Université Mohamed Ier Faculté des sciences Département de physique Oujda. Année universitaire 2015 / 2016 FILIERE SMP MODULE ELECTRONIQUE ANALOGIQUE

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1 Université Moamed Ier Faculté des sciences Département de pysique Oujda Année universitaire 2015 / 2016 FILIERE SMP MODULE ELETRONIQUE ANALOGIQUE Version revue et corrigée Pr Ali KHETTABI Responsable du module Octobre

2 e cours intitulé «Electronique analogique» est dispensé à la Faculté des Sciences d Oujda. Il s adresse aux étudiants inscrits en S5 de la nouvelle filière SMP et aussi aux étudiants de la Licence Professionnelle de Didactique des Sciences Pysiques (LPDSP). ependant pour pouvoir suivre sans difficulté ce cours, il faut au préalable avoir suivi et obtenu le module dispensé en S4 intitulé «ELETRONIQUE DE BASE» proposé dans la même nouvelle filière SMP. e cours est le fruit de plusieurs années d enseignement de l électronique notamment au NAM (onservatoire National des Arts et Métiers) au Mans (France), à l ISMANS (Institut Supérieur des Matériaux du Mans, France), à la Faculté des Sciences du Mans de l Université du Maine (Fr) et à la Faculté des Sciences d Oujda (Université Moammed 1 er ). e cours ne prétend pas être exaustif, cependant des erreurs peuvent être glissées involontairement que le lecteur aura l amabilité de me les signaler. De nombreuses références, non citées toutes, sont utilisées pour élaborer ce cours. Pr Ali Kettabi La présence aux cours et aux TD est indispensable. 2

3 Module 27 : Electronique Analogique - Rappel sur les transistors en régime dynamique : scéma équivalents en basse et autes fréquences - Amplificateurs de base à transistors bipolaires et à transistors à effet de camp - La contre réaction - Amplificateur différentiel - Amplificateur opérationnel et ses applications - Les multivibrateurs RQ: e contenu est quasiment impossible à faire. Ainsi, certains capitres (Amplificateur différentiel et Les multivibrateurs) peuvent être supprimés ou proposés en S6 ou en Master. 3

4 PARTIE PRELIMINAIRE Le contenu de cette partie est présenté sous forme de transparents correspondant à : - Rappels et généralités sur les transistors bipolaires en régime statique - Rappels sur les transistors bipolaires en régime dynamique - Rappels et généralités sur les transistors à effet de camp en régime statique et en régime dynamique. 4

5 SOMMAIRE PREMIERE PARTIE ETUDE EN REGIME DYNAMIQUE D UN AMPLIFIATEUR A TRANSISTOR BIPOLAIRE EN MF ET BF apitre I : Généralités I.1 Introduction I.2 lasses de fonctionnement des amplificateurs I.3 ritères de sélection d une classe d amplificateur I.4 Le transistor bipolaire I.5 Modèle petits signaux du transistor bipolaire I.6 Montages amplificateur à transistor I.7 Annexe : Transformation des paramètres du transistor apitre II : Montages amplificateurs fondamentaux de signal à transistor bipolaire (classe A) II.1 II.2 II.3 II.4 Montage émetteur commun Montage ollecteur ommun Montage Base ommune Analyse des 3 montages fondamentaux apitre III : omportement dynamique aux basses fréquences (BF) et autes fréquences (HF) d un montage amplificateur à transistor bipolaire III.1 Etude de la limitation du gain en tension aux BF III.2 Etude de la limitation du gain en tension en autes fréquences HF III.3 Etude d un montage amplificateur en E aux HF 5

6 DEUXIEMME PARTIE OMPORTEMENT DYNAMIQUE D UN AMPLIFIATEUR A TRANSISTOR À EFFET DE HAMP (TE) EN BASSES, MOUENNES ET HAUTES FREQUENES I. Généralités II. Scéma électrique équivalent du transistor aux BF III. Montages fondamentaux à TE IV Scéma électrique équivalent du TE aux autes fréquences HF V Exemple d étude d un montage amplificateur à TE VI Annexe A VII Annexe TROISIEMME PARTIE Le contenu de cette partie est en cours de rédaction et porte sur les capitres suivants : I) La contre réaction II) Amplificateur opérationnel et ses applications 6

7 apitre I Rappel sur les transistors bipolaires en régime statique I.1 Introduction : notion d amplificateur On nomme amplificateur de signal un étage pour lequel la puissance mise en jeu est très faible (quelques mw). On rencontre ainsi des amplificateurs de tension (l information est véiculée par la tension v e mais avec un courant i e d intensité négligeable). V cc v e v s Les notions essentielles dont il convient sont celles de gain ou d amplification (u ou i), de linéarité et de réponse en fréquence f. La tension V cc sert à la polarisation des éléments actifs de l étage amplificateur tel que les transistors, les amplificateurs opérationnels,. Dans les amplificateurs, l étude du régime statique peut être faite séparément de celle dynamique. Notons que les deux régimes coexistent ensemble. Le régime statique impose le point de fonctionnement PF. Point essentiel lorsque on passe en régime dynamique car sa fixation nous permet de définir la classe de fonctionnement du transistor. I.2 lasses de fonctionnement des amplificateurs Ainsi pour un transistor donné formant un étage amplificateur, il existe plusieurs classes d amplificateurs : 7

8 1) lasse A Les amplificateurs de la classe A sont des amplificateurs les plus utilisés. Le point de crepos (PF) est approximativement au milieu de la droite de carge. 2) lasse B Les amplificateurs classe B (et surtout leur variante classe AB) ne sont pas très utilisés : le PF est dans la région de blocage. 3) lasse e sont des amplificateurs non linéaires. Ils s utilisent le plus souvent en autes fréquences HF (émetteur radio). Le point de fonctionnement se situe dans la région bloquée des caractéristiques des transistors. 4) lasse D Ils ont la particularité d avoir : - un rendement le plus élevé de tous les amplificateurs linéaires ; - un taux de distorsion supérieur à celui des classes B et AB. I.3 ritères de sélection d une classe d amplificateur De nombreux critères peuvent être pris en compte lors de la sélection d un amplificateur. Les critères les plus importants sont : - la puissance de sortie ; - le rendement de l amplificateur Pc arg e avec Pc e Pc D Pc A P totale Ptot Vcc I 0 ; - la puissance maximale que peut dissiper l élément actif ; - le gain (en tension, en puissance) ; - la distorsion ; - la fréquence de travail. Dans la suite, seuls les amplificateurs classes A sont étudiés. arg et Dans ce genre d amplificateurs, le transistor reste l élément central. Son étude permet de mieux comprendre le fonctionnement de tels amplificateurs. I.4 Le transistor bipolaire I.4.1 Principes. aractéristique externe et droite de carge statique ette partie fait l objet du module électronique ou composants de base dispensé en S4, mais toute fois il est judicieux de faire un petit rappel pour le bon déroulement du cours. Les composants actifs nécessitent une polarisation c est-à-dire un apport externe de l énergie continu : c est la polarisation. est-à-dire aussi la fixation du point de fonctionnement (PF). Pour cela il nous faut deux coses ou deux opérations : a) les caractéristiques externes du composant b) la droite de carge statique D 8

9 Nous présentons dans la suite un bref rappel sur la jonction PN ainsi que sur l effet transistor. A. INTRODUTION À L'EFFET TRANSISTOR. Dans l élément de module omposant de Bases (B), vous trouverez l étude complète de la diode. Nous rappelons que si la diode est polarisée en inverse, les porteurs minoritaires (électrons de la zone P et trous de la zone N, créés par l'agitation termique) traversent sans problèmes la jonction et sont accélérés par le camp extérieur. Aussi (d après ce cours B), lorsque les porteurs majoritaires d'une zone francissent la jonction, ils deviennent minoritaires dans l'autre zone, et qu'ils mettent un certain temps à se recombiner avec les porteurs opposés. Partant des deux remarques précédentes, on peut déduire que si on injecte dans la zone N d'une jonction NP polarisée en inverse beaucoup de trous (qui seront dans cette zone des porteurs minoritaires) en faisant en sorte qu'ils ne se recombinent pas avec les électrons de la zone N, ils vont traverser la jonction et créer un courant dans le circuit extérieur. Fig. 1. Injection de trous dans une zone N La figure 1 illustre ce propos : il y aura des recombinaisons (carges + et - encerclées), mais limitées, et la plupart des trous iront dans la zone P et formeront le courant I 2. A noter que les recombinaisons correspondent au courant I 1 -I 2. B. LE TRANSISTOR RÉEL. e que nous venons de décrire n'est ni plus ni moins que l'effet transistor : il ne manque que le moyen d'injecter des trous dans la zone N et de faire en sorte que les recombinaisons soient faibles, pour que la majorité des trous passent dans la zone P. 1. Principe de fonctionnement. Dans le transistor réel, on va apporter les trous en créant une jonction PN, que l'on va polariser en direct. On rajoute pour ce faire une zone P sur la zone N du montage Fig. 1. ette zone P qui injecte les trous est alors l'émetteur, et la zone N, faiblement dopée est la base. omme dans le scéma de la Fig. 1, la jonction NP est polarisée en inverse. La deuxième zone P est le collecteur (voir Fig. 2.). 9

10 Fig. 2. Scéma de principe d'un transistor. Les trous injectés dans la base par l'émetteur ont une faible probabilité de se recombiner avec les électrons de la base pour deux raisons : - la base est faiblement dopée, donc, les porteurs majoritaires (électrons) seront peu nombreux. - la base est étroite, et donc les trous émis sont appés par le camp électrique collecteur-base avant d'avoir pu se recombiner (la largeur de la base est petite devant la longueur de diffusion des porteurs minoritaires injectés par l'émetteur, qui sont ici les trous). On peut observer le pénomène d'un point de vue différent: quand on injecte un électron dans la base, l'émetteur devra envoyer plusieurs trous dans la base pour qu'il y en ait un qui se recombine avec l'électron émis. Les autres trous vont passer directement dans le collecteur. En première approximation, le nombre de trous passant dans le collecteur est proportionnel au nombre d'électrons injectés dans la base. e rapport de proportionnalité est un paramètre intrinsèque au transistor et s'appelle le gain en courant β. Il ne dépend que des caractéristiques pysiques du transistor: il ne dépend ni de la tension inverse collecteur base, ni du courant circulant dans le collecteur. (eci n'est qu'une approximation, mais dans les ypotèses de petits signaux, c'est assez bien vérifié.) On a les relations suivantes : 2. onstitution et caractéristiques pysiques d'un transistor. Un transistor bipolaire est donc constitué de trois zones de silicium alternativement dopées N et P, formant deux jonctions PN. Le transistor décrit au paragrape précédent comporte deux zones P et une zone N. 'est une des deux façons d'agencer les jonctions pour fabriquer un transistor: 10

11 - soit une zone P, une N et une P : le transistor est dit PNP. - soit une zone N, une P et une N: le transistor est dit NPN. Dans les deux cas, la zone centrale (base) est très étroite vis à vis de la longueur de diffusion des porteurs minoritaires issus de la zone adjacente (l'émetteur). La base possède en outre la caractéristique d'être très faiblement dopée en comparaison de l'émetteur. 3. ourants de fuite. La relation [1] n'est qu'imparfaitement vérifiée pour une autre raison: si on reprend le scéma Fig. 2. et qu'on coupe la connexion de la base (I b = 0), on s'aperçoit que le courant circulant dans le collecteur n'est pas nul, dû à des porteurs minoritaires qui passent de la base dans le collecteur. e courant est nommé I EO. La relation [1] devient donc : En pratique, aux températures ordinaires, ce courant de fuite sera négligé. On verra par la suite qu'on s'arrangera pour polariser les montages de telle manière que le point de polarisation soit quasiment indépendant du courant de fuite. 4. Symboles, tensions et courants d un transistor Dans le symbole du transistor (figures 3 et 4), une flèce désigne l'émetteur ainsi que le sens de circulation du courant d'émetteur; c'est le sens de cette flèce qui va repérer le type de transistor: NPN pour un courant d'émetteur sortant du transistor, et PNP dans le cas inverse. La base est représentée par une barre parallèle à l'axe collecteur-émetteur. D'autres symboles existent, mais celui-ci est le plus usité. Les transistors sont des composants polarisés: les courants indiqués sont les seuls possibles pour un fonctionnement correct. En conséquence, il faudra coisir le type de transistor adapté au besoin (NPN ou PNP) et faire attention au sens de brancement. Transistor NPN Fig. 3. ourants et tensions sur un transistor NPN 11

12 Dans ce type de transistor, les courants de base et de collecteur sont rentrants, et le courant d'émetteur est sortant. Les tensions V BE et V E sont ici positives. Transistor PNP Dans ce type de transistor, les courants de base et de collecteur sont sortants, et le courant d'émetteur est rentrant. Les tensions V BE et V E sont ici négatives. Fig. 4. ourants et tensions sur un transistor PNP. ARATÉRISTIQUES ÉLETRIQUES Pour ce paragrape, nous allons étudier les caractéristiques des transistors NPN. elles des transistors PNP sont les mêmes aux réserves de signes décrites au paragrape précédent. Les transistors NPN sont plus répandus car ils ont de meilleures performances que les PNP (la conductibilité du silicium N est meilleure que celle du silicium P, ainsi que la tenue en tension). 1. Montages de base Quand on brance un transistor, si on s'arrange pour qu'il y ait une patte commune à l'entrée et à la sortie du montage, il y a 3 manières fondamentales de procéder: - la patte commune est l'émetteur: on parle de montage émetteur commun. L'entrée est la base et la sortie le collecteur. - La patte commune est la base : on parle de montage base commune. L'entrée est l'émetteur et la sortie le collecteur. - La patte commune est le collecteur : on parle de montage collecteur commun. L'entrée est la base et la sortie l'émetteur. 2. Scéma de mesure des caractéristiques Les caractéristiques qui suivent sont données pour un montage émetteur commun. Le scéma le plus simple est le suivant: 12

13 Fig. 5. Montage émetteur commun Dans ce scéma, la base est polarisée en direct par la résistance de base R b : le potentiel de la base est alors de 0,7V environ, car l'émetteur est à la masse et la jonction base émetteur est l'équivalent d'une diode passante. Le collecteur est lui polarisé par la résistance de collecteur R c de telle manière que la tension du collecteur soit supérieure à la tension de la base: la jonction base collecteur est alors polarisée en inverse. On polarise donc convenablement le transistor avec une simple alimentation et deux résistances. Dans ce montage, l'entrée est la base et la sortie est le collecteur. L'entrée est caractérisée par les deux grandeurs I B et V BE, et la sortie par les grandeurs I et V E, soit 4 variables. 3. aractéristique d'entrée La caractéristique d'entrée du transistor est donnée par la relation I B = f (V BE ) à V E = te. En fait, le circuit d'entrée est la jonction base émetteur du transistor, soit une jonction diode. ette caractéristique va dépendre très peu de la tension collecteur émetteur: on la donne en général pour une seule valeur de V E. La courbe est la suivante : Fig. 6. aractéristique d'entrée du transistor (jonction B-E) La tension V BE est d'environ 0,7V pour une polarisation normale du transistor (courant de base inférieur au ma). ette valeur est donc légèrement supérieure à celle d'une jonction de diode. 13

14 4. aractéristique de transfert La caractéristique de transfert est définie par la relation I = f (I B ) à V E = te. Nous avons déjà dit que le courant d'émetteur est proportionnel au courant de base (formule [1]). Fig. 7. aractéristique de transfert du transistor La caractéristique de transfert est donc une droite; le transistor est un générateur de courant commandé par un courant. Si on considère le courant de fuite I EO, la caractéristique ne passe pas par l'origine, car : I = I EO pour I B = 0. Le β du transistor va varier grandement en fonction du type de transistor : 5 à 10 pour des transistors de grosse puissance, 30 à 80 pour des transistors de moyenne puissance, et de 100 à 500 pour les autres transistors. 5. aractéristique de sortie La caractéristique de sortie du transistor est définie par la relation I = f (V E ) à I B = te. En pratique, on donne un réseau de caractéristiques pour plusieurs valeurs de I B. Fig. 8. aractéristiques de sortie du transistor Sur ces caractéristiques (Fig. 8.), on distingue deux zones: 14

15 - une zone importante où le courant I dépend très peu de V E à I B donné: cette caractéristique est celle d'un générateur de courant à résistance interne utilisé en récepteur. Dans le cas des transistors petits signaux, cette résistance est très grande: en première approce, on considérera que la sortie de ce montage à transistor est un générateur de courant parfait. - La zone des faibles tensions V E (varie de 0 à quelques volts en fonction du transistor) est différente. 'est la zone de saturation. Quand la tension collecteur-émetteur diminue pour devenir très faible, la jonction collecteur-base cesse d'être polarisée en inverse, et l'effet transistor décroît alors très rapidement. A la limite, la jonction collecteur-base devient aussi polarisée en direct : on n'a plus un transistor, mais l'équivalent de deux diodes en parallèle. On a une caractéristique omique déterminée principalement par la résistivité du silicium du collecteur. Les tensions de saturation sont toujours définies à un courant collecteur donné: elles varient de 50mV pour des transistors de signal à des courants d'environ 10mA, à 500mV pour les mêmes transistors utilisés au maximum de leurs possibilités (100 à 300 ma), et atteignent 1 à 3V pour des transistors de puissance à des courants de l'ordre de 10A. 6. Limites d'utilisation Le transistor pourra fonctionner sans casser à l'intérieur d'un domaine d'utilisation bien déterminé. e domaine sera limité par trois paramètres: - le courant collecteur maxi I Max. Le dépassement n'est pas immédiatement destructif, mais le gain en courant β va cuter fortement, ce qui rend le transistor peu intéressant dans cette zone. - la tension de claquage V E Max : au delà de cette tension, le courant de collecteur croît très rapidement s'il n'est pas limité à l'extérieur du transistor. - la puissance maxi que peut supporter le transistor, et qui va être représentée par une yperbole sur le grapique, car on a la relation : Fig. 9 Limites d'utilisation du transistor Toute la zone acurée sur la caractéristique de sortie du transistor (Fig. 9) est donc interdite : il y a risque de destruction du transistor par élévation de température. 15

16 7. En bref e qu'il faut retenir d'essentiel dans le transistor, c'est que c'est un amplificateur de courant: c'est un générateur de (fort) courant en sortie I (quelques ma) piloté par un faible courant en entrée I B (quelques µa). 8. Paramètres essentiels des transistors Le coix d'un transistor (au premier ordre) se fera en considérant les paramètres suivants : - Le V E Max que peut supporter le transistor ; - Le courant de collecteur maximum I Max ; - La puissance maximum que le transistor aura à dissiper (ne pas oublier le radiateur!); - Le gain en courant β ; - Si on utilise le transistor en commutation, la tension de saturation V Esat max sera un critère de coix essentiel. 9. La droite de carge statique I f V ) ( E La ligne droite, dessinée entre les points de blocage et de saturation d'un transistor sur les courbes du collecteur, est appelée droite de carge statique. Une fois dessinée, nous pouvons voir que le transistor fonctionne toujours le long de cette droite. Ainsi, pour toute valeur de I c nous retrouverons sur la droite le V E correspondant. Notez que la droite de carge est déterminée à la fois par la résistance du circuit du collecteur et par V cc et non par le transistor lui-même. I c (Saturation) Ic (point Q) Vce (point Q) V cc (blocage) Fig. 10 Droite de carge D et point de fonctionnement Q Rq : Souvent on utilise 0 au lieu de Q pour désigner le point de repos ou de fonctionnement 16

17 I.4.2 Droite de carge dynamique I ( t) f ( V ( t)) ette droite s obtient lors de la considération de l amplificateur en régime dynamique. Le traçage de cette droite nous permet de déduire l amplitude maximale de sortie : v s max. Sacant que : I ( t) I 0 i ( t) et V ( t) V 0 v ( t) on remarque bien la superposition des deux régimes statique et dynamique. La tension v ce (t) se déduit en général du circuit électrique et après quelques transformations on déduit l équation de la carge dynamique I ( t) f ( VE ( t)). I.4.3 Exemple d application Soit l étage amplificateur suivant avec IV cc =E. : E E E E Fig. 11 Montage émetteur commun Droite de carge Statique : I f V ) réseau de sortie ( E En régime statique les condensateurs jouent le rôle circuit-ouvert et on a : V R I VE REI E avec I E I I B I et on déduit l équation de la droite de VE Vcc carge suivante : I. R R R R Droite d attaque statique I B =f(v BE ) : réseau d entrée E En utilisant le téorème de Tévenin vue d entrée on obtient le circuit suivant : E 17

18 R c R B. R E V =E V BB Avec RB RB1 // RB2 Ainsi le scéma suivant donne les droites de carge et d attaque statique : De même sur ce scéma est donné le réseau de transfert défini par l équation I =f(i B ). Droite de carge dynamique I ( t) f ( V ( t)) En régime dynamique les condensateurs jouent le rôle court-circuit et la source de tension continue est assimilable à une ligne de masse. Le circuit électrique à considérer est de la forme : E 18

19 i c v ce R c R B v s v e Où R ' R // R. U On a : v v ( t) R' i ( t). On réécrit le système d équation I ( t) I 0 i ( t) et V E s ce c ( t) V 0 v ( t) et on élimine la tension v ce (t) et i c (t) entre ces deux dernières équations E E et on obtient l équation de la droite de carge dynamique suivante : VE ( t) VE 0 I c ( t) ( I 0 ). R' R' Le point de fonctionnement PF ou Q joue le rôle d origine en régime dynamique. I Limitation de v s côté gauce t D c dyn Limitation de v s côté droit I 0 Q D c sta v ce (t) V E 0 V E 1 V cc V E Fig. 12 Droite de carge statique et dynamique avec zone de limitation de v s Avec V E 1 = V E 0 +R I 0 v ce (t)=v ce max. et la quantité (V E 1 -V E 0 ) représente l amplitude maximale de En régime dynamique tout se passe comme si l origine a été translaté de (0,0) vers (V E 0,I 0 ). L excursion du point de fonctionnement sur la droite de carge dynamique D c d est limitée le 19

20 long de la l axe I c par la zone de saturation et le long de l axe V E par la zone de blocage, càd : I Zone de saturation Zone de blocage V E I.5 Modèle petits signaux du transistor bipolaire Un transistor bipolaire est un système exa polaires càd formé par trois dipôles : B V M V BM E V BM V M V EM V EM Le modèle électrique équivalent d un système exa polaires (tridpôlaires) existe bel et bien mais n est pas facilement utilisable en pratique. Pour passer à un système quadripolaires, on doit fixer une des trois électrodes E, B ou en commun avec les deux autres. En général, c est le coix de l électrode émettrice E qu est mise en commun avec le deux autres électrodes B et. 20

21 B V E V BE E E E ette opération nous permet de passer d un système à tri dipolaires à un système bi-dipolaire ou quadripolaire. Pour modéliser ce quadripôles, différentes représentations sont possibles : Z ij,y ij,,h ij. omme c est l émetteur qu est mis en commun, on ajoute l indice e à caque type de représentations Z ije,y ije,,h ije. En pratique la matrice la plus adapté aux propriétés pysiques d un transistor est la matrice ybride H. Notons qu il existe des tables qui donnent les relations de passage d une matrice à l autre. De même, on peut coisir la base comme électrode commune et la représentation correspondante est H ijb. Aussi le collecteur peut être coisi comme électrode commune à la base et l émetteur et la représentation correspondante est H ijc. En général, le coix de l émetteur comme électrode commune reste le coix le plus judicieux et il existe des tables qui permettent de passer d une représentation à l autre, par exemple les H ijc en fonction des H ije. Souvent l indice e de H ije est oublié par souci de simplicité de l écriture. Soit le circuit électrique suivant : 11e 12e i c B i b v ce v be E 21e 22e E On tire les équations suivantes : 21

22 vbe 11 eib 12e v (éq.1) ce ic 21 eib 22e v (éq.2) ce et le circuit électrique équivalent correspondant est : B i b 11 i c v be 12 v ce 21 i b 1/ 22 v ce E E 11e est une résistance (quelques 100Ω à quelques k Ω) ; 12e est un coefficient sans dimension de très faible valeur (10-3 à 10-2 ) ; 21e est un coefficient Scéma sans électrique dimension équivalent d une valeur d un allant transistor de 10 bipolaire à quelques 100 ; 22e est une conductance de très faibles valeurs (quelques μ Ω -1 ) ; 12e v ce est une source de tension liée de très faible valeur (dépend de v ce ); 21e i b est une source de courant liée (dépend de i b). Approximation : Souvent la source 12e v ce est négligeable devant la tension 11e i b :on peut ignorer cette source. 1/ 22e peut avoir des valeurs très grande de l ordre des MΩ. On doit faire attention aux ypotèses simplificatrices du problème pour pouvoir la négliger ou non. Notations : Souvent dans la littérature on rencontre les notations suivantes : 1/ 22e =ρ=r ce ; 11e =r be ; 21e =β et la source de courant βi b =g m v be où g m est une conductance. Obtentions des paramètres ybrides : 22

23 dv be 11 c est la résistance d entrée du transistor ; dib PF di c 22 c est la conductance de sortie du transistor et dvce PF g m di dv c c est la conductance de transfert du transistor. be PF Autres relations importantes du transistor : I B v be I ut e avec λ=0,9 pour le Silicium, u T =26mV à T=300K et on déduit : S 11 u I T on prend souvent λ 1. B0 De même I v be I ut e et on déduit 0 g m I 0. u T I S 0 11 g m le gain en courant statique du transistor. I B0 Scéma électrique équivalent du transistor : i b i c v be 11 1/ 22 βi b v ce aractéristique du transistor : * Impédance d entrée du transistor Z e v i be b 11 23

24 * Impédance de sortie du transistor On applique pour cela le téorème de tévenin vu du côté sortie : v be =0 (V) entrée court-circuitée, or v be = 11 i b donc i b =0 (A) d où βi b =0 on doit couper la source de courant βi b et Z T =Z s = 1/ 22. I.6 Montages amplificateur à transistor On distingue trois montages de base : I.6.1 Montage émetteur commun E I.6.2 Montage collecteur commun I.6.3 Montage base commune 24

25 Annexe : Transformation des paramètres du transistor Montage émetteur commun 11 e b 12b e 12 12b 21b b ( b 21b ) 21 e 1 22 e e 11b 1 12b 21b b 11 c c 12b 21b b ( 1 21c ) 22b 1 12b 21b b 22 c b 1 12b 21b b 1 12c 21c c Montage collecteur commun 11 c 11b 1 12b 21b b 11 e 1 21b c b 21b b ( 1 12b ) 21 c 1 22 c 12b 21b b 21b b c Montage base commune b 1 12e ( 1 21e ) 22 b 1 12b 21b b 22 e 1 12e 21e 11e 11 c 11 b 1 12e 21e e c e 12e c 21c b e 21e e c 21 b 22 b b 1 ( 12e e 21e 21e ) e 12c 22e 22 c 1 12e 21e e c e 1 12c 21c 1 12e 21e e c c c e c 25