Fonctionnement en dynamique du transistor bipolaire L'amplificateur

Transcription

1 Fonctonnement en dynamque du transstor bpolare L'amplfcateur

2 On consdère le montage Emetteur commun polarsé par un pont de résstances. On l'attaque à son entrée par un générateur de sgnaux snusoïdal de résstance nterne Rg et on le charge à sa sorte par une résstance de charge RL. On ajoute des condensateurs de lason à l'entrée entre le générateur et la base et à la sorte entre le collecteur et la charge, le rôle de ces condensateurs est de lasser passer le courant snusoïdal et d'arrêter le courant contnu. Ans le sgnal d'entrée sera njecté ntégralement dans le base alors que le courant contnu présent dans le crcut ne crcule pas vers le générateur et donc le pont de fonctonnement ne change pas. De même à la sorte la présence d'un condensateur permet au sgnal snusoïdal de passer dans la charge alors que le contnu ne passe pas et donc le courant contnu Ic reste nchangé. De même, on ajoute un condensateur en parallèle avec RE, ce qu permet de mettre l'émetteur à la masse pour le snusodal et non pour le contnu.

3 Dans tous les montages le transstor pourra être représenté pour les "petts sgnaux" par un schéma équvalent (fgure). Ce schéma se rédut fréquemment en tenant compte des ordres de grandeurs de h 12 et h 22 qu sont souvent proches de zéro.

4 Crcut équvalent hybrde On a v 1 = h h 12 v 2 I 2 = h h 22 v 2 1=B v1=vbe B C 2=C v2=vce E Le schéma du transstor est équvalent à

5 Souvent on fat l'approxmaton h 12 0 et h 22 0, en effet, ces deux paramètres hybrdes représentent des pentes presque nulles sur les caractérstques statques.

6 v 1 2 h h h h v v 2 2 v 1 2 h h Schémas équvalents petts sgnaux en Basse Fréquence a) schéma complet, b) schéma smplfé après approxmaton.

7 Amplfcateur Emetteur en commun

8 RELATIONS ENTRE C.A et C.C. Condensateurs Ils représentent un court-crcut pour le sgnal snusoïdal et un crcut ouvert pour le Contnu Les condensateurs de couplage permettent aux sgnaux snusoïdaux d entrer et sortr de l amplfcateur sans affecter le pont de fonctonnement fxé en contnu. Sources d'almentaton La tenson d almentaton contnue( VCC) représente un court-crcut pour le sgnal snusoïdal

9 Pour étuder le montage en dynamque, on cherche un schéma équvalent en dynamque. C'est un schéma qu représente le comportement du montage vs-à-vs du sgnal snusoïdal. Dans ce schéma les condensateurs sont donc remplacés par des courts crcuts et l'almentaton contnue qu ne subt pas de pettes varatons snusoïdales à ses bornes est auss remplacée par un court crcut.

10 En fonctonnement dynamque le schéma équvalent de l amplfcateur devent donc: e 1 s v e R g R 1 R 2 h 11 h 21 1 R C v s e g R L

11 e 1 s v e R g R 1 R 2 h 11 h 21 1 R C v s e g R L Un amplfcateur se présente d une manère générale sous la forme suvante : 1 2 R g v 1 Z e Z s v 2 Z L e g A v0 v 1

12 1 2 R g v 1 Z e Z s v 2 Z L e g A v0 v 1 Ze : mpédance d entrée Zs : mpédance de sorte A v = v 2 /v 1 : gan en tenson à vde A = 2 / 1 : gan en courant Caractérstques d un amplfcateur

13 e 1 s v e R g R 1 R 2 h 11 h 21 1 R C v s e g R L Impédance d entrée Ze = Ve/ Ie Ze = R 1 // R 2 // h 11 Souvent h 11

14 Gan en tenson Gv h 21 ( RC // RL ) h 11 S la charge est une résstance, le gan est réel et négatf v e et v s sont donc en opposton de phase e 1 s v e R g R 1 R 2 h 11 h 21 1 R C v s e g R L Le gan à vde est h h R C

15 Gan en courant A s s 2 1 e 2 1 e A R C R C R L h 21 R B R B h 11

16 Impédance de sorte L mpédance de sorte est l mpédance vue par la sorte quand la charge est débranchée et les sources de tenson et/ou courant sont annulées. Source de tenson court-crcutée Source de courant ouverte e 1 s v e R g R 1 R 2 h 11 h 21 1 R C v s e g R L

17 e 1 s R g R 1 R 2 h 11 h 21 1 R C v s Z s = v s / s Z s = R C

18 Drote de charge dynamque Le pont de fonctonnement appartent à la drote de charge statque Ic = f(v CE ). Dans l étude du fonctonnement en dynamque on a la relaton v 2 = - z 2 ou ben v ce = -Z c avec Z = R c //R L c et v ce sont les pettes varatons de I C et V CE qu oscllent autour du pont de fonctonnement. Donc on peut écrre V I CE C Z I 1 Z C V CE C est la drote de charge dynamque de pente -1/Z

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20 La drote de charge dynamque est une drote qu passe par le pont de fonctonnement et dont la pente est de -1/Z ( Z = Rc //RL

21 S le pont de fonctonnement est chos proche du pont de blocage (VCE = VCC )ou ben du pont de saturaton (VCE = 0) alors le sgnal de sorte est rapdement déformé. Pour avor le maxmum de dynamque sans déformer le sgnal l faut que le pont de fonctonnement sot au mleu de la drote de charge dynamque.