12.5 : Modes de fonctionnement du BJT

Un transistor à jonction bipolaire (BJT) est un composant électronique polyvalent, fonctionnant selon quatre modes distincts basés sur la polarisation de ses jonctions : modes actif, saturation, coupure et inversé.

Mode actif : Le mode d'amplification le plus courant, le mode actif comprend une jonction émetteur-base à polarisation directe et une jonction base-collecteur à polarisation inverse. Cette configuration permet d'injecter des électrons de l'émetteur vers la base tout en bloquant les porteurs majoritaires au niveau du collecteur. Le résultat est une amplification significative, avec un petit courant de base manipulant un courant de collecteur considérablement plus important.

Mode saturation : dans ce mode, les jonctions émetteur-base et base-collecteur sont polarisées vers l'avant. Le mode saturation est analogue à un interrupteur fermé, avec une polarisation de tension minimale et une sortie de courant maximale. Ce mode est typique des opérations de commutation où le transistor doit conduire un courant élevé entre ses bornes.

Mode de coupure : ici, les deux jonctions sont polarisées en inverse, interrompant efficacement tout flux de courant à travers le transistor, comme dans le cas d'un interrupteur ouvert. Ce mode arrête le flux de courant, ce qui est essentiel dans les circuits numériques pour représenter un état « arrêt ».

Mode inversé : peu courant dans la plupart des applications, le mode inversé implique une jonction émetteur-base à polarisation inverse et une jonction collecteur-base à polarisation directe. Cette disposition inverse les rôles du collecteur et de l’émetteur. Le mode inversé se caractérise par un gain de courant plus faible, principalement dû à la moindre efficacité du collecteur agissant comme émetteur en raison de ses niveaux de dopage inférieurs à ceux de la base.

Chaque mode de fonctionnement permet au BJT d'exécuter diverses fonctions dans les circuits électroniques, de l'amplification en mode actif aux fonctions de commutation en modes saturation et coupure, soulignant ainsi l'adaptabilité et l'importance du composant dans la conception et la fonctionnalité électroniques.