SUR LE GAIN DU MONTAGE JFET SOURCE COMMUNE AUX BASSES FREQUENCES

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1 INFLUENCE DU CONDENTEUE DECOUPLGE ET DE LIION UR LE GIN DU MONTGE JFET OURCE COMMUNE UX BE FREQUENCE On conidèr l onta apliicatur ourc coun d la iur qui utili un VG tranitor JFET canal N tl qu : ID = ID( ) avc : I D = 4, t V P = -, V VP L onta t xcité par un énératur inuoïdal d réitanc intrn R n liaion dirct étant donné qu la tnion ur la rill t null (pa d courant d rill) La tpératur t d 5 C On uppo dan un prir tp qu la capacité d découpla C a un valur tll, qu ll coport co un court circuit, aux réqunc oynn d travail VCC = 5 V I D 5 kω G D R kω v R GM kω R C Fiur On déir polarir l tranitor ou un courant I D = 4,5 a Calculr la valur d la tnion V G b En déduir la valur à donnr à la réitanc d ourc R c Calculr la valur d la tnion continu V D Dinr l chéa équivalnt au onta aux ptit variation t aux réqunc oynn où l ipédanc d C t néliabl 3 Calculr l xprion du ain n tnion du onta coplt : coicint : k = R R GM ) Fair l application nuériqu = (on pora l On plac aintnant aux ba réqunc où l on doit tnir copt d l inlunc non néliabl d la capacité C 4 Dinr l chéa équivalnt au onta aux ptit variation t aux trè ba réqunc Ph ROUX 5

2 5 Rchrchr l xprion du ain v = n onction d t n aiant intrvnir l contant d tp : τ = RC τ t τ = R 6 On prnd à priori C = µf Copt tnu d l xprion précédnt, tracr l allur du raph ayptotiqu d Bod du odul du ain On ra intrvnir l réqunc d coupur à 3 c t c aocié rpctivnt à τ t τ Contr l raph On déir tranttr un réqunc d 4 Hz an atténuation notabl par rapport aux réqunc oynn On choii donc d prndr : c = = πτ 7 Calculr dan c condition la valur qu doit avoir la capacité C On propo aintnant d calculr la onction découpla aocié à C à la réqunc : Fdc = lo où R t la réitanc d orti du onta vu par C ( ωr C) 8 Donnr l chéa d analy t calculr l xprion d la réitanc d orti R du onta vu par C ntr t la a N 9 Qull rlation rarquabl li alor l ipédanc d C t la réitanc R? Calculr alor la valur d la onction découpla On odii aintnant l chéa du onta n dipoant à l ntré un condnatur d liaion C L On propo d étudir l inlunc conjuué d C L t C ur la courb d répon aux trè ba réqunc

3 3 VCC = 5 V 5 kω C L G D R kω v R GM kω R C Fiur Dinr l chéa équivalnt au onta aux ptit variation t aux trè ba réqunc Rchrchr la nouvll xprion du ain v = n onction d t n aiant intrvnir l contant d tp précédnt : τ = RC tp d l ntré : τ = ( R R GM ) C L τ, τ = t la nouvll contant d R On choii d prndr τ = τ Calculr la valur à donnr à la capacité C L Copt tnu d l xprion précédnt, tracr l allur du raph ayptotiqu d Bod du odul du ain On ra intrvnir l réqunc d coupur à 3 c, c t c, aocié rpctivnt à τ, τ t τ Contr l raph d Bod

4 CORRECTION Qa : V G ID = VP ( ) =, 54V I D Qb : L courant d rill t nul, aui la tnion aux born d R GM t aui nul V G = -R I D R = 6 Ω oit Ω noralié Qc : V D = V CC ( R )I D = 7,7 V Q : R v Q3 : Gain aux réqunc oynn : v = k v = - v = k RD ID Tranconductanc : = ( ) VD ct = ID ID V V = 3, 3 d où = - 8,6 (5, ) G P Q4 : chéa aux TBF R v R C Q5 : On appll Z l ipédanc d R t C n parallèl : Z = RD = v Z v = k R D v k Z = k RD = v = = R R R = j ω R C

5 Fréqunc d coupur à 3 lié t aocié aux contant d tp : c = = πτ π RC c = = πτ RC π R Q6 : C = µf c = 36 Hz c = 348 Hz Exprion du odul du ain n décibl : R = 7, (oit 7 ) = R lo lo lo c c Graph d Bod d troi onction éléntair t d lur o : 3 c c 5 Réultat lo R 7 lo c lo c 3 Hz 4 Contair : aux TBF l cllul c, c n ont pa d inlunc (, C t un circuit ouvrt), l ain t d 7 Pui la cllul c provoqu un ronté du ain, nuit la cllul c aur un copnation d la précédnt t l ain dur contant (5,, C t alor un courtcircuit) La réqunc d coupur à 3 vi à vi d réqunc oynn t d 35 Hz Q7 : c = = = avc RC = 4 Hz On n déduit : C = 87 µf πτ π R On notra la valur iportant d C c =,57 Hz c = 4 Hz Nouvau raph d Bod : c =,57 Hz c = 4 Hz

6 3 3 c c 5 lo i lo j π i τ lo j π τ i lo k RD R 7 3 i La réqunc d coupur ba à 3 du onta t éal à 4 Hz Q8 : chéa du onta avc la éthod d l ohètr ( annulé ntraîn la connxion d la rill à la a) R i u - u Equation au nœud : i u = R R u R = = = 45, 6Ω i R R Q9 : copt tnu d Q7 : = On rtrouv la rèl pratiqu «du /» pour calculr πc un capacité d découpla F dc = -,43 Q : Rlation à l ntré du onta : v = R R GM R GM jωc L oit : v = k C L R v R C Copt tnu d rlation obtnu n qution 5, il vint :

7 4 v = = R Q : Pour τ = τ il vint : C L = 94 nf Q : Modul du ain n tnion : = R lo lo lo lo c c c Graph d Bod d quatr onction éléntair t d lur o : 3 lo c c c 5 Réultat lo R 7 lo c lo Hz 3 L odul du ain n tnion du onta coplt chut n trè ba réqunc avc un pnt niblnt éal à par décad éré par la capacité d liaion C L La réqunc d coupur ba à 3 du onta t éal à 4 Hz c