Exercices : Le Transistor
Tronc Commun Technologies
Exercice 1 : Identification des broches
Un transistor NPN a un gain β = 150. Si le courant de base est de 20 μA, quel est le courant de collecteur ?
Solution :
\[ I_C = \beta \times I_B = 150 \times 20\ \mu A = 3\ mA \]
Exercice 2 : Point de fonctionnement
Un transistor a VBE = 0.7V et VCE = 5V. Si IC = 2mA et IB = 20μA, calculer le gain β et la puissance dissipée.
Solution :
\[ \beta = \frac{I_C}{I_B} = \frac{2mA}{20\mu A} = 100 \]
\[ P = V_{CE} \times I_C + V_{BE} \times I_B \approx 5 \times 0.002 = 10\ mW \]
Exercice 3 : Polarisation simple
Un transistor NPN est polarisé avec RB=470kΩ et RC=2.2kΩ. Si VCC=12V et VBE=0.7V, calculer IC.
Solution :
\[ I_B = \frac{V_{CC}-V_{BE}}{R_B} = \frac{12-0.7}{470k} \approx 24\ \mu A \]
\[ I_C = \beta I_B \approx 100 \times 24\mu A = 2.4\ mA \]
Exercice 4 : Montage émetteur commun
Dans un montage émetteur commun avec RC=1kΩ et VCC=9V, déterminer VCE si IC=4mA.
Solution :
\[ V_{CE} = V_{CC} – R_C \times I_C = 9 – (1k \times 4mA) = 5\ V \]
Exercice 5 : Transistor PNP
Un transistor PNP a VEB=0.7V et VEC=4V. Si IC=10mA, calculer IB pour β=80.
Solution :
\[ I_B = \frac{I_C}{\beta} = \frac{10mA}{80} = 125\ \mu A \]
Exercice 6 : Gain en tension
Un amplificateur émetteur commun a RC=2kΩ et re=25Ω. Calculer le gain en tension Av.
Solution :
\[ A_v = -\frac{R_C}{r_e} = -\frac{2000}{25} = -80 \]
Exercice 7 : Résistance d’émetteur
Un montage avec RE=1kΩ a un gain en tension de -10. Quelle valeur de RC faut-il utiliser ?
Solution :
\[ A_v \approx -\frac{R_C}{R_E} \Rightarrow R_C = -A_v \times R_E = 10 \times 1k = 10\ kΩ \]
Exercice 8 : Puissance dissipée
Un transistor a VCE=5V et IC=20mA. Calculer la puissance dissipée.
Solution :
\[ P = V_{CE} \times I_C = 5 \times 0.02 = 100\ mW \]
Exercice 9 : Commutation
Un transistor de commutation a VCE(sat)=0.2V et IC=50mA. Si VCC=5V, calculer RC maximale.
Solution :
\[ R_C = \frac{V_{CC}-V_{CE(sat)}}{I_C} = \frac{5-0.2}{0.05} = 96\ Ω \]
Exercice 10 : Montage collecteur commun
Un montage suiveur a RE=1kΩ et β=100. Si Vin=2V, calculer Vout.
Solution :
\[ V_{out} \approx V_{in} – V_{BE} = 2 – 0.7 = 1.3\ V \]
