Il s'agit de la structure d'un transistor BJT. Regardons un NPN:
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Vous avez une région de collecteur constituée de semi-conducteur de type N, une base de type P et un émetteur de type N. Je ne vais pas entrer dans les détails car cela dépasse la portée de la question, mais laissez-le suffire avec une question - le collecteur et l'émetteur ne se ressemblent-ils pas?
Ce que vous avez fait, c'est connecter l'émetteur à la masse et le collecteur à la masse via une résistance. Vous avez ensuite appliqué une tension à la base.
Normalement, ce que vous attendez avec une tension sur la base, c'est que le courant circule de la base vers l'émetteur - c'est essentiellement une diode avec la base comme anode et l'émetteur comme cathode. Si la tension à la cathode est supérieure à la base, ce flux de courant à travers la jonction base-émetteur fera circuler le courant du collecteur vers l'émetteur.
Cependant dans votre cas, le collecteur n'est pas à un potentiel plus élevé que la base, il est à un potentiel plus faible. C'est là que ma question entre en jeu - tout comme la jonction base-émetteur, la jonction base-collecteur est également une jonction PN, qui est également une diode. Encore une fois, la base est l'anode, mais cette fois le collecteur est la cathode. Cela signifie que lorsque vous appliquez une tension plus élevée sur la base que sur la cathode, un courant circule de la base à travers la cathode.
Vous avez maintenant du courant circulant de la base vers la cathode, à travers la résistance vers la terre, ainsi le mystérieux flux de courant est identifié.
Pour clarifier davantage, voici votre circuit si nous considérons les jonctions PN comme des diodes (*):
simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab
Vous pouvez voir comment le courant peut maintenant circuler à travers la diode Base-Emitter ainsi que la diode Base-Collector.
En ce qui concerne les raisons pour lesquelles votre graphique actuel montre que le courant du collecteur est négatif, cela est presque certainement dû à la façon dont vous avez sondé le fil dans votre simulation.
La sonde de simulation sera installée de sorte que ce flux de courant dans le collecteur soit considéré comme "positif". De plus, la deuxième sonde sera configurée de sorte que le flux de courant à travers la résistance de haut en bas soit considéré comme "positif".
Cependant, dans ce cas, le courant s'écoule du collecteur ("négatif" du point de vue des sondes) et dans la résistance ("positif" du deuxième point de vue des sondes). En conséquence, il y a une différence dans le signe.
Fondamentalement, c'est comme avoir deux ampèremètres en série, mais un câblé à l'envers. Ils afficheront des lectures égales mais opposées.
Info bonus
Maintenant, le courant de base-collecteur sera beaucoup plus faible que le courant de base-émetteur, en partie parce que vous avez la résistance série du collecteur à la terre qui baissera une certaine tension et limitera ainsi le courant (un peu comme mettre une résistance en série avec une LED) , mais aussi en partie parce que la structure NPN est plus complexe.
L'émetteur est dopé plus fortement que le collecteur, ce qui signifie que la jonction BE aura en fait une chute de tension directe beaucoup plus faible que la jonction BC. Par conséquent, même sans la résistance, le courant BC sera considérablement inférieur au courant BE.
En fait, vous pouvez utiliser un transistor BJT en sens inverse (permutation C et B), mais les performances seront considérablement dégradées.
(*) La vue des diodes ne représente pas entièrement un transistor NPN. Si vous collez deux diodes ensemble comme ça, vous ne vous retrouverez pas avec un transistor NPN à cause des fils métalliques de la diode entre autres. Cependant, il décrit avec précision l'effet que vous voyez.