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Le transistor en commutation
1 – Principe
On considère un transistor branché en émetteur commun avec une polarisation par résistance de base RB. Un inverseur (figure 1-a) permet de relier la résistance RB soit au générateur E soit à la masse.
Ic
E/Rc

Rc
C

E

B

Rb

E

E

B
C

E

0

Vs
E

M

Fig. 1

Fig. 2

A Vce
E

Fig. 3

Les équations des droites d’attaque et de charge (figure 1-b) sont :
VBE = E – RB.IB (≈ 0,6 V) ⇒ IB = (E – VBE)/RB ≈ E/RB et VCE = E – RC.IC
On peut en déduire la position du point de fonctionnement du montage en fonction de l’intensité du courant base. La tension de sortie est VCE = VS.
" En régime amplificateur, on place le point de fonctionnement au milieu de la droite de charge (point C). La relation IC ≈ β.IB permet de déduire le courant collecteur de la valeur du courant base et 0 < VS < E.
" Si le courant base est nul, le courant collecteur est nul (IC ≈ β.IB) et VS = E (point A). Le transistor est bloqué.
– La base contient alors un excès de porteurs minoritaires.
" Si le courant base est très intense, le courant collecteur est élevé mais il ne peut dépasser la valeur ICMax = E/RC : quand on fait croître IB au-delà de la valeur IBMax = E/β.RC , la tension
VCE devient très faible (point B). Elle est comprise entre 20 mV et 200 mV selon l’intensité du courant base.
– La base est alors saturée en porteurs majoritaires et la relation IC ≈ β.IB n’est plus valide.
La jonction base collecteur est alors polarisée en direct (VBC = VBE + VEC est voisin de 0,6 V – 0,2V = 0,4 V). On dit que le transistor est saturé.
Cette condition est satisfaite quand la valeur de la résistance de base RB est inférieure à
β.RC. Pour un transistor saturé, on a :
RB < β.RC

VS ≈ 0

IC ≈ E/RC

Un transistor fonctionne en régime de commutation quand son courant base est soit très faible (transistor bloqué) soit très intense (transistor saturé). Vis-à-vis du générateur et de la