Transistor

NOM : AMEWOUAME Année scolaire : 2022-2023
Prénoms : Komi Jean-Marcel Discipline : PCT

Etablissement : Collège Adèle Classe : 2 S
Contact : 92625762 Durée : 55 min x 7
Fiche : No 5
Résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en

Compétence visée œuvre des ressources liées à l’électricité
THEME ELECTRICITE
Leçon 2 REALISATION D’UN MONTAGE ELECTRONIQUE

UTILISANT UN TRANSISTOR
Séances 1/5 ; 2/5 ; 3/5 ; 4/5, 5/5
Place des séances dans

la progression Leçon 5 de physique
Durée (55mn X 2) X 3 + 55min =385 min
• Le programme
• Le Guide d’exécution
Support didactiques
• Progression annuelle
• Documents : EURIN-GIE 2de ; G. MARTIN 2de ;
VOLONTE DE REUSSIR
- Organisation des élèves en groupe
- Mise à la disposition de chaque groupe le matériel/
objets/documents de travail
- Expérience
Stratégies - Observation
pédagogiques et choix - Question/ réponse
didactiques - Echanges entre élèves
- Prise de notes
Leçon 5: Séance 1/4

Compétence terminale : Résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre des
ressources liées à l’électricité.
Situation d’apprentissage :
Une élève de la 2nd S du Lycée Moderne d’AGBONOU suit un documentaire relatif aux technologies
de l’information et de la communication sur la TVT. Elle apprend ceci : « Le transistor est un
composant beaucoup utilisé en électronique. Sa découverte en 1948 a permis la fabrication
d’appareils électroniques de faible encombrement pouvant fonctionner avec peu d’énergie ».
Le lendemain elle informe ses camarades de classe. Pour en savoir davantage, le professeur les met en
situation de classe pour identifier les domaines de fonctionnement du transistor et déterminer son
coefficient d’amplification. Aidez-les à partir de vos documents à y arriver.
Capacités visées (1) Décrire le transistor
I.LE TRANSISTOR A JONCTION

I.1 Description et symbole
Le transistor est l’élément de base de tout circuit électronique. C’est un composant électronique
comportant trois bornes : la base (B), le collecteur (C) et l’émetteur (E).
Il existe deux types de transistors à jonction :
-Le transistor NPN
-Le transistor PNP C

C
T T
B B
E E
Le transistor NPN Le transistor PNP
Remarque :
Les deux types de transistor diffèrent par le sens de la flèche au niveau de l’émetteur.
la flèche indique le sens du courant dans l’émetteur (E).
Capacités visées (2) Utiliser un transistor en amplificateur de courant
I.2.Fonctionnement du transistor NPN

I.2.1 Montage expérimental
I.2.2. Tableau de mesure
UBE(V) 0,
0 0,2 0,4 0,6 0,65 0,75 0,77 0,79 0,81 0,82
7
IB(mA) 0,
0 0 0 0 0,2 0,8 1,0 1,7 3 4
4
IC (mA) 0 0 0 0 30 60 120 150 197 200 200
I.2.3. Caractéristique IC =
f(IB)
I.2.4. Exploitation de la caractéristique

Cette caractéristique fait apparaitre deux régimes :
 0< IB< 0,9 mA : Fonctionnement linéaire ; IC est proportionnelle à IB : IC = IB avec le
transistor fonctionne en amplificateur de courant.
La loi des nœuds donne : IE = IC + IB = IB + IB = (IB.
IB ; soit IE = IC
 IB> 0,9 mA : IC est constante ; on dit que le transistor est saturé. La tension UCE devient
pratiquement nulle. Le transistor se comporte comme un fil conducteur.
Remarque :
On constate aussi que le transistor possède une tension seuil Us = 0,6 V :
- Si UBE < 0,6 V alors IB = 0 et IC = 0 ; le transistor est bloqué. Le circuit entre le collecteur et
l’émetteur est non conducteur.
- Si UBE> 0,6 V alors IB 0 et IC 0 ; le transistor est débloqué. Tous les circuits sont
conducteurs.
I.2.5. Conclusion
En fonction des valeurs de IB, le transistor peut fonctionner :
- En commutateur (tout ou rien) ; il bascule de l’état bloqué (rien) à l’état saturé (tout),
- En amplificateur de courant ; l’intensité IB est amplifiée. IC = IB et IE IC.
Dans les deux cas, le comportement du dipôle CE est commandé par le courant de base.
Activité d’application 1
Soit une partie d'un circuit représenté ci-contre :
1. Complète le schéma avec une autre pile afin de débloquer le transistor.
2. Indique alors le sens des différents courants.
3. Nomme ces différents courants.
4. Précise le rôle du conducteur ohmique Rp.
Le gain d'amplification de courant d'un transistor est β = 150.
En régime linéaire, on mesure IC = 400 mA.
1- Détermine l'intensité IB du courant de base.
2- Détermine l'intensité IE du courant sortant de l'émetteur.
Application : amplification du son d’un microphone
Dans le circuit schématisé ci-contre, on mesure UAC = 3,1 V.
1- Le transistor est-il bloqué ou passant ?
2- L'intensité de saturation
ICmax = 200 mA. Calculer IC. Le transistor est-il saturé?
3- Le gain en courant du transistor est égal à 140. Calculer
IB, UAB et UBE.
Capacités visées (3) Utiliser un transistor en amplificateur de courant
II.LA CHAINE ELECTRONIQUE

Une chaine électronique comprend :
 Un capteur ; c’est un dispositif qui détecte un signal (électrique ; mécanique ; optique …) et le
transforme en signal électrique généralement faible :
Exemples de capteur
- Capteur de température CTN (sa résistance diminue lorsque sa température augmente).
- Thermistance CTP (sa résistance diminue lorsque sa température augmente).
- Capteur de lumière (LDR, photodiode, cellule photoélectrique…).
- Capteur d’humidité.
- Capteur de pression.
- Capteur de son (microphone).
- Capteur de fumée …
 Un dispositif électronique et son alimentation amplifie, filtre … le signal transmis par
l’entrée. Exemple : le transistor
Pour fonctionner, il nécessite une alimentation.
 Une ou plusieurs sorties vers des appareils d’utilisation : une sonnerie, un voyant lumineux,
un écran de contrôle, un afficheur numérique, un haut-parleur…
Activité d’application
1- Cite les éléments d'une chaîne électronique.
2- Illustre chaque élément par un exemple de ton environnement.
SITUATION D’INTEGRATION POUR LA SEMAINE (integration)

Après le cours sur le transistor, un groupe de trois élèves de la 2nde C désirent obtenir un système
d'éclairage automatique dès que l'obscurité s'installe. Ils réalisent pour cela le circuit schématisé ci-
contre qui comprend :
- un générateur de f.é.m. E = 6 V et de résistance interne négligeable ;
- un transistor NPN, de coefficient d'amplification en courant β = 100 et
ne pouvant fonctionner qu'avec une tension UBE≥0,6 V ;
- une photorésistance X ayant une résistance valant 8 MΩ à l'obscurité et 30 Ω lorsqu'elle est éclairée. A
l'obscurité, on négligera le courant dans la branche de la photorésistance à cause de la très grande
valeur de la résistance.
- une ampoule électrique A de caractéristiques (4,5V ; 100mA) ; un écran évite que cette ampoule,
lorsqu'elle brille, n'éclaire la photorésistance.
- un conducteur ohmique de résistance R = 5 kΩ.
A la lumière, on suppose le transistor bloqué (IC = 0).
A l'obscurité, on suppose le transistor passant (IC = 100mA) :
Tu es membre du groupe.
1. Identifie sur ce schéma les différents éléments de la chaîne électronique.
2. A la lumière :
2.1. Calcule IB, IE, I, UBE et UCE.
2.2. Dis si le transistor est effectivement bloqué.
2.3. Précise alors l'état de la lampe.
3- A l'obscurité :
3.1 Calcule IB, IE, I, UBE et UCE.
3.2 Dis si le transistor est effectivement passant.
3.3 Précise alors l'état de la lampe.
4. Déduis de ce qui précède si le projet est réussi.
EXERCICE
Recopie chaque numéro figurant dans le texte ci-dessous et écris en face le mot ou le groupe de mots
qui convient : proportionnelle ; saturé ; la base ; interrupteur fermé ; l'émetteur ; amplifie ; trois;
le collecteur.
Un transistor est un composant électronique.
Le transistor a ...(1)... bornes. Les bornes du transistor sont ...(2)..., ...(3)... et ...(4)... Le transistor ...
(5)... le courant de base. A partir d'une certaine valeur du courant de base I B, le courant du collecteur
n'est plus ...(6)... au courant de base IB. On dit que le transistor est ...(7)... . Il se comporte alors comme
un ...(8)...

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NOM : AMEWOUAME Année scolaire : 2022-2023

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Résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en

Leçon 2 REALISATION D’UN MONTAGE ELECTRONIQUE

Place des séances dans

Durée (55mn X 2) X 3 + 55min =385 min

Leçon 5: Séance 1/4

I.LE TRANSISTOR A JONCTION

-Le transistor PNP C

Le transistor NPN Le transistor PNP

Capacités visées (1) Décrire le transistor

Capacités visées (1) Décrire le transistor

I.2.Fonctionnement du transistor NPN

I.2.2. Tableau de mesure

I.2.4. Exploitation de la caractéristique

Application : amplification du son d’un microphone

II.LA CHAINE ELECTRONIQUE

SITUATION D’INTEGRATION POUR LA SEMAINE (integration)

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