Bonjour les padawans de la physique. Aujourd'hui on voit comment fonctionnent les transistors avec Aetios de la chaine pinball mag. N'hésitez pas à partager cette vidéo, c'est gratuit
les différents lien d'aetios:
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source :
https://www.youtube.com/watch?v=Ey1nnEoADcg&t=288s
pour aller plus loin:
https://www.youtube.com/watch?v=Ey1nnEoADcg&t=288s
https://www.youtube.com/watch?v=Q3_wIWSN2D8&t=511s
youtube.com/watch?v=2mtyYvPKSco
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Category
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ÉducationTranscription
00:00 Dis chéri, t'as pas vu le transistor ?
00:02 Mais t'es célibataire, abruti !
00:04 Ah ouais c'est vrai ! Mais de toute façon c'est pas grave !
00:06 C'est bon je l'ai trouvé !
00:07 FUSION !
00:08 AAAAAH !
00:09 Bonjour les panda-ones de la physique !
00:13 Obilien pour vous servir !
00:15 Bienvenue sur la chaîne qui répond à vos questions !
00:17 Et pour ce faire, laissez-les en commentaire,
00:19 et j'y répondrai lors d'une prochaine vidéo !
00:20 Aujourd'hui, on répond aux commentaires de...
00:22 Moi !
00:23 Mais t'es qui toi ?
00:24 Enchanté, I choose de la chaîne Pinball Bag !
00:26 Ah ouais ? Et ta chaîne, elle parle de quoi ?
00:28 J'ai mis un décor subtil exprès pour que ça semble évident,
00:30 mais...
00:31 Tu le chasses quoi du coup ?
00:32 En fait, là, faudrait que tu présentes ta chaîne !
00:34 Cool, pas de soucis !
00:35 Pinball Bag, c'est un magazine digital dédié entièrement et exclusivement aux flippers.
00:40 C'est un site internet avec de l'actu, des news, des interviews,
00:43 mais c'est également une chaîne YouTube, une chaîne Twitch, et un podcast !
00:46 Ah ouais, super !
00:47 Bon bah, pour ceux que ça intéresse, tous les liens sont dans la description.
00:50 Allez vous abonner, ça fait toujours plaisir de soutenir les copains !
00:52 Ouais mais avec tout ça, tu m'as toujours pas dit c'était quoi ta question !
00:54 Eh bien c'est un composant qu'on retrouve très fréquemment dans les flippers, des paqueux,
00:58 et je me suis toujours posé la question de comment ça fonctionnait.
01:01 Hum... Un peu d'électronique, ouais, pourquoi pas, ça pourrait être pas mal.
01:04 Et du coup, c'est quoi ta question ?
01:06 Comment ça marche un transistor ?
01:07 Ouais, ok, allez, c'est parti pour le transistor !
01:10 Bon bah déjà, un transistor, qu'est-ce que c'est ?
01:12 Bah c'est ce qu'on appelle un semi-conducteur.
01:14 En fait, c'est un composant qui peut conduire l'électricité dans certaines conditions,
01:17 et pas dans d'autres.
01:18 Du coup, c'est pour ça, semi-conducteur.
01:20 Bon en fait, y a deux types de transistor.
01:22 Les transistors bipolaires, et les transistors à effet de champ.
01:25 Mais dans cette vidéo, on ne s'intéressera qu'aux transistors bipolaires.
01:28 Une fois que je suis sorti d'une meuf bipolaire, oh, c'était une galère !
01:33 Non mais là, ça n'a rien à voir.
01:34 Ah...
01:35 Ça te dérange pas si je continue ?
01:36 Je t'en prie.
01:37 Bon ok, alors reprenons.
01:38 Ce petit composant là, le transistor, est capable de faire plein de choses.
01:42 Mais là, nous allons voir que les deux choses principales.
01:44 Mais comme d'habitude, si vous voulez approfondir le sujet, je vous mettrai plein de liens dans la description.
01:48 La première chose que peut faire un transistor, c'est ce qu'on appelle la commutation.
01:51 Comme XOR ?
01:52 Pfff...
01:53 Non, XOR c'est la transmutation, pas la commutation.
01:56 Ah merde !
01:57 Mais t'as l'intention d'intervenir pendant toute ma vidéo là ?
01:59 Bah oui, pourquoi ?
02:00 Je te dis ça parce que t'es lourd !
02:02 Bon, si j'arrive à parler plus de 30 secondes, on va commencer.
02:06 Donc la première chose que peut faire un transistor, je l'ai dit, c'est la commutation.
02:09 La commutation, qu'est-ce que c'est ?
02:11 C'est à peu près la même chose qu'un interrupteur.
02:13 Et la deuxième chose que peut faire ce transistor, c'est l'amplification.
02:15 Donc en gros, je vais avoir un signal que je vais pouvoir amplifier.
02:18 Un transistor, ça ressemble à quoi ?
02:19 Eh bien ça ressemble à ça.
02:21 Donc on voit que c'est un composant qui a trois pattes.
02:23 A chaque patte, on va associer une lettre.
02:25 A savoir E, B, C.
02:27 E, c'est pour l'émetteur.
02:29 B, c'est pour la base.
02:30 Et C, c'est pour le collecteur.
02:32 Bon, maintenant qu'on a vu à quoi ça ressemblait, on va peut-être expliquer comment ça fonctionne.
02:35 Bon déjà, on va commencer par imaginer un circuit électrique assez simple.
02:38 Une pile, un interrupteur, une ampoule et des câbles.
02:41 On relie le tout, et on imagine que je voudrais inventer un système pour alerter les gens d'un danger immédiat.
02:46 En fait, je voudrais faire une lampe à éclats.
02:48 Mais tout simplement, il me faudrait un humain qui appuie à intervalles réguliers sur l'interrupteur.
02:51 Comme ça, ça va faire allumer, éteindre.
02:54 Allumer, éteindre.
02:55 Jour, nuit.
02:57 Jour, nuit.
03:00 Sauf qu'à un moment, le mec qui s'occupe d'appuyer sur l'interrupteur, soit il va en avoir marre, soit il va s'endormir.
03:04 Et puis de toute façon, ça ne va pas pouvoir durer éternellement comme ça.
03:06 Donc ce qu'on va faire, c'est essayer d'automatiser la chose.
03:09 Et donc ça, ça va être possible, vous l'avez deviné, grâce au transistor.
03:12 Donc dans un premier temps, on enlève l'interrupteur, et à la place, je mets un transistor.
03:16 On le branche entre le collecteur et l'émetteur.
03:19 La base n'est reliée à rien du tout.
03:21 Et bien à ce moment-là, le transistor est vu comme un interrupteur ouvert.
03:24 Ça veut dire qu'il ne laisse pas passer le courant.
03:26 La lampe va rester éteinte.
03:27 Et donc si j'applique une source de tension entre la base et l'émetteur, habituellement c'est environ 0,7V.
03:32 Et bien je vais rendre mon transistor passant.
03:34 Ça équivaut à un interrupteur fermé.
03:37 La lampe va donc s'allumer.
03:38 Mais au lieu d'y appliquer une tension fixe, qui allumerait tout le temps la lampe, on va y appliquer un signal carré.
03:43 On va dire +5V0, avec une fréquence particulière.
03:46 Disons 0,5Hz.
03:48 Comme ça on aurait une seconde la lampe allumée, et une seconde la lampe éteinte.
03:51 Et ainsi de suite éternellement.
03:53 Je branche donc cette source de tension entre la base et l'émetteur.
03:56 Et puis ça y est, j'ai automatisé mon système.
03:59 Quand ma tension sera égale à +5V, mon transistor sera passant, la lampe sera allumée.
04:05 Quand ma tension sera égale à 0V, mon transistor ne sera plus passant, la lampe va s'éteindre.
04:10 Et du coup, j'ai plus besoin d'un humain.
04:12 Eh bien là ce qu'on vient de voir, c'est le principe de commutation.
04:14 Un coup il est passant, un coup il n'est pas passant.
04:16 Ça commute.
04:17 Bon normalement, juste avec ce que je viens de vous expliquer, vous devez déjà comprendre pourquoi cette invention a été une révolution.
04:23 Eh oui, c'est grâce au transistor que vous pouvez voir ma vidéo.
04:25 Soit sur un écran de téléphone portable, soit sur un ordinateur.
04:27 Parce que c'est la base du numérique.
04:29 Et le numérique, c'est du binaire.
04:31 Un enchaînement de 1 et de 0.
04:33 Si on imagine que la présence de tension c'est égal à 1, et que l'absence de tension c'est égal à 1,0.
04:39 On voit qu'avec le transistor en commutation, on peut faire des 1 ou des 0.
04:43 On peut donc faire du langage binaire.
04:45 Et en plus, en associant des transistors, on va être capable de pouvoir créer des portes "E", des portes "O".
04:51 Si vous voulez, il y a les commentaires pour que je vous fasse une vidéo sur la chape de Boules.
04:54 Mais non, Boules ça s'écrit B-O-O-L-E.
05:00 Ah ok.
05:02 Je peux remettre mon pantalon alors.
05:04 Mais pourquoi tu l'as enlevé ?
05:06 C'est rapport à ma troisième patte.
05:08 Ça me gêne.
05:10 Franchement, si c'est pour dire des trucs comme ça, s'il te plaît arrête.
05:12 Parce que là, ça devient relou.
05:14 Donc bref, vous avez compris.
05:18 Si un jour, vous voulez que je parle de l'algèbre de Boules ou du langage binaire, les commentaires sont là pour ça.
05:22 Bon, maintenant qu'on a vu le premier principe du transistor, à savoir la commutation,
05:26 on va pouvoir regarder le deuxième, l'amplification.
05:28 Donc on a vu tout à l'heure que pour commander notre transistor,
05:31 il faut relier quelque chose à la base de ce transistor.
05:35 Et d'ailleurs, on avait une tension carrée de +5 V 0 V.
05:38 Et puis on a le circuit principal, c'est celui où le transistor est connecté à son collecteur et à son émetteur.
05:44 Et là, le signal va être plus important que sur la partie commande.
05:47 Donc si on regarde un peu ça vu de loin, on a en entrée un petit signal et en sortie un grand signal.
05:53 Si vous voulez, imaginons qu'en commande, je branche un micro,
05:57 et que la variation de la membrane du micro me crée une tension.
06:00 Eh bien ce signal va donc être amplifié par le transistor.
06:03 Si je branche donc une enceinte sur le circuit principal, pour le signal de sortie,
06:08 eh bien je vais avoir mon signal du micro qui va être amplifié.
06:11 Et je vais donc amplifier mon son.
06:13 Tout cela est bien sûr extrêmement simplifié, mais c'est pour que vous compreniez un peu à quoi sert le transistor.
06:18 Et là, maintenant, on a vu les principes de fonctionnement,
06:20 je vais quand même rentrer un tout petit peu plus dans le détail.
06:23 On va un peu ouvrir le transistor et voir à l'intérieur ce qui s'y passe.
06:26 Il y a deux sortes de transistor.
06:28 Les NPN et les PNP.
06:30 Mais qu'est-ce que ces lettres peuvent bien vouloir dire ?
06:32 Déjà, le composant principal des transistors, c'est le silicium.
06:37 Et le silicium, ça conduit très très mal l'électricité.
06:41 Donc si on avait que du silicium qu'on récupère et qu'on met dans nos transistors,
06:44 ça ne conduirait jamais l'électricité.
06:46 Sauf que les inventeurs du transistor, ils ont trouvé un moyen de doper le silicium.
06:50 Soit positivement, soit négativement.
06:53 Quand le silicium est dopé positivement, ça sera une portion P.
06:58 Quand il est dopé négativement, ça sera une portion N.
07:02 On a vu tout à l'heure qu'il y avait trois pattes.
07:04 Collecteur, base, émetteur.
07:06 La base, on va toujours la mettre au milieu.
07:08 Notre collecteur sera relié à du silicium dopé négativement,
07:13 la base positivement et l'émetteur négativement.
07:16 N, P, N.
07:18 Pour les PNP, c'est l'inverse.
07:20 Positif, négatif, positif.
07:22 Et donc, qu'est-ce que ça veut dire ces dopages ?
07:25 Je vais essayer de faire extrêmement simple.
07:26 Pour la portion P, on a dit que c'était positif.
07:29 Donc, on va être en manque d'électrons.
07:31 Il va y avoir des trous prêts à en accueillir.
07:33 Titre !
07:34 En plus, si tu te prends pour Yann Solon, on va faire comment ?
07:36 Je ne connais pas.
07:39 J'en étais où, déjà ?
07:40 Tu disais qu'une portion P avait des trous qui ne demandaient qu'à être remplis.
07:45 C'est déjà beaucoup.
07:47 Oui, c'est ça.
07:48 Du coup, la portion P, il y a des trous pour accueillir les électrons.
07:51 Et la portion N, c'est l'inverse.
07:52 Il va y avoir un excédent d'électrons.
07:53 Tu veux dire que la portion N décharge ses électrons sur la portion P.
07:58 C'est ça ?
07:59 Non, ce n'est pas exactement ça.
08:00 En fait, la jonction P-N empêche le passage des électrons.
08:04 Il va donc falloir apporter de l'énergie pour pouvoir les faire passer.
08:08 On voit bien que si la base n'est pas alimentée,
08:10 en portion N-P-N, par exemple, le courant ne passe pas.
08:14 Je vous ai dit que la jonction, on est bloqué.
08:16 Si je viens apporter du courant sur la base, je viens donc apporter des électrons.
08:21 Je viens donc combler les trous de la portion P.
08:25 Du coup, le courant peut passer de N-P et de P-N.
08:28 Je viens donc de rendre mon transistor passant.
08:31 Bien sûr, c'est assez compliqué.
08:33 Donc, une fois de plus, n'hésitez pas, si vous voulez vraiment approfondir,
08:36 la description est là pour ça.
08:37 Juste un petit fun fact pour terminer.
08:39 Je vous ai dit que les transistors étaient faits à base de silicium.
08:42 SILICIUM !
08:43 Et où se trouve la capitale du numérique dans le monde ?
08:45 À la Silicon Valley.
08:47 Silicon, ça vient de silicium.
08:48 Donc, ça vient des transistors.
08:50 Donc, en gros, c'est grâce aux transistors qu'on a la Silicon Valley.
08:53 Super !
08:54 Bon, je ne suis pas convaincu que ça servait à grand chose d'aller plus loin.
08:56 Donc, on va s'arrêter là.
08:57 Bah oui, mais dans mes flippers, ça sert à quoi les transistors ?
09:00 Effectivement, dans un flipper, il y a plein d'organes.
09:03 Enfin, de composants qui vont avoir besoin d'être commandés par des transistors.
09:07 Ça sert, par exemple, à commander ce qu'on appelle les batteurs.
09:09 Oui, c'est comme ça qu'on appelle les deux petits bouts de plastique
09:11 qui renvoient la bille vers le haut du plateau.
09:13 D'ailleurs, c'est rigolo, en anglais, on dit "flipper".
09:18 Non, mais elle est nulle, cette blague !
09:21 Oui, je sais, mais c'est toi qui l'as rajouté dans le script en même temps.
09:24 Bon, revenons à tes batteurs.
09:27 Ce qu'il faut se dire, c'est qu'ils fonctionnent en 48 volts.
09:29 Et quand, avec ton doigt, tu viens tripoter le bouton sur le côté du flipper,
09:32 ça vient appliquer une tension entre la base et l'émetteur du transistor
09:35 qui vient le rendre passant.
09:37 Et ensuite, ça va alimenter la bobine qui va permettre de faire bouger le batteur.
09:42 J'ai tout compris !
09:43 Franchement, si tu as tout compris, moi, je suis content.
09:46 Ce coup-ci, c'est sûr, c'est tout pour moi.
09:48 Je voudrais dire un grand merci à Etios pour cette première collab, c'était génial.
09:51 Je vous mets bien sûr en description tous les liens de sa chaîne Twitch,
09:54 de sa chaîne YouTube, de son site.
09:56 Est-ce que par hasard, tu voudrais lâcher un dernier petit mot ?
09:58 Eh bien, c'est très sympa Obi-Wan, et c'est moi qui te remercie
10:00 pour l'invitation et les explications.
10:02 D'ailleurs, ça me fait penser que j'aurais peut-être d'autres questions à te poser à l'avenir.
10:05 Si tu le veux bien, bien sûr.
10:07 Évidemment.
10:08 Bon, vous connaissez maintenant la chanson.
10:10 Si la vidéo vous a plu, le petit like qui fait plaisir.
10:12 N'hésite pas à s'abonner et à mettre la cloche pour ne rater aucune des prochaines vidéos.
10:16 C'était Obi-Wan qui vous dit que la science soit avec vous.
10:18 Eh bien tout simplement, notre collecteur sera à base de silicium dopé négativement.
10:33 La base avec du silicium dopé...
10:35 Fais chier !