03/12/2015. Le transistor bipolaire. Pascal MASSON. Sommaire. I. Historique. Caractéristiques du transistor. Polarisation du transistor

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1 3/2/25 diion École Polyechnique Universiaire de ice Sophia-Anipolis Parcours des écoles d'ingénieurs Polyech (Peip) -Parcours des écoles 645 roue d'ingénieurs des Lucioles, Polyech 64 IOT (Peip) Sommaire I. Hisorique II. III. IV. aracérisiques du ransisor Polarisaion du ransisor Les foncions logiques V. Amplificaion en classe A VI. VII. Mulivibraeur asable ARAHAM LOH Amplificaion en classe VIII. Amplificaeur opéraionnel I.. Définiion I. Hisorique es un composan élecronique uilisé comme : inerrupeur commandé, amplificaeur, sabilisaeur de ension, modulaeur de signal

2 3/2/25 I.2. Hisoire du ransisor I. Hisorique 947 : John ARD e Waler RATTAI invenen le ransisor à conac (ransisor) au laboraoire de physique de la sociéé LL (USA). ee découvere es annoncée en juille 948. Transisron : Herber MATAR e Heinrich WLKR invenen (indépendammen de LL) aussi le ransisor à conac en juin 948 (en France). e ransisor sera appelé le Transisron pour le disinguer de celui de LL. Transisor à conac : en janvier William SHOKLY invene le ransisor à joncion (bipolaire) mais la echnique de fabricaion ne sera mairisée qu en 95 Transisor à joncion 948 I. Hisorique I.2. Hisoire du ransisor Les ransisors remplacen les conaceurs élecromécaniques des cenraux éléphoniques e les ubes dans les calculaeurs. 953 calculaeur (93 ransisors + 55 diodes) Sonoone 953 : première applicaion poraive du ransisor enan que sonoone. 954 : première radio à ransisors. Régency TR- (4 ransisors) I. Hisorique I.3. Hisoire des premiers circuis inégrés 958 : Jack KILY de Texas Insrumen présene le premier circui (oscillaeur) enièremen inégré sur une plaque de semiconduceur. 958 premier circui inégré 96 : producion de la première mémoire Flip Flop par la sociéé Fairchild Semiconducor. 96 Flip Flop en circui inégré 965 : à parir du nombre de composans par circui inégré fabriqué depuis 965, Gordon MOOR (Fairchild Semiconducor) prédi que le nombre de composans inégrés (par unié de surface) doublera ous les 2 mois. ee loi es oujours vraie! 2

3 émeeur colleceur 3/2/25 II. aracérisiques du ransisor II.. Définiion d un ransisor bipolaire es créé en juxaposan rois couches de semiconduceur dopés +, P puis pour le ransisor P (couran dû à un flux d élecrons) ou dopés P +, puis P pour le ransisor PP (couran dû à un flux de rous). Le niveau de dopage décroi d un bou à l aure de la srucure. Un faible couran de base,, perme de commander un couran de colleceur,, bien plus imporan. II.2. Représenaion colleceur colleceur base P + base P P + I I émeeur émeeur base Transisor P Transisor PP II. aracérisiques du ransisor II.3. Foncionnemen du ransisor P Si la ension es suffisane, la diode (base émeeur) es passane : ouran de rous de vers. ouran d élecrons de vers qv qv I I.exp I I.exp S S Se kt kt Si le nombre d élecrons dans l émeeur e fois plus grand que le nombre de rous dans la base alors I S << I Se. P + II. aracérisiques du ransisor II.3. Foncionnemen du ransisor P On posiionne à présen le colleceur dopé La joncion es polarisée en inverse : augmenaion du champs élecrique inerne. La longueur de la base es rès coure e les élecrons arriven ous au niveau de la Z asecolleceur. V Les élecrons son propulsés dans le colleceur pas le champ élecrique. P Si on modifie la ension V (dans une ceraine limie), le champ élecrique es oujours suffisan pour propulser ous les élecrons : Le couran de colleceur ne dépend pas de la ension V mais uniquemen de. 3

4 3/2/25 II. aracérisiques du ransisor II.3. Foncionnemen du ransisor P q Par convenance on pose : V T ( 25.6 mv à 3K) kt Les rois courans du ransisor bipolaire son : : couran de rous de vers. V I IS.exp VT : couran d élecrons de vers V I ISe.exp VT I : couran de rous de vers + couran d élecrons de vers V I IS.exp I I V T Le rappor,, enre les courans e dépend enre aures des niveaux de dopage de l émeeur e de la base P ainsi que de l épaisseur de la base : =. I II. aracérisiques du ransisor II.3. Foncionnemen du ransisor P Si la ension V augmene rop : Le champ élecrique base colleceur diminue Les élecrons ne son plus ous propulsés dans le colleceur mais une parie sor par la base Le couran end à devenir nul On di dans ce cas que le ransisor es sauré P La ension pour laquelle ce phénomène apparaî es noée sa. I II. aracérisiques du ransisor II.3. aracérisiques ( ) du ransisor P Pour débloquer (rendre passan) le ransisor P, il fau que la joncion base-émeeur soi polarisée en direc avec une ension supérieure à la ension de seuil,, de cee diode : >. La caracérisique ( ) es celle de la diode base-émeeur en ne considéran que le couran de rou. Ici le couran de rous es bien plus faible que le couran d élecrons. base colleceur P + (A) inverse direce I émeeur (V) 4

5 3/2/25 II. aracérisiques du ransisor II.3. aracérisiques ( ) du ransisor PP Pour débloquer (rendre passan) le ransisor PP, il fau que la joncion base-émeeur soi polarisée en direc avec une ension supérieure (en valeur absolue) à la ension de seuil,, de cee diode soi : <. La caracérisique ( ) es celle de la diode base-émeeur en ne considéran que le couran des élecrons. Ici le couran des élecrons es bien plus faible que le couran des rous. base colleceur émeeur P P + I direce (A) inverse (V) II.3. aracérisiques ( ) du ransisor P Si la joncion es polarisée en inverse, alors le couran d élecrons peu raverser cee joncion. base II. aracérisiques du ransisor Dans ce cas le couran es indépendan de : régime linéaire ( =. ) Si = alors aucun couran ne circule enre l émeeur e le colleceur Le basculemen enre ces deux foncionnemens se produi à la ension sa (sa pour sauraion) : le couran n es pas proporionnel à. colleceur émeeur P + I (A) sauré sa Linéaire 4 (V) 3 2 > II. aracérisiques du ransisor II.4. ilan des caracérisiques ( ) e ( ) (A) loqué : <, =, = (V) P (A) sa (V) I 5

6 3/2/25 II. aracérisiques du ransisor II.4. ilan des caracérisiques ( ) e ( ) Passan_Linéaire : >, >, =. (A) (V) P (A) sa (V) I II. aracérisiques du ransisor II.4. ilan des caracérisiques ( ) e ( ) Passan_Sauré : >, >, <., < sa (A) (V) P (A) sa (V) I II. aracérisiques du ransisor II.4. ilan des caracérisiques ( ) e ( ) Si on déconnece le colleceur, le couran de base correspond à la somme des rous e des élecrons ( = h + + e ). La résisance série es de l ordre de l ohm (A) h + + e e h + P (V) 6

7 3/2/25 II. aracérisiques du ransisor II.4. ilan des caracérisiques ( ) e ( ) n régime linéaire, le couran de base es consiué uniquemen de rous ( = h + ) donc la résisance série de la diode es beaucoup plus grande, de l ordre du kohm (A) h + + e P e h + (V) I II. aracérisiques du ransisor II.4. ilan des caracérisiques ( ) e ( ) n régime sauré, le couran de base es consiué des rous e d une parie des élecrons ( = h + +.e ) (A) h + + e e h + +.e h + P (V) I III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Déerminaion de e La boucle d enrée perme de déerminer la valeur de G R.I VS RS. I G V I S R RS V VS RS. I (A) /R R (V) 7

8 3/2/25 III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Déerminaion de e On considère que le ransisor es en régime linéaire I. On peu donc résumer le ransisor à rois élémens : n enrée : e R S (donc la diode base-émeeur) n sorie: un généraeur de couran =. R III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Déerminaion de e Il fau à présen vérifier si le ransisor es réellemen en régime linéaire par le calcul de VDD R.I V V VDD R. I Si > sa alors on confirme le régime linéaire e les calculs son exacs / R sa III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Déerminaion de e Si < sa le ransisor es en régime sauré e l uilisaion de la droie de charge donne les vraies valeurs de e Si on uilise pas la droie de charge, on impose = sa e on déermine la valeur de avec la boucle de sorie. VDD Vsa V V DD DD R.I Vsa I R / R sa 8

9 3/2/25 III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Déerminaion de e Il fau aussi re-déerminer la vériable valeur du couran de base. Les élecrons qui passen de l émeeur à la base ne son pas ous propulsés au colleceur e une parie sor par la base. Les valeurs de e R S son donc différenes (A) /R R (V) III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Variaion de R avec consan On par d une valeur de R suffisammen grande pour que le ransisor soi en régime linéaire La droie de charge en sorie ne change pas R On diminue alors R (A) / /R (V) sa III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Variaion de R avec consan On par d une valeur de R suffisammen grande pour que le ransisor soi en régime linéaire La droie de charge en sorie ne change pas R On diminue alors R (A) / /R (V) sa 9

10 3/2/25 III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Variaion de R avec consan On par d une valeur de R suffisammen grande pour que le ransisor soi en régime linéaire La droie de charge en sorie ne change pas R On diminue alors R (A) /R / (V) sa III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Variaion de avec R consan On par d une valeur de suffisammen faible pour que le ransisor soi en régime linéaire La droie de charge en enrée ne change pas R On augmene alors (A) / /R (V) sa III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Variaion de avec R consan On par d une valeur de suffisammen faible pour que le ransisor soi en régime linéaire La droie de charge en enrée ne change pas R On augmene alors (A) / /R (V) sa

11 3/2/25 III. Polarisaion du ransisor III.. Polarisaion simple Variaion de avec R consan On par d une valeur de suffisammen faible pour que le ransisor soi en régime linéaire La droie de charge en enrée ne change pas R On augmene alors (A) /R / (V) sa III. Polarisaion du ransisor III.2. Pon de base Les résisances R e formen un pon enre la base e d où le nom. La déerminaion de passe par celle de I P. R I P + I P III. Polarisaion du ransisor III.2. Pon de base : approche simple On considère que I P >>>. Dans ce cas un simple pon diviseur de ension perme de connaîre la valeur de e par suie la valeur de. R V 2 VDD R R2 Puis on déermine. R V V I S RS I P + IP

12 3/2/25 III. Polarisaion du ransisor III.2. Pon de base : sysème de 2 équaions On résou un sysème de deux équaions qui correspond à l écriure de deux mailles en enrée () (2) V R2.IP VS RS. I R. I P R.I P R R S I On rouve R (2) I P + IP () III. Polarisaion du ransisor III.2. Pon de base : Thévenin On peu aussi ransformer, R e en généraeur de hévenin R h h Thévenin III. Polarisaion du ransisor III.2. Pon de base : Thévenin On peu aussi ransformer, R e en généraeur de hévenin On débranche la base du ransisor pour éliminer le couran Pour déerminer R h, on éliminer les sources (ici = ) ce qui donne R // R.R R 2 h R R2 On déermine alors h avec un pon diviseur de ension R 2 h VDD R R2 R h h h 2

13 3/2/25 III. Polarisaion du ransisor III.2. Pon de base : Thévenin On peu aussi ransformer, R e en généraeur de hévenin On débranche la base du ransisor pour éliminer le couran Pour déerminer R h, on éliminer les sources (ici = ) ce qui donne R // R.R R 2 h R R2 On déermine alors h avec un pon diviseur de ension R 2 h VDD R R2 D où : h V I S R h RS h R h III. Polarisaion du ransisor III.3. Résisance d émeeur Dans la résisance R il passe le couran I donc les courans e La maille en enrée s'écri : h Rh.I VS RS.I h R h. R S. R. I I R.. On rouve le couran h V I S rreur classique : Rh RS.R oublie du Vu de l enrée (donc de ), la résisance R es mulipliée par (+) n foncion de la valeur de on peu écrire :.R. R h R h R III. Polarisaion du ransisor III.3. Résisance d émeeur La présence de R perme une régulaion hermique du ransisor n foncionnemen, le ransisor chauffe à cause de la circulaion du couran ce qui augmene la valeur du couran qui engendre une augmenaion de la empéraure ec n présence de R : (A) T V T R h (V) Si la présence de R n es pas suffisane, il fau ajouer un radiaeur sur le ransisor. h R V 3

14 3/2/25 IV. Les foncions logiques IV.. L inverseur La loi des mailles dans la boucle de sorie donne : 24 V On obien alors la droie de charge : R R V VS 24 R. I 24 V 6 V R (A) 4 V V R R S = (V) IV. Les foncions logiques IV.. L inverseur La loi des mailles dans la boucle de sorie donne : V VS 24 R. I 24 V On obien alors la droie de charge : R R On race mainenan la caracérisique (V ) de l inverseur. (V) A 24 (A) > sa 24 A V (V) (V) IV. Les foncions logiques IV.. L inverseur Table de vérié e symbole logique : S S = n praique on défini un gabari pour l inverseur (V) 24 sa 24 V (V) 4

15 3/2/25 IV. Les foncions logiques IV.2. La foncion I (O-OU, OR) 24 V 6 V Schéma élecrique d une pore I : 2 R R R S = V Table de vérié e symbole logique : 2 S 2 S = + 2 Le bu es de socker l informaion ou. Schéma logique le la mémoire : Table de vérié : Se IV. Les foncions logiques IV.3. La foncion mémoire à deux pores I Rese Q Q Se Rese Q Q hronogramme : Se Rese Q Q IV. Les foncions logiques IV.3. La foncion mémoire à deux pores I Il exise un éa inerdi avec Se = Rese = Se Rese Q Q Table de vérié : Se Rese Q Q hronogramme : Se Rese Q Q 5

16 3/2/25 IV. Les foncions logiques IV.3. La foncion mémoire à deux pores I Schéma élecrique de cee mémoire : 24 V 6 V R R R R Se Q Rese Q V R R Symbole logique de la mémoire RS (bascule RS) : Se Rese Q Q Se Rese Q Q Mémoire de ype RAM (Random Acces Memory) qui s apparene à la SRAM (Saic) : l informaion disparaî si on éein l alimenaion. Si le pon de base consomme µ A (sous 3 V) e que l on socke 6 bis alors la mémoire disperse au moins 3 W! IV. Les foncions logiques IV.3. La foncion mémoire à deux pores I 97 : 256-bi TTL RAM (Fairchild) V.. Principe de foncionnemen L amplificaeur de classe A amplifie ou le signal d enrée. On ravaille dans la parie linéaire du ransisor qui es polarisé en saique à e. =. Le couran oscille auour de = e donc oscille auour de avec =.. V = Sans signal d enrée, l ampli consomme : mauvais rendemen (au mieux 5 %). 6

17 3/2/25 V.. Principe de foncionnemen (V) R max min (A) (A) max max min (V) min V.. Principe de foncionnemen (V) R max min (A) (A) max max min (A) (V) min (A) max max max =. min min (V) min V.. Principe de foncionnemen (V) R max min (A) (A) max max max min min (V) min 7

18 3/2/25 V.. Principe de foncionnemen (V) R max (A) min (A) max min (V) max V.. Principe de foncionnemen (V) R max min (A) (A) max (V) max max min V.. Principe de foncionnemen (V) max R min (A) (A) max max min min (V) 8

19 Tensions 3/2/25 V.. Principe de foncionnemen (V) max R min (A) max (A) max min min (V) V.2. Rappels : passe hau e passe bas Les gains V / e V R / corresponden aux filres passe bas e pas hau respecivemen. La fréquence de coupure des deux filres es : F = /(2R). La noion de haue e basse fréquences se repore à la valeur de F V R V R V.2. Rappels : passe hau e passe bas n basse fréquence V = e V R = : la capacié absorbe oues les variaions de. lle a le emps de se charger e de se décharger V.5..5 F =,2 F G VR V R V R Temps 9

20 Tensions 3/2/25 V.2. Rappels : passe hau e passe bas n basse fréquence V = e V R = : la capacié absorbe oues les variaions de. lle a le emps de se charger e de se décharger.5 F = 5.F G V. VR.5 V R V R Temps V.3. lémens du monage Les résisances R e consiuen le pon de base : polarisaion de la base Le condensaeur ne laisse passer que les variaions de Ve e non la composane coninue : évie de modifier la polarisaion de la base. L es aussi un condensaeur de liaison qui perme à la charge R L (résisance d enrée du bloc R L suivan) de ne pas modifier la polarisaion du ransisor. V s V e R L V.4. Poin de repos du monage Le poin de repos correspond aux valeurs des ensions e des courans lorsqu on ne considère que le régime saique (ne dépend pas du emps). e L se comporen comme des inerrupeurs ouvers. On calcul (ce qui donne immédiaemen ) en supposan que le ransisor es en régime linéaire On déermine alors la ension qui doi êre supérieure à sa R 2

21 3/2/25 V.5. Schéma en pei signal es à présen un signal alernaif d ampliude suffisammen faible pour ne pas bloquer e/ou saurer le ransisor. ee fois, les fréquences du signal son suffisammen élevées pour ne pas permere aux capaciés e L de se charger ou de se décharger. lles se comporen comme des inerrupeurs fermés. R L V s V e R L V.5. Schéma en pei signal Les variaions de von se propager le long du circui, êre amplifiée par le ransisor puis appliquées à la charge R L. Les paramères imporans d un amplificaeur son : les résisances d enrée e de sorie, le gain en ension e les fréquences de coupure haue e basse alculer ces paramères peu êre long e on préfère uiliser le schéma pei signal qui es une simplificaion mahémaique du R L schéma réel. V s V e R L V.5. Schéma en pei signal Pour pouvoir uiliser le schéma pei signal il fau que ous les élémens aien un comporemen linéaire. Dans ce schéma, c es le ransisor qui es non linéaire e, par exemple, les variaions de doiven êre suffisammen faibles pour considérer un seul e surou un seul R S. R L V s V e R L 2

22 3/2/25 V.5. Schéma en pei signal Pour consruire ce schéma, on ne conserve que les élémens (résisances, ensions, fils e on ne conserve que les variaions de ension e de couran. () = + e g () donc on ne conserve que e g () La variaion de es nulle, v dd () =, e il en va de même pour la masse donc v masse () = Donc d un poin de vu alernaif, les fils e masse son ideniques. Une ension coninue es équivalene à un cour circui V () = V + v () V 2 () = V 2 + v 2 () = V () donc V 2 = V v 2 () = v () V.5. Schéma en pei signal R L V e. V s R L / masse V.5. Schéma en pei signal Il fau aussi ajouer deux élémens parasies donnés par la marice hybride du ransisor. i b i c vbe hie.ib hre. vce v be bipolaire v ce ic hfe.ib hoe. vce Dans ce cours, nous négligerons oujours la ension h re.v ce (par rappor à h ie.i b ) e en foncion des cas nous négligerons aussi la résisance /h oe devan les résisances branchées en parallèle. i b i c h ie e g R v be h fe.i b /h oe v ce R L / masse h re.v ce 22

23 3/2/25 V.5. Schéma en pei signal Les 4 paramères son obenus à parir du poin de polarisaion. (A) h fe h oe Déerminaion de h ie vbe V h ie ib I v ce V V (A) (V) Déerminaion de h fe i h c fe ib vce! h ie (V) h re Les paramères h dépenden du poin de repos (ou poin de polarisaion) Déerminaion de h oe i h c oe vce ib Déerminaion de h oe v h be re vce ib V.6. Paramères : résisances e gains V Impédance d enrée : R in e i in R e i in i b i c e g v in R v be / masse h ie h fe.i b v ce R L V.6. Paramères : résisances e gains Pour l impédance de sorie, on cour-circuie e g donc i b devien nul ainsi que h fe.i b e il rese : V R ou s iou R s i b i c i ou e g R v be h ie h fe.i b v ce v ou / masse 23

24 3/2/25 V.6. Paramères : résisances e gains Le gain en ension correspond au rappor enre la ension appliquée à la charge (R L ) e la ension appliquée par le généraeur : V ou Vce AV Vin Vbe Sans charge (i.e. R L ), le gain en ension devien le gain à vide : A V AV RL i in i b i c e g v in R v be / masse h ie h fe.i b v ce R L v ou V.6. Paramères : résisances e gains Pour le gain «composie», il fau considérer e g e non v in : Vce AVG eg i in i b i c e g v in R v be / masse h ie h fe.i b v ce R L v ou V.7. apacié d enrée Si la fréquence du signal es rop faible, la capacié a le emps de se charger e de se décharger e la ension ne varie pas. La variaion de ension de se rerouve inégralemen aux bornes de la capacié Il es nécessaire de connaire la fréquence de coupure du filre pour ajuser correcemen la valeur de e ainsi laisser passer le signal à amplifier V e R L V s R L 24

25 3/2/25 V.7. apacié d enrée On ajoue la capacié dans le schéma pei signal e on déerminer le gain de l amplificaeur PH Vou Vbe Vce Re H AV AV AV AV Vin Vin Vbe Re R e j j j On voi clairemen apparaîre la foncion d un filre passe hau don la fréquence de coupure es : F 2Re 2F g i in i b i c eg v in R v be / masse h ie h fe.i b v ce R L v ou V.7. apacié d enrée Si F < F alors le condensaeur se compore comme un inerrupeur ouver e le signal n es pas amplifié R L V e V s R L V.7. apacié d enrée Si F < F alors le condensaeur se compore comme un inerrupeur ouver e le signal n es pas amplifié Si F > F alors le condensaeur se compore comme un cour-circui e le signal es amplifié R L V e V s R L 25

26 3/2/25 V.7. apacié d enrée La voix humaine (e les aures sons) es consiuée d une somme de sinusoïdes d ampliudes e fréquences différenes : Signal V.7. apacié d enrée Diagramme de bode en ampliude (échelle semi-log) : A(db) Signal F (Hz) V.8. Résisance d émeeur Si le ransisor chauffe il risque de s emballer hermiquemen e d êre dérui. La résisance R évie l emballemen hermique du ransisor : T V R L I P V in R V V ou R L 26

27 3/2/25 V.8. Résisance d émeeur Gain en ension : v A ou V vin Le gain a diminué avec l inroducion de la résisance R. 3 A V 3 3 A V i b i c e g v in R h ie h fe.i b R L v ou R V.8. Résisance d émeeur Pour revenir à la valeur iniiale du gain (i.e. A V ), on ajoue une capacié en parallèle de R. ee capacié agi comme un passe bas. Si la fréquence es basse, agi comme un circui ouver, sinon elle es équivalene à un cour-circui. R L I P V in R V R L V ou V.8. Résisance d émeeur Il es nécessaire de déerminer la fréquence de ransiion enre cour-circui e circui ouver. Pour cela, on représene le schéma en pei signal en faisan apparaîre la capacié. i b i c e g v in R h ie h fe.i b R L v ou R v e 27

28 3/2/25 V.8. Résisance d émeeur Pour déerminer la fréquence de coupure du filre, on commence par définir l impédance équivalen à R // : j Zq R On déermine alors le gain : v A e v in i b i c e g v in R h ie h fe.i b R L v ou R v e V.8. Résisance d émeeur Diagramme de bode en ampliude (échelle semi-log) : A(db) Signal F (Hz) V.8. Résisance d émeeur Le gain de l amplificaeur s écri : v R // R A ou L V vin R j R S R j R // R L R R S jr i b i c e g v in R h ie h fe.i b R L v ou R v e 28

29 3/2/25 V.8. Résisance d émeeur Le gain de l amplificaeur s écri : v R // R A ou L V j R v R R R R in S j S RS R F Il exise 2 fréquences de coupure RS R F 2RSR On rerouve aussi les 2 gains e F F' 2R AV R // R RS R L e A V R // R L RS V.8. Résisance d émeeur Diagramme de bode en ampliude (échelle semi-log) avec la résisance R devien : A(db) 2 R L // R 2 log. RS 2 4 F R L // R 2 log. RS R Signal F F (Hz) V.9. Fréquences de coupure haues La variaion de la ension v bc implique une variaion de la longueur de la zone de charge d espace (Z) de la diode ase-olleceur La variaion de la Z correspond à une variaion de charge e donc la diode es équivalene à une capacié noée. ee capacié fai un pon enre l enrée e la sorie ce qui complique le calcul du gain en ension i b i c e g R v be h ie h fe.i b v ce R L 29

30 3/2/25 V.9. Fréquences de coupure haues ous considérons la capacié enre la base e le colleceur : lle peu êre ramenée en enrée e en sorie du ransisor avec le héorème de MILLR : Z. j.. j.. AV A Z V 2. j. 2. j.. AV AV A V 2 AV e g R h ie h fe.i b R L 2 V.9. Fréquences de coupure haues v Gain composie : ce hfe Re // AVG _. Req // 2 eg hie Rg Re // A VG vce hfe Req.Re soi AVG _.. eg hie Rg Re j Gain aux fréquences moyennes Il exise deux fréquences de coupure haues avec F HF << F HF2 : Fréquence de coupure haue FHF FHF FHF2 2R g // Re 22Req de l ampli. Rg // Re j2req R eq e g R h ie h fe.i b R L 2 V.9. Fréquences de coupure haues Diagramme de bode en ampliude (échelle semi-log) : A(db) 2 h fe Req.Re 2log. h ie Rg Re 2 db/dec 2 4 Signal 4 db/dec 3 F HF 6 F HF2 9 F (Hz) 3

31 3/2/25 VI. Mulivibraeur asable Abraham LOH VI.. Présenaion ircui don le schéma s apparene à celui de la mémoire RS e qui fourni un signal carré. R V T T V VII. Amplificaion classe VII.. Définiion e principe de foncionnemen L amplificaeur de classe n amplifie que la moiié du signal d enrée. Il crée beaucoup de disorsion mais a un rendemen bien meilleur que le classe A avec en héorie 78.5 %. Le poin de repos se siue à la limie du blocage du ransisor V = = (A) (A) max max max (V) VII. Amplificaion classe VII.2. Amplificaeur push-pull Les deux ransisors on le même gain. Amplificaeur de puissance e non de ension Si V =, les deux ransisors son bloqués e =. Si V >.6 V, le ransisor P es en régime linéaire e le PP es bloqué : = V.6. Si V <.6 V, le ransisor PP es en régime linéaire e le P es bloqué. = V +.6. Disorsion pour les faibles valeurs de V. Sauraion de si V >. P I L V PP (V) V (V).6.6 R L 3

32 3/2/25 VII. Amplificaion classe VII.2. Amplificaeur push-pull Les deux ransisors on le même gain. Amplificaeur de puissance e non de ension Si V =, les deux ransisors son bloqués e =. Si V >.6 V, le ransisor P es en régime linéaire e le PP es bloqué : = V.6. Si V <.6 V, le ransisor PP es en régime linéaire e le P es bloqué. = V +.6. Disorsion pour les faibles valeurs de V. Sauraion de si V >. V (V).6.6 P I L PP R L VII. Amplificaion classe VII.2. Amplificaeur push-pull Les deux ransisors on le même gain. Amplificaeur de puissance e non de ension Si V =, les deux ransisors son bloqués e =. Si V >.6 V, le ransisor P es en régime linéaire e le PP es bloqué : = V.6. Si V <.6 V, le ransisor PP es en régime linéaire e le P es bloqué. = V +.6. Disorsion pour les faibles valeurs de V. Sauraion de si V >. V (V).6 P I L PP.6 R L V (V) VII. Amplificaion classe VII.2. Amplificaeur push-pull Afin d évier la disorsion du signal, on place un pon de base avec deux diodes polarisées en direce (e passanes). L amplificaeur push-pull es uilisé comme éage de sorie des généraeurs de foncion e des amplificaeurs audio..6 V V P I L PP R L (V).6.6 V (V) 32