Cette page est consacré au dimensionnement des éléments permettant d'assurer une commutation d'un transistor bipolaire. Le transistor a deux états :

• bloqué,
• saturé.

Montage :

On s'intéresse à la commutation d'un transistor NPN. Les tensions Ve et Vcc doivent être positives. Les chronogrammes de commutation sont placés sur la droite du schéma.


Lorsque Ic ou Vce sont nuls, la puissance perdue dans le transistor est nulle; c'est pendant les phases de transition de Ic et Vce que la puissance est perdue dans le transistor ce qui se traduit par son échauffement voire sa destruction. Le choix de Rb sera fait de telle sorte à réduire la puissance perdue.
Lorsque le transistor est saturé (Vce~0), le courant Ic vaut Vcc/Rc. Le courant Ib correspondant vaut Vcc/(ß.Rc); c'est le courant minimum permettant d'assurer la commutation du transistor. Ne connaissant pas ß avec précision, on prendra un facteur 2 ou 3 sur le courant Ib en choisissant Rb de telle façon que Ib soit 3.Vcc/(ß.Rc). Cette valeur est une valeur minimale pour Rb. Que se passe t'il si on réduit Rb. Le courant Ib augmente. Et ??

Revenons aux chronogrammes. On distingue 3 temps :

• tr temps de montée de Ic
• ts temps de stockage,
• tf temps de descente.

Quand on augmente la valeur de Rb par rapport à 3.Vcc/(ß.Rc) les temps de montée et descente sont globalement réduits. Par contre ts est augmenté. Ce temps correspond à la recombinaison des porteurs dans la base. Plus le courant de base est grand et plus la quantité de charges stockées dans la base est grande. Il vient que lorsqu'on applique Ve = 0, les porteurs présent dans la base continuent à faire conduire le transistor. En réduisant Rb par rapport à la valeur 3.Vcc/(ß.Rc), ts augmente et il risque d'en être de même pour la puissance perdue dans le transistor. Ce n'est pas certain car quand Ib augmente, tr et tf sont réduit.

Pour réduire simultanément tr, ts et tf, on place une capacité C de faible valeur en parallèle de Rb. Sa valeur est déterminée par la constante de temps Rb.C qui doit être du même ordre de grandeur que ts.