GEL Électronique des composants intégrés. Hiver Blocs de base d'amplificateurs intégrés Module 2 -

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1 GEL Électronique des composants intégrés - Blocs de base d'amplificateurs intégrés Module 2 -

2 Blocs de base d'amplificateurs intégrés - Suite Circuits de polarisa on Étages de gain Étages d entrée Étages de sor e GEL Électronique des composants intégrés 2

3 Blocs de base d'amplificateurs intégrés - Suite Ampli- op mul - étage: Étage de sor e GEL Électronique des composants intégrés 3

4 Étages de sor e d amplificateurs Fonc on: Établir une résistance de sor e faible pour développer une tension dans une charge sans diminu on de gain GEL Électronique des composants intégrés 4

5 Étages de sor e d amplificateurs Caractéris ques: L étage de sor e passe des signaux d amplitude élevée Le modèle pe t signal ne s applique pas Figure de mérite (mesure de la qualité): distorsion harmonique totale (THD) Fournir de l énergie à la charge de façon efficace GEL Électronique des composants intégrés 5

6 Étages de sor e d amplificateurs Classifica on Classe A: Les transistors conduisent tout le temps Classe B: Les transistors conduisent pendant un demi cycle de l onde (50% du temps) Classe AB: Les transistors conduisent pendant un peu plus d un demi cycle de l onde (un peu plus que 50% du temps) GEL Électronique des composants intégrés 6

7 Étages de sor e d amplificateurs Classifica on Classe A Classe B Classe AB GEL Électronique des composants intégrés 7

8 Étages Classe A Suiveur de tension (source follower) Voir exemple bloc 8A v i v o v i = (R L r o ) 1/ g m + (R L r o ) 1 Si r o et R L sont très grands I 2 0 v o R o = 1 1 g m +1/ r o g m Si r o est très grand Polarisa on GEL Électronique des composants intégrés 8

9 Étages Classe A Suiveur de tension (emi er follower) Il faut I > - i L sinon Q 1 sera en cut- off Alors, il faut v o > - IR L pour avoir Q 1 en régime linéaire i E1 = I + i L v o = v I v BE1 R out r e = V T /I E1 Polarisa on GEL Électronique des composants intégrés 9

10 Étages Classe A Caractéris que v I - v o v omax v omin v omin * On choisi I = V cc /R L *Si I > - i L GEL Électronique des composants intégrés 10

11 Étages Classe A Efficacité Pour une tension sinusoïdale d amplitude crête ˆ V O η = P L P S = ( Vˆ O / 2) 2 R L 2V CC I = 1 4 Vˆ 2 O IR L V CC P L : dans la charge, P s : fournie par alim. On ob ent η max = 25% quand Vˆ O = IR L =V CC GEL Électronique des composants intégrés 11

12 Circuit push- pull Le npn et le pnp ne conduisent pas en même temps Q N et Q P agissent en suiveurs de tension lorsqu ils conduisent R out = r en //r ep = V T / (i P +i N ) Étages Classe B I polarisa on = 0 GEL Électronique des composants intégrés 12

13 Étages Classe B Caractéris que v I - v o v omax Bande morte = distor on v omin GEL Électronique des composants intégrés 13

14 Étages Classe B Distorsion due à la bande morte Bande morte = distor on GEL Électronique des composants intégrés 14

15 Étages Classe B Efficacité! 1 ˆ 2 V η = P O 2 R L = "# L PS $ %&! 2 # " π Vˆ O V R CC L P L = = π $ 4 & % ( V ˆ O / 2) 2 / R L ˆ V O V CC η max = π/4 = 78.5% Valeur moyenne d une sinusoïde redressée double alternance GEL Électronique des composants intégrés 15

16 Principe Étages Classe AB V BEN +V BEP =V BB Une tension V BB polarise Q N et Q P i N et i P 0 mais pe ts Si v I =0, v o =0: i N =i P Si v I >0: v o =v I +V BB /2- V BEN, i N = i P + i L Si v I <0: Q p fourni du courant GEL Électronique des composants intégrés 16

17 Étages Classe AB Caractéris que v I - v o v omax v omin GEL Électronique des composants intégrés 17

18 Étages Classe AB Efficacité Même chose que pour un classe B: η = P L PS = π 4 ˆ V O V CC η max = π/4 = 78.5% GEL Électronique des composants intégrés 18

19 Étages Classe AB Réalisa on de V BB U lisa on de diodes ou de transistors pour fixer les V EB - V BE =V BB + V BB GEL Électronique des composants intégrés 19

20 Étages Classe AB Mul plicateur de V BE I R Étage Darlington: v o /v i 1 I R =V BE1 / R 1 V BB = I R (R 1 + R 2 ) Mul plicateur de V BE =V ( BE1 1+ R 2 / R ) 1 GEL Électronique des composants intégrés 20

21 Étages Classe AB Diodes de polarisa on et circuit de protec on Q 5 conduit si R E1 i L > V BE1 + Circuit de protec on V BB GEL Électronique des composants intégrés 21

22 Étages Classe AB CMOS Équivalent CMOS du BJT avec diodes de polarisa on Q 1, Q 2 : Transistors en diodes Tension de polarisa on GEL Électronique des composants intégrés 22

23 Blocs de base d'amplificateurs intégrés Suite 2 Exercices suggérés Sedra and Smith Exercices 11.1 à 11.5 Problèmes 11.1 à 11.3, 11.11, 11.13, 11.18, 11.19, 11.24, 11.25, 11.26, 11.27, GEL Électronique des composants intégrés 23

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