Par Kim Lewis – Mis à jour le 24 mars 2022

Les transistors sont les bêtes de somme de l’électronique moderne. Comprendre comment lire, tester et confirmer leur état de santé est essentiel pour les ingénieurs, les amateurs et les techniciens. Ce guide vous présente les principes fondamentaux, les techniques de mesure et un simple circuit à émetteur commun pour vérifier la fonctionnalité d'un transistor.

Qu'est-ce qu'un transistor ?

Un transistor est un dispositif semi-conducteur à trois bornes :base, émetteur et collecteur. Une petite tension ou courant appliqué à la base contrôle un courant beaucoup plus important circulant entre le collecteur et l'émetteur. En pratique, les transistors agissent comme des vannes électroniques, permettant la commutation et l'amplification. Les types les plus courants sont les transistors à jonction bipolaire (BJT), disponibles sous forme de dispositifs npn ou pnp. Par exemple, un transistor npn 2N3904 est largement utilisé dans les circuits de faible puissance.

Étape 1 – Identifier le collecteur et l'émetteur

Placez un multimètre sur le réglage de la résistance (ohms). Connectez une sonde au collecteur et l'autre à l'émetteur. Si vous ne savez pas quel fil correspond à quel fil, reportez-vous à l'emballage du transistor ou à la fiche technique du fabricant. Échangez les sondes et mesurez à nouveau. Dans les deux sens, la résistance doit être de l’ordre du mégaohm ; sinon l'appareil est probablement endommagé.

Étape 2 – Tester les jonctions base-émetteur

1. Placez la sonde rouge sur la base et la sonde noire sur l'émetteur.
2. Mesurez la résistance directe (de la base à l'émetteur).
3. Inversez les sondes et mesurez à nouveau.
4. Calculez le rapport marche arrière/avant. Un transistor sain doit présenter un rapport supérieur à 1 000 : 1.

Étape 3 – Tester les jonctions base-collecteur

1. Répétez la procédure de l'étape 2, mais cette fois entre la base et le collecteur.
2. Encore une fois, un rapport supérieur à 1 000 : 1 indique un transistor fonctionnel.

Étape 4 – Créer un circuit de test d'émetteur commun

Câblez le transistor dans une configuration à émetteur commun (CE) :

• Connectez la base à une source de 3 V via une résistance de 100 kΩ.
• Fixez une résistance de 1 kΩ du collecteur à une pile de 9 V.
• Mettez l'émetteur à la terre.

Étape 5 – Mesurer V_CE

Enregistrez la tension entre le collecteur et l’émetteur. Dans un circuit CE idéal avec l'émetteur à la terre, V_CE devrait se rapprocher de la tension d'alimentation du collecteur.

Étape 6 – Mesurer V_BE

Mesurez la tension base-émetteur. Pour un BJT au silicium, la tension directe typique est d'environ 0,7 V.

Étape 7 – Vérifier les calculs

Calculer V_CE en utilisant V_CE =V_C – V_E . Depuis V_E ≈ 0V dans cette configuration, V_CE doit correspondre à l'alimentation 9V. Comparez cette valeur avec le V_CE mesuré pour confirmer le bon fonctionnement.

Étape 8 – Déterminer la tension de la résistance de base (V_R )

Avec V_BB =3V et V_BE ≈ 0,7 V, la chute de tension aux bornes de la résistance de 100 kΩ est :

VR = VBB – VBE = 3 V – 0.7 V = 2.3 V

Étape 9 – Calculer le courant de base (I_B )

Utiliser la loi d'Ohm :

IB = VR / RB = 2.3 V / 100 kΩ = 23 µA

Étape 10 – Estimer le courant du collecteur (I_C )

Le courant du collecteur est amplifié par le gain de courant du transistor (β). Pour un 2N3904, β est généralement compris entre 100 et 300. En supposant que β =200 :

IC = β × IB = 200 × 23 µA = 4.6 mA

Choses nécessaires

• Un transistor npn 2N3904
• Résistance de 100 kΩ
• Résistance de 1 kΩ
• Plaque à pain
• Fil de circuit
• Multimètre
• Piles 3 V et 9 V

TL;DR

Vérifiez l’état d’un transistor en mesurant la résistance collecteur-émetteur, les jonctions base-émetteur et en construisant un simple circuit de test CE. Vérifier V_CE et V_BE par rapport aux valeurs attendues.

Considérations de sécurité

Les transistors sont délicats. Manipulez-les doucement – ​​évitez de trop écarter les fils. Ne dépassez jamais le courant ou la tension maximum recommandé. Le câblage du transistor à l’envers peut endommager l’appareil et présenter un risque pour la sécurité. Utilisez toujours une isolation appropriée et suivez les précautions standard de construction de circuits pour vous protéger ainsi que votre équipement.