Emploi rationnel des transistors

Description

Le trigger de Schmitt cache-t-il la clé de vos commutations ? (Circuits logiques)

Sommaire

Assimilez les fondements physiques des semi-conducteurs et maîtrisez les principes de la polarisation élémentaire

Entamez votre apprentissage en explorant les notions élémentaires de la physique du solide et le mécanisme fondamental de l’effet transistor. Vous identifierez rapidement les phénomènes parasites ainsi que les limitations en fréquence qui restreignent les performances de vos composants. Après avoir posé les bases de cette analyse théorique, étudiez les neuf principes directeurs d’utilisation pour manipuler sereinement les diodes Zener, les diodes tunnels ou les composants unijonctions. Cette approche logique vous permet ensuite de calculer précisément les impédances d’entrée et de sortie sur les configurations en émetteur commun, base commune ou collecteur commun. Enfin, cette première phase d’initiation se conclut par l’évaluation rigoureuse des conditions de saturation, un paramètre indispensable pour garantir la stabilité de vos premières polarisations de circuits.

Domptez les dynamiques d’écoulement thermique et optimisez vos différents étages d’amplification

Analysez les contraintes physiques réelles en abordant les lois complexes de l’écoulement de la chaleur au sein des jonctions de silicium. Ce constat technique vous amène directement à dimensionner des radiateurs thermiques adaptés pour contrecarrer l’inertie du boîtier et protéger vos installations contre les destructions par surchauffe. Fort de cette sécurité matérielle, passez à la conception d’étages amplificateurs performants en exploitant les couplages alternatifs et continus. Vous progresserez ensuite vers la création d’amplificateurs à large bande et de générateurs à courant constant, parfaits pour stabiliser le signal électrique de vos appareils de mesure. Cet apprentissage de l’amplification s’achève par l’exploitation des transistors complémentaires et des réactions positives, deux astuces d’ingénierie qui démultiplient l’impédance d’entrée de vos montages haute fréquence.

Explorez la logique de commutation et pilotez les systèmes de traitement numérique du signal

Découvrez l’efficacité du fonctionnement en tout ou rien en basculant le composant dans son régime de saturation le plus strict. Cette transition vers l’électronique numérique vous permet de concevoir des circuits logiques fluides et de maîtriser les transitoires lors des commutations rapides. À partir de ces fonctions logiques simples, construisez des structures impulsionnelles complexes telles que des multivibrateurs astables, des générateurs de dents de scie et des triggers de Schmitt. Des architectures de comptage avancées et des méthodes d’affichage numérique s’offrent alors à vous pour concrétiser vos projets d’automatisation. Enfin, l’étude se conclut par l’intégration d’amplificateurs opérationnels et de convertisseurs analogique-numérique par essais successifs, vous donnant toutes les clés pour interconnecter parfaitement le monde physique avec les technologies informatiques.

–Caractéristiques–

• Titre : Emploi rationnel des transistors

• Auteur : Jean-Pierre Oehmichen

• Edition : Radio

• Dimensions : 16,0 x 24,0 x 1,2 cm

• Nombre de pages : 160 pages

• Depot légal : 1969

• Thématique : Électronique technique, ingénierie des semi-conducteurs et conception de circuits intégrés

Jean-Pierre Oehmichen

Nom de l’éditeur : Radio Dimensions : 16,0 x 24,0 x 1,2 cm Nombre de pages : 160 pages Date d’édition : 1969 Grosse tache sur la couverture ‘Etat : Bon (interne)

Résumé

Emploi rationnel des transistors par Jean-Pierre Oehmichen : Maîtrisez l’électronique des semi-conducteurs et concevez des circuits d’une fiabilité absolue

Ingénieurs, techniciens ou électroniciens passionnés, comment concevoir des montages électroniques stables, performants et optimisés sans risquer la surchauffe ou la défaillance de vos composants ? L’ouvrage Emploi rationnel des transistors, véritable classique de Jean-Pierre Oehmichen, vous apporte les clés méthodologiques et les règles empiriques indispensables pour exploiter tout le potentiel des semi-conducteurs. À travers une approche rigoureuse et ancrée dans la pratique, ce traité vous enseigne comment dompter l’effet transistor, stabiliser vos circuits face aux variations thermiques et concevoir des architectures électroniques complexes avec une précision chirurgicale. Que vous travailliez sur l’amplification, la commutation ou le traitement analogique-numérique, ce livre de référence transforme vos connaissances théoriques en un savoir-faire technique redoutable et immédiatement applicable sur votre banc d’essai.

Pourquoi lire ce livre ?

• Une éducation scientifique rigoureuse : Assimilez les bases physiques du solide et l’effet transistor pour appréhender les phénomènes parasites, les limitations technologiques et les fréquences de coupure avec l’œil d’un expert.

• La maîtrise des lois thermiques et de la robustesse : Apprenez à calculer l’écoulement de la chaleur dans les jonctions et à dimensionner correctement les radiateurs pour protéger vos circuits contre l’inertie thermique et la destruction.

• Une boîte à outils complète de montages pratiques : Découvrez les structures fondamentales des amplificateurs (émetteur commun, collecteur commun, base commune) ainsi que les techniques de polarisation optimales pour maximiser les impédances d’entrée et de sortie.

• L’art des circuits impulsionnels et logiques : Domptez les régimes de saturation et le fonctionnement en commutation tout ou rien pour concevoir des multivibrateurs, des circuits logiques, des triggers de Schmitt ou des systèmes de comptage avancés.

• L’initiation aux technologies de pointe et de conversion : Explorez les concepts des amplificateurs opérationnels, de la conversion analogique-numérique et des alimentations stabilisées pour créer des équipements électroniques modernes et autonomes.

Table des matières

AVANT PROPOS …… 5

CHAPITRE I — BASES PHYSIQUES DE FONCTIONNEMENT DES SEMICONDUC-TEURS ET APPLICATIONS DE CES BASES.

1 — Rappel de notions de physique du solide …… 9

2 — L’effet transistor …… 16

3 — Les phénomènes parasites dans le transistor …… 20

4 — Etude pratique du fonctionnement du transistor …… 21

5 — Les limitations en fréquence …… 28

6 — Les limitations technologiques …… 38

7 — Les neuf principes d’utilisation des transistors …… 44

8 — Bases physiques de fonctionnement et paramètres des autres dispositifs semiconducteurs …… 47

La diode Zener …… 48

La diode tunnel …… 50

Le transistor unijonction (ou diode double base) …… 50

Le redresseur au silicium commandé ou thyratron …… 53

Technetron, transistor unipolaire et clôdes à capacité variable …… 55

10 — Technologie de fabrication, équivalences …… 56

CHAPITRE II — APPLICATIONS DIRECTES DES PRINCIPES D’UTILISATION.

1 — Conditions de saturation d’un transistor …… 67

2 — Justification des relations entre courants de fuite …… 68

3 — Un transistor mètre ultra-simplifié …… 73

4 — Méthodes de polarisation d’un transistor …… 78

5 — Calcul des impédances d’entrée et de sortie des 3 montages …… 88

Influence de la résistance d’attaque sur la résistance interne de sortie …… 90

CHAPITRE III — LES PROBLEMES D’ÉCOULEMENT DE LA CHALEUR DANS LES JONCTIONS.

1 — Dissipation collecteur d’un transistor chargé par une résistance pure …… 93

2 — Les lois de l’écoulement de chaleur …… 96

3 — Application des lois ci-dessus au transistor …… 98

4 — Les radiateurs et leur détermination …… 101

5 — L’inertie thermique de la jonction du boîtier et du radiateur …… 104

6 — Quelques détails concernant les problèmes thermiques …… 107

CHAPITRE IV — ETAGES AMPLIFICATEURS EN EMETTEUR COMMUN.

1 — Etages à couplages alternatifs …… 111

2 — Couplage continu …… 118

3 — Etage de sortie …… 124

4 — Amplificateur à large bande …… 140

5 — Amplificateurs accordés …… 142

CHAPITRE V — LE MONTAGE COLLECTEUR COMMUN ET LES MONTAGES QUI S’Y RATTACHENT.

1 — Les problèmes de polarisation …… 150

2 — Etage collecteur commun en cascade …… 152

3 — Etage abaisseur d’impédance à transistors complémentaires …… 157

4 — Augmentation d’impédance d’entrée par réaction positive …… 161

CHAPITRE VI — QUELQUES APPLICATIONS DES MONTAGES À BASE COMMUNE.

1 — Etages amplificateurs haute fréquence …… 163

2 — Augmentation d’impédance à courant constant …… 166

3 — Générateur à courant constant …… 168

CHAPITRE VII — LE TRANSISTOR UTILISE EN REGIME DE SATURATION. FONCTIONNEMENT EN COMMUTATION.

1 — Avantages des transistors utilisés en saturation …… 172

2 — Les transitoires en fonctionnement tout ou rien …… 174

3 — Le transistor en interrupteur tout ou rien …… 184

4 — Le transistor dans les circuits logiques …… 190

CHAPITRE VIII — STRUCTURE ET PROPRIETES DES MONTAGES IMPULSIONNELS SANS ELEMENTS INDUCTIFS.

1 — Les multivibrateurs astables …… 212

2 — Générateurs de dents de scie astables …… 223

3 — Montages monostables …… 234

4 — Bistable du type « Trigger de Schmitt » …… 240

5 — Bistable symétrique du type Eccles-Jordan …… 246

6 — Calcul des circuits monostables et bistables …… 254

CHAPITRE IX — STRUCTURE ET PROPRIETES DES MONTAGES IMPULSIONNELS COMPORTANT DES ELEMENTS INDUCTIFS.

1 — Bobinages en « mémoire de courant » …… 263

2 — Montages à couplages inductifs régénératifs …… 269

3 — Montages à ligne à retard …… 274

CHAPITRE X — LE COMPTAGE.

1 — Les structures de compteurs …… 277

2 — Méthodes d’affichage des compteurs …… 287

CHAPITRE XI — LES AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS.

1 — Les opérations mathématiques avec les amplificateurs opérationnels …… 293

2 — Le montage de Goldberg …… 296

3 — Détails sur les modulateurs …… 300

CHAPITRE XII — CONVERSION ANALOGIQUE-NUMERIQUE ET NUMERIQUE-ANALOGIQUE.

1 — Convertisseur numérique-analogique …… 304

2 — Convertisseurs analogiques-numériques …… 309

Le système codeur mécanique …… 309

Convertisseurs analogiques-numériques utilisant une rampe et un comptage …… 310

Convertisseur analogique-numérique par asservissement tension-fréquence …… 312

Convertisseur analogique-numérique par la méthode des essais successifs …… 314

Convertisseur analogique-numérique par compteur réversible …… 315

CHAPITRE XIII — INSTRUMENTS UTILES POUR LES REALISATIONS À TRAN-SISTORS.

1 — Alimentations non stabilisées …… 318

2 — Alimentations stabilisées par diodes Zener …… 325

3 — Alimentations stabilisées par transistor …… 329

4 — Les mesures d’intensité …… 344

5 — Les étuves …… 348

CHAPITRE XIV — EVOLUTION POSSIBLE DE LA TECHNIQUE DES SEMICONDUCTEURS.

1 — Evolution des semiconducteurs classiques …… 351

2 — Types nouveaux à envisager …… 354

3 — Les assemblages compacts d’éléments …… 355

APPENDICE.

1 — Transformation des paramètres …… 359

2 — Résistance thermique des radiateurs …… 361

3 — Répertoire des semiconducteurs utilisables …… 364

BIBLIOGRAPHIE …… 367

Quatrième de couverture

Une approche différente des ouvrages classiques sur les semiconducteurs

Ce n’est pas un livre de plus grossissant la pile de tous ceux qui traitent des semiconducteurs : c’est autre chose.

Le regard de l’ingénieur praticien et pédagogue

Ingénieur pratiquant quotidiennement les transistors, l’auteur a cherché et a trouvé pourquoi des techniciens confirmés, utilisant les semiconducteurs depuis des années, commettant encore tant de fautes ; professeur d’une grande école d’électronique, il était bien placé pour connaître les raisons de l’appréhension des futurs ingénieurs devant les « petites bêtes à trois pattes ».

La méthode pédagogique : clarifier par l’essentiel

Il en est résulté ce livre qui vise à rendre clair et simple ce qui l’est et doit le rester. En dégageant au préalable l’essentiel (quelques règles simples qui tiennent en une page, la page 46 de ce gros volume), l’auteur parvient, en effet, à clarifier toutes les notions complexes concernant les structures, le fonctionnement et les applications des dispositifs semiconducteurs.

Une analyse minutieuse des applications industrielles

Toutes les possibilités offertes par l’électronique à l’industrie sont ainsi analysées minutieusement. (Un exemple de cette minutie : pour mieux faire comprendre le fonctionnement en commutation, l’auteur expose tous les principes de l’algèbre de Boole).

Un ouvrage de base sans équivalent

Par sa façon d’aborder et de résoudre les problèmes les plus arduux concernant les semiconducteurs, ce livre, qui est très complet, doit être considéré comme l’ouvrage de base pour tout électronicien. Il n’a pas d’équivalent.