Transistors et diodes
Comment fonctionne un transistor
Historique
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Une diode, mais de quel type?

On vous apprend tout ce que vous devez savoir sur les transistors, mais on commence par l'effet diode (comment peut-on obtenir une conduction dans un sens et pas dans l'autre).
Historique des transistors
Les premières diodes et transistors. Les premières diodes à cristal étaient utilisées pour détecter le signal des radars ennemis pendant la seconde guerre mondiale, et nous avons également les détecteurs à galène (les tout premiers postes de radio). Les premiers transistors étaient très rudimentaires et ne pouvaient travailler qu'avec un courant de 50mA au maximum (et même moins). On vous montre quelques photos des premiers transistors. Que de progrès a-t-on fait par la suite...

Les diodes
Comment apparait l'effet-diode, suivi des différents types de diodes: zener, varicap. Il faut lire cette page pour pouvoir comprendre la page suivante.

La diode schottky est une diode spéciale utilisée pour les basses tensions tandis que la diode PIN est utilisée pour commuter les très hautes fréquences.

Les transistors et les thyristors
On explique comment fonctionne le transistor, et on montre qu'un thyristor est en fait un transistor double. Un transistor n'est pas seulement deux diodes montées tête-bêche (c'est comme cela qu'on teste si un transistor est encore bon), c'est le fait que la base est extrèmement fine qui crée l'effet transistor.

Les transistors à effet de champ
Il s'agit de transistors qui fonctionnent différemment des transistors classiques. On ne peut généralement pas remplacer un type de transistor par un autre, sauf si on modifie le schéma. Les transistors classiques sont commandés en courant, les transistors à effet de champ en tension.

Maintenant que vous savez tout sur les transistors, à vous de réaliser votre premier schéma électronique: un amplificateur d'antenne intérieure pour la FM (c'est juste pour vous mettre en route, nous avons également d'autres circuits, par exemple un montage pour éviter les décharges trop poussées de la batterie de la caravane (les batteries au plomb-acide n'aiment pas les décharges trop fortes).

Multivibrateur astable

Un des premiers circuits qu'on vous demande de réaliser à l'école, c'est sûrement un multivibrateur astable. Il peut aisément être réalisé avec deux transistors, c'est le circuit à droite sans la partie cyan.

Sans les deux condensateurs, les résistance de base mettent le transistor correspondant en conduction linéaire (pas de saturation) et le montage est statique, il ne se passe rien. Quand on ajoute les deux condensateurs, une inégalité du coutant dans les deux transistors van faire qu'un transistor conduit plus que l'autre. Cette différence de tension est transmise au second transistor, qui van moins conduire. Cette conduction moindre est transmise au premier transistor, qui van conduire encore plus. Le montage bascule presque instantanément dans une position extrème.

Mais cette situation extrème ne peut pas durer. Le condensateur du transistor qui n'est pas en conduction va lentement se charger via la résistance de base. A un moment donné, ce transistor va se mettre en conduction, ce qui produit une réduction de la conduction du premier transistor. Cette réduction est transmise au second transistor, qui va conduire plus, et on se retrouve dans la situation inverse, avec le premier transistor hors conduction et le second en saturation.

Nous voulons faire un clignoteur avec deux lampes de vélo de 6V, 0.45A. Ce circuit peut être réalisé avec deux transistors, mais comme le courant dans la base du transistor doit être important pour mettre le transistor en saturation (3mA environ), la résistance de la base doit être assez basse, et il faut donc des condensateurs de valeur élevée pour avoir une fréquence de 2Hz.

Un second inconvénient, c'est que quand une des lampes claque, il n'y a plus d'oscillation puisque le transistor n'a plus de charge pour permettre de charger et décharger le condensateur. Le transistor de la lampe qui est encore bonne est en conduction moyenne (pas en saturation), ce qui fait que la dissipation du transistor dépasse les limites (nous avons une dissipation d'1W environ dans le transistor).

On peut éliminer ces deux inconvénients en ajoutant deux transistors complémentaires qui vont amplifier le signal des deux premiers transistors, c'est la partie en cyan. Quand un transistor du multivibrateur est en conduction, il met également le transistor complémentaire qui lui est associé en conduction.

Quand une des lampes claque, le circuit continue à fonctionner normalement avec une seule lampe. Le condensateur peut avoir une valeur plus faible, par exemple 10µF.

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