émetteur

L'émetteur est la région semi-conductrice fortement dopée d'un transistor à jonction bipolaire (BJT) qui injecte des porteurs de charge dans la base. Dans un transistor NPN, les électrons circulent de l'émetteur à travers la base vers le collecteur ; dans un transistor PNP, les trous circulent dans la direction opposée. L'émetteur est toujours polarisé en direct par rapport à la base en fonctionnement normal, ce qui en fait la source du courant de signal du transistor.

Physiquement, l'émetteur occupe un coin de la puce du transistor, généralement le plus petit des trois terminaux en termes de surface. Sa concentration de dopage est beaucoup plus élevée que celle de la base, généralement 10 à 100 fois supérieure. Cette asymétrie est délibérée : elle garantit que la majorité du courant traversant la jonction base-émetteur provient de l'émetteur plutôt que de la base, conférant au transistor son comportement amplificateur. Sans ce gradient de dopage, le dispositif se comporterait comme deux diodes montées dos à dos au lieu d'un amplificateur.

La borne de l'émetteur se connecte au circuit externe par un fil de liaison et un cadre de connexion. Dans un boîtier traversant typique, elle est étiquetée et distinguée par sa position physique ; dans les boîtiers à montage en surface, elle est identifiée par sa position par rapport à un point ou une encoche. La température et la tension de polarisation affectent toutes deux le comportement de l'émetteur : à mesure que la température augmente, la chute de tension base-émetteur diminue d'environ 2 millivolts par degré Celsius, ce qui entraîne une augmentation du courant de base si la polarisation est maintenue constante. Ce coefficient de température est une source courante de dérive dans les circuits à transistors et doit être compensé dans les applications de précision.

L'émetteur dans la conception de circuits

En configuration émetteur commun, l'émetteur est mis à la masse ou connecté à une résistance de charge, ce qui en fait le point de référence pour les deux autres bornes. Cet arrangement offre un gain en tension et en courant élevé. Alternativement, en configuration base commune, l'émetteur est l'entrée et le collecteur est la sortie, échangeant le gain en tension contre une bande passante plus large. La configuration collecteur commun (suiveur d'émetteur) utilise l'émetteur comme sortie, assurant la mise en mémoire tampon et l'adaptation d'impédance plutôt que le gain en tension.

La taille et la géométrie de l'émetteur affectent les performances à haute fréquence. Une surface d'émetteur plus petite réduit la capacité parasite et permet une commutation plus rapide, c'est pourquoi les transistors RF et logiques ont des structures d'émetteur finement rayées ou interdigitées. La jonction émetteur-base est la plus étroite et la plus capacitive des trois jonctions, de sorte que sa conception limite directement la fréquence de fonctionnement maximale du transistor. La résistance série parasite dans l'émetteur et ses contacts ajoute également des pertes, en particulier à des courants plus élevés où cette résistance devient significative par rapport à la résistance de la jonction.