeur ne soit pas dépassée en fonctionnement, sinon des dommages pourraient survenir. Idéalement, le transistor doit être utilisé avec une bonne marge en main.

    Souvent, la tension maximale ne doit être autorisée qu'à atteindre 50 ou 60% de la valeur maximale pour un fonctionnement fiable. Notez que pour les circuits utilisant des inductances dans le circuit du collecteur, la tension du collecteur peut atteindre deux fois la tension du rail.

    Si la tension appliquée entre les bornes du collecteur et de l'émetteur est élevée, et si un nombre accru de porteurs commence à se diffuser dans la région du collecteur à partir de la base. Cela amène la diode émettrice de base dans le transistor bipolaire à commencer à devenir polarisée en direct, et cela fait passer le courant entre le collecteur et l'émetteur, même si aucun courant de base externe n'a été appliqué. Quand une certaine tension, VPDG, est atteint, le transistor peut s'allumer complètement et, dans certains cas, cela peut endommager la borne de l'appareil.

  • jeC: La spécification de courant de collecteur du transistor est normalement définie en milliampères, mais les transistors à haute puissance peuvent être indiqués en ampères. Le paramètre important est le niveau maximum de courant de collecteur. Ce chiffre ne doit pas être dépassé, sinon le transistor pourrait être endommagé.
  • VCEsat: La tension de saturation de l'émetteur du collecteur, c'est-à-dire la tension aux bornes du transistor (collecteur à émetteur) lorsque le transistor est mis à l'état passant. Il est normalement cité pour des valeurs de courant de base et de collecteur particulières.

    Dans ces circonstances, la tension entre le collecteur et l'émetteur est plus petite que celle à travers la jonction de l'émetteur de base - elle est souvent d'environ 0,2 volts.

  • hFE & hfe: Il s'agit du gain de courant pour un transistor exprimé en paramètre h ou paramètre hybride. La lettre "f" indique qu'il s'agit d'une caractéristique de transfert vers l'avant, et la lettre "e" indique qu'il s'agit d'une configuration d'émetteur commune. La valeur de hfe est approximativement le même que β.

    Deux versions de ce paramètre sont vues: hFE se réfère au paramètre mesuré dans des conditions DC, alors que hfe fait référence au paramètre des signaux CA.

  • FT: Transition de fréquence - cette spécification de transistor détaille la fréquence à laquelle le gain de courant tombe à l'unité. Le transistor doit normalement fonctionner bien en dessous de cette fréquence.
  • Ptot: Dissipation totale de puissance pour l'appareil. Il est normalement indiqué pour une température extérieure ambiante de 25 ° C, sauf indication contraire. La dissipation réelle à travers l'appareil est le courant circulant dans le collecteur multiplié par la tension à travers l'appareil lui-même.
  • Type d'emballage: Les transistors peuvent être montés dans une variété de boîtiers en fonction de leurs applications. Il existe des appareils plombés standard qui apparaissent dans une variété de boîtiers - ces boîtiers sont normalement conformes aux normes JEDEC et commencent par les lettres TO, représentant le contour du transistor. Ceci est suivi d'un trait d'union et d'un chiffre qui comprend généralement jusqu'à trois chiffres.

    Les tailles de composants plombées populaires incluent TO5 (boîtier en métal, diamètre du capuchon de 8,1 mm), TO18 (boîtier en métal avec le diamètre du capuchon du capuchon est de 4,5 à 4,95 mm) et TO92 (également connu sous le nom de SOT54, boîtier en plastique de différentes tailles mais fil droit espacement de 1,27 mm).

    Les transistors à montage en surface, les transistors SMD sont utilisés en grandes quantités car la plupart de la fabrication électronique et de l'assemblage de circuits imprimés sont effectués à l'aide de techniques automatisées et la technologie de montage en surface se prête à cela. Les tailles populaires incluent les contours SOT-23 et SOT-223.

  • Schémas de codage et de marquage des transistors: La plupart des transistors utilisés ont des numéros de pièce conformes aux schémas JEDEC ou Pro-Electron. Des nombres comme BC107, BC109, 2N2222A et bien d'autres sont très familiers à toute personne impliquée dans la conception et la fabrication d'électronique.

    Cependant, lors de l'utilisation de techniques d'assemblage automatisées de circuits imprimés et de dispositifs de montage en surface, il s'avère que de nombreux transistors sont trop petits pour porter le nombre complet qui pourrait être utilisé dans une fiche technique. En conséquence, un système de codage plutôt arbitraire s'est développé, dans lequel le boîtier du dispositif porte un simple code d'identification à deux ou trois caractères.

    Cela peut normalement être adapté aux petits boîtiers de diodes à montage en surface. Cependant, identifier le numéro de type du fabricant d'une diode SMD à partir du code de l'emballage peut ne pas être facile à première vue. Il existe quelques livres de codes SMD utiles disponibles qui fournissent les données pour ces appareils.

Il existe de nombreux éléments différents dans les spécifications des transistors, à la fois des transistors avec plomb et des transistors à montage en surface. Pour répondre à la demande de fabrication électronique, il existe une grande variété de transistors parmi lesquels choisir. Cependant, il est encore relativement facile de choisir un transistor en utilisant une connaissance de base des différentes spécifications et paramètres du transistor.

Pour les applications générales, de nombreux transistors suffiront, mais pour des applications plus spécialisées, il est essentiel de sélectionner le bon type de transistor.


Voir la vidéo: 27. Reading Transistor Datasheets (Décembre 2020).