Schema Détecteur sensitif simple a transistor

Brique de base de l'électronique actuelle, le transistor est le « composant du siècle ». Sans lui, radios portatives, ordinateurs et puces n'auraient jamais vu le jour. Si, avec ses trois contacts, ce composant peut paraître bien banal, peu nombreux sont ceux qui connaissent sa fonction exacte. Tentons de la mettre en évidence à l'aide d'une petite expérience. Précisons immédiatement que celle-ci peut être réalisée sans connaissance particulière en électronique, qu'elle est absolument sans danger et que le coût des quelques composants électroniques nécessaires à sa réalisation n'excède guère une ou deux euros

Détecteur sensitif

Le transistor est, officiellement, un générateur de courant commandé - terme qui peut paraître quelque peu barbare et que nous allons tenter d'expliquer. En fait, grâce à ses trois électrodes, il existe, dans le transistor, deux circuits de courant différents. Le premier correspond au circuit du courant de commande, qui circule entre le contact appelé base et celui nommé émetteur. Le second circuit est celui du courant commandé. Il est établi entre le dernier contact, baptisé collecteur, et l'émetteur. Ces deux circuits de courant ont donc un point commun : le contact de l'émetteur.

L'opération de base réalisée par le transistor est de donner au courant commandé (celui qui circule entre collecteur et émetteur) une valeur proportionnelle à celle du courant de commande (celui qui passe entre base et émetteur). Ce facteur de proportionnalité, appelé facteur d'amplification, est une caractéristique de chaque transistor. Dans la pratique, ce facteur est de l'ordre de 300 à 800 pour les transistors les plus communs. Cela signifie que le courant que laisse circuler le transistor dans son circuit collecteur-émetteur est de 500 à 800 fois celui qui circule dans son circuit base-émetteur. C'est pour cette raison que le transistor est qualifié de générateur de courant commandé : grâce à un très faible courant, celui qui traverse la base, il devient possible de commander un fort courant, celui qui passe par le collecteur.

C'est cette particularité que la réalisation décrite ci-dessous va mettre en évidence. Il s'agit d'un « détecteur sensitif », comparable à celui qui équipe certaines chaînes haute fidélité. Dès que l'on pose le doigt sur une certaine zone, une diode électroluminescente s'illumine. Pourquoi ? Parce que le très faible courant que laisse passer notre peau entre deux électrodes contiguës de la zone sensible est capté par la base d'un transistor et commande le courant qui allume la diode placée dans son circuit de collecteur.

Dans la pratique, et tout simplement dans le but d'améliorer la sensibilité de ce détecteur, deux transistors sont montés à la queue leu leu - ce qui ne change absolument rien au principe de base du montage. Le premier transistor « dégrossit » le travail du second.

De l'électricité au bout du doigt

Notons également la présence de résistances dans ce montage, qui permettent de limiter le courant qui traverse les transistors dans le cas où, par exemple, on pose un doigt mouillé sur le capteur ou bien une pièce métallique. Les courants qui pourraient alors circuler dans les transistors seraient supérieurs à ceux que ces derniers peuvent supporter. Cela provoquerait leur destruction par fonte de leurs contacts internes, qui feraient alors office de fusibles.

Un amplificateur de courant

... Afin de rendre possible cette « adaptation », nous fournissons, en annexe, le brochage précis des transistors. Il est, en effet, indispensable, quelque soit la solution retenue, de respecter scrupuleusement leur brochage pour que le montage fonctionne. Attention, la diode électroluminescente est un composant polarisé, qui ne s'allume que si le courant électrique la parcourt dans un sens donné. Ce composant, lorsqu'il est neuf, possède une patte plus courte que l'autre. C'est la patte la plus longue qui doit être connectée vers le « plus » pour que la polarité soit correcte. Pour les résistances, aucune polarité n'est à respecter. Ce sont des petits barreaux de carbone qui se soucient peu de la direction du courant qui les traverse.

Schéma électronique

Testons notre montage
Pour le faire fonctionner, il suffit de l'alimenter à l'aide d'une pile de 4,5 volts pour lampe de poche. Ici encore, il faut veiller à bien connecter la borne « plus » de la pile au + 4,5 volts mentionné sur le schéma. Cette alimentation assurée, la diode électroluminescente doit rester éteinte. En revanche, dès que l'on pose le doigt sur la zone sensible, elle doit s'allumer...


Nomenclature

R1 = 10 kilohms (brun, noir, orange, or)
R2 = 4,7 kilohms (jaune, violet, rouge, or)
R3 = 470 ohms (jaune, violet, brun or)

T1= 2N3904 ou équivalent
T2= 2N3904 ou équivalent
D1= Diode électroluminescente
Une plaquette de câblage
Une pile 4,5 volts pour lampe de poche