Composants actifs à semi-conducteurs

Après les passifs, une autre catégorie d’éléments à semi-conducteurs utilise deux jonctions pour constituer des composants actifs : Ce sont les transistors, déclinés en deux technologies principales.
D’abord les transistors bipolaires utilisent l’interaction de deux jonctions pour assurer l’amplification du courant injecté dans la broche de commande, la base. Une fois indiqué le principe de fonctionnement, les symboles des deux types d’éléments qui coexistent, NPN ou PNP, et la polarisation adaptée à chacun d’eux, les caractéristiques statiques de fonctionnement sont décrites (NPN seulement). C’est l’occasion d’y déceler un comportement linéaire favorable aux utilisations en amplification et un autre, où est atteinte la saturation par accumulation des charges, adapté aux applications en commutation. Dans les deux cas les lois de fonctionnement conduisent au modèle simplifié adapté. En raison des charges stockées, la commutation s’intéresse plus spécifiquement à la définition des durées de transition entre les deux états. Mais ce type de transistor peut aussi être utilisé autour d’un point de fonctionnement où son comportement est linéaire. On y définit alors un modèle équivalent dynamique (schéma et lois de comportement), en l’occurrence hybride, qui relie les grandeurs d’entrée et de sortie du composant.
Une autre technologie utilise toujours deux jonctions, mais pour lesquels la largeur d’un canal est contrôlée par une tension. Suivant le type du canal, N ou P, on définit deux types de transistors : NMOS ou PMOS. Une fois définis les symboles, on s’attache particulièrement au transistor à canal N au travers de sa caractéristique statique (le comportement de l’autre est symétrique en ce qui concerne le signe des grandeurs). Là aussi, deux modes de fonctionnement sont décrits, linéaire ou en commutation. Si le premier mode s’apparente à une résistance commandée en tension, l’autre défini deux états, bloqué ou passant, conduisant à un modèle de type interrupteur contrôlé en tension. Enfin, pour clôturer la description, le comportement dynamique utilisé en amplification est abordé au travers du modèle équivalent à ce transistor.