État d'un transistor bipolaire dont les deux jonctions sont polarisées en inverse et où le courant de collecteur est quasi nul. Correspond à l'état ouvert d'un interrupteur.
Nom japonais: 遮断領域
Domaine: Transistors bipolaires
Un transistor bipolaire à jonctions (BJT) possède quatre régions de fonctionnement déterminées par ses deux jonctions. Dans la région active directe, la jonction base-émetteur est polarisée en direct et la jonction base-collecteur en inverse ; en saturation, les deux sont polarisées en direct ; en blocage, les deux sont polarisées en inverse. En pratique, un transistor au silicium est effectivement bloqué dès que VBE est inférieure à environ 0,5 V, car le courant direct est alors négligeable. Seul le courant de fuite des jonctions, de l'ordre du nanoampère, atteint le collecteur : le trajet collecteur-émetteur se comporte comme un interrupteur ouvert.
Dans les circuits de commutation, un BJT alterne entre blocage (ouvert) et saturation (fermé). En blocage, presque aucun courant de collecteur ne circule : il n'y a pas de chute de tension dans la résistance de charge, VCE monte presque jusqu'à la tension d'alimentation et la puissance dissipée est quasi nulle. Si la base est laissée flottante, le courant de fuite collecteur-base entre dans la base et se trouve amplifié par le gain en courant, si bien que le transistor peut ne pas se bloquer complètement, surtout à chaud, car la fuite augmente fortement avec la température. Une résistance entre base et émetteur dérive cette fuite et garantit le blocage.
La vitesse de commutation dépend de la rapidité avec laquelle le transistor passe d'une région à l'autre. Pour passer du blocage à la conduction, il faut charger les capacités de jonction jusqu'à ce que VBE atteigne environ 0,6–0,7 V avant que le courant de collecteur ne monte : c'est le temps de retard. Le passage de la saturation au blocage est plus lent, car la charge excédentaire de porteurs minoritaires stockée dans la base doit être évacuée avant que le transistor puisse revenir au blocage (temps de stockage). Les circuits qui empêchent le transistor d'entrer en saturation profonde, comme les transistors à diode Schottky d'antisaturation, réduisent ce retard au blocage.
Pour un MOSFET, l'état bloqué comparable correspond à VGS inférieure à la tension de seuil, bien qu'un courant sous le seuil circule encore, généralement plus important que la fuite d'un BJT bloqué dans les composants miniaturisés. Le mot saturation n'a d'ailleurs pas le même sens pour les deux composants : la saturation d'un BJT est l'état de l'interrupteur complètement fermé, tandis que la saturation d'un MOSFET correspond à la région active du BJT. La région de blocage n'a par ailleurs aucun rapport avec la fréquence de coupure (fT), qui est la fréquence à laquelle le gain en courant tombe à un.
Les jonctions base-émetteur et base-collecteur sont toutes deux polarisées en inverse ou, en pratique, VBE est inférieure à environ 0,5 V pour le silicium. Le courant de collecteur se limite alors à une fuite de l'ordre du nanoampère.
Avec une base flottante, la fuite collecteur-base traverse la jonction base-émetteur et se trouve amplifiée par le gain en courant, si bien que le transistor peut légèrement conduire. La résistance dérive cette fuite pour que le transistor reste fermement bloqué.
Non. La région de blocage est un état de polarisation continue où le transistor est bloqué, tandis que la fréquence de coupure (fT) est la fréquence à laquelle le gain en courant petit signal du transistor tombe à un.
Distorsion de croisement Effet Early Effet Miller Émetteur suiveur Fréquence de transition Gain en courant (hFE) HBT (transistor bipolaire à hétérojonction) Miroir de courant Montage Darlington Montage émetteur commun