Exercices sur la mise en œuvre des transistors

Exercices sur la mise en œuvre des transistors

2. Point de fonctionnement de la jonction base-émetteur d’un transistor bipolaire (3 pts)
On souhaite déterminer le point de fonctionnement de la jonction base-émetteur du transistor placé dans le montage ci-contre.

a) Exprimer la relation Vbe en fonction de Ib pour le dipôle constitué de la source « e » et de la résistance « Rb » (à gauche des points A et B)

Sachant que et que , représenter le graphe de cette fonction sur le graphe ci-dessus.

b) La caractéristique déjà présente (en trait gras) sur le graphe ci-dessus représente la relation entre la tension et le courant dans le dipôle base-émetteur (à droite des points A et B).
En déduire graphiquement la valeur de et la valeur de dans le montage ci-dessus.

c) Lorsque le courant est supérieur à quelques , on peut modéliser la jonction base-émetteur par une source de tension . Calculer la valeur numérique de obtenue avec ce modèle
(En l’absence de calculette, le résultat sera donné sous forme d’une fraction)

3.Transistor bipolaire en commutation (sans calculette) (3,5 pts)

Un capteur de position délivre une tension « e » positive. Cette tension doit être « adaptée » pour piloter en tout ou rien une charge qui se comporte comme une résistance alimentée sous . Dans ce but, on propose de mettre en œuvre le montage ci-contre.
Le transistor utilisé possède les caractéristiques suivantes : ; ; ( ) ;
a) Déterminer l’intervalle des valeurs de « e » pour lesquelles le transistor est bloqué. Justifier en quelques mots
b) Lorsque , on souhaite que le transistor soit saturé avec un coefficient de sursaturation (ou de sécurité) au moins égal à 2. Calculer le courant de base nécessaire ainsi que la valeur maximum de .

4.Transistor bipolaire en commutation (avec calculette) (3,5 pts)
Un capteur de position délivre une tension « e » positive. Cette tension doit être « adaptée » pour piloter en tout ou rien une charge qui se comporte comme une résistance alimentée sous . Dans ce but, on propose de mettre en œuvre le montage ci-contre.
Le transistor utilisé possède les caractéristiques suivantes : ; ; ( ) ;
a) Déterminer l’intervalle des valeurs de « e » pour lesquelles le transistor est bloqué.
b) Lorsque , on souhaite que le transistor soit saturé avec un coefficient de sursaturation supérieur ou égal à 2. Calculer le courant de base nécessaire ainsi que la valeur maximum de .

MOS de puissance en zone ohmique (avec calculette) (4 pts)

De façon à commander en tout ou rien une charge résistive de 10  sous 300 V, on veut mettre en œuvre le transistor MOS ci-contre.
a) Lorsque le transistor MOS fonctionne en zone ohmique, il se comporte comme une résistance .
Calculer dans ce cas, les valeurs de et de .

6. Commande d’une LED avec un transistor bipolaire en commutation: (4 pts)

Les caractéristiques du transistor bipolaire utilisé sont les suivantes : ; ;
On suppose lorsque le transistor est bloqué.
La LED présente une tension de l’ordre de 1,8 V. La tension de commande « e » est une tension carrée 0V / 5V.
En déduire la valeur que doit présenter pour que le courant dans la LED soit de l’ordre de 10 mA lorsque le transistor est saturé. Déterminer la valeur limite de qui permet de saturer le transistor de manière certaine, avec un coefficient de sursaturation supérieur ou égal à 2. (Le coefficient « 2 » assure une marge de sécurité garantissant la saturation).Cette valeur de est-elle un maximum ou un minimum (Justifier en quelques mots)