Circuits Analogiques. CHAPITRE 3: Les Circuits Amplificateurs Multi-Etages. BRS - N3/U3 - Sept Les circuits amplificateurs multi-étages 1/21

Documents pareils
TD 11. Les trois montages fondamentaux E.C, B.C, C.C ; comparaisons et propriétés. Association d étages. *** :exercice traité en classe.

CHAPITRE IX. Modèle de Thévenin & modèle de Norton. Les exercices EXERCICE N 1 R 1 R 2

MEMOIRES MAGNETIQUES A DISQUES RIGIDES

Introduction : Les modes de fonctionnement du transistor bipolaire. Dans tous les cas, le transistor bipolaire est commandé par le courant I B.

Le transistor bipolaire. Page N 6 Tranlin

Guide de correction TD 6

Université Mohammed Khidher Biskra A.U.: 2014/2015

ELECTRONIQUE ANALOGIQUE

Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Nabeul

Amplificateur à deux étages : gains, résistances "vues", droites de charges, distorsion harmonique

Cours 9. Régimes du transistor MOS

Les transistors à effet de champ

Filtres passe-bas. On utilise les filtres passe-bas pour réduire l amplitude des composantes de fréquences supérieures à la celle de la coupure.

ALIMENTATIONS SECOURUES

ELP 304 : Électronique Numérique. Cours 1 Introduction

La polarisation des transistors

Le transistor bipolaire

Chapitre 4 : Le transistor Bipolaire

2.1 Le point mémoire statique Le point mémoire statique est fondé sur le bistable, dessiné de manière différente en Figure 1.

LES MONTAGES D AMPLIFICATION: ANALYSE ET SYNTHESE

Logiciel de Base. I. Représentation des nombres

MultiMedia Board. Système de développement. Manuel utilisateur. pour PIC32MX4

INSTALLATION CARACTERISTIQUES TECHNIQUES LOGICIEL DE CONFIGURATION

Circuits RL et RC. Chapitre Inductance

CIRCUIT DE CHARGE BOSCH

Régulateur de fin de course CMFL

Mini_guide_Isis_v6.doc le 10/02/2005 Page 1/15

TABLE DES MATIÈRES 1. DÉMARRER ISIS 2 2. SAISIE D UN SCHÉMA 3 & ' " ( ) '*+ ", ##) # " -. /0 " 1 2 " 3. SIMULATION 7 " - 4.

Notice d'utilisation Afficheur multifonctions et système d'évaluation FX 360. Mode/Enter

EP A1 (19) (11) EP A1 (12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN. (43) Date de publication: Bulletin 2011/26

Applications des supraconducteurs en courant fort

OFPPT ROYAUME DU MAROC RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES ANALYSE DE CIRCUITS ELECTRONIQUES DE PUISSANCE MODULE N :17 ELECTRICITE SECTEUR :

TP Modulation Démodulation BPSK

1. PRESENTATION DU PROJET

Les liaisons SPI et I2C

CARACTERISTIQUE D UNE DIODE ET POINT DE FONCTIONNEMENT

Union générale des étudiants de Tunisie Bureau de l institut Préparatoire Aux Etudes D'ingénieurs De Tunis. Modèle de compte-rendu de TP.

Sauvegarde et restauration des données informatiques professionnelles sur site et en mobilité

LCD COLOR MONITOR (English French Translation)

DETECTOR BICANAL FG2 1. DIMENSIONS ET CONNEXIONS ELECTRIQUES 2. GENERALITES. 24 VDC Alimentat. 24 Vcc. Contact Boucle Contact Boucle 1 6 7

Système 260. Système 260 Contrôle de processus. Caractéristiques clés. Logiciels Typiques

Contribution à la conception par la simulation en électronique de puissance : application à l onduleur basse tension

DP 500/ DP 510 Appareils de mesure du point de rosée mobiles avec enregistreur

Chapitre 7. Circuits Magnétiques et Inductance. 7.1 Introduction Production d un champ magnétique

Modules d automatismes simples

Moteur DC: Comment faire varier sa vitesse?

SYSTEME D ALARME. Etude d un objet technique : Centrale d alarme. LP Porte d Aquitaine - Thiviers Page 1/13

Il se peut que le produit livré diffère de l illustration.

Electrotechnique: Electricité Avion,

Votre Réseau est-il prêt?

Étude des Corrélations entre Paramètres Statiques et Dynamiques des Convertisseurs Analogique-Numérique en vue d optimiser leur Flot de Test

Chapitre 2 : Systèmes radio mobiles et concepts cellulaires

TP1 Initiation à la conception de circuits intégrés analogiques.

Encoder Encoder 1 sur 15. Codification fil par étage 15 étages max. + 2 flèches + signal de mouvement. Raccordements 0.1 mm²...

PRECISION - REJET DE PERTURBATIONS T.D. G.E.I.I.

CLIP. (Calling Line Identification Presentation) Appareil autonome affichant le numéro appelant

Canon Business Services. Dématérialisation des factures fournisseurs

Information. BASES LITTERAIRES Etre capable de répondre à une question du type «la valeur trouvée respecte t-elle le cahier des charges?

curité du patient 19 mai 2009 Aurore MAYEUX Guy CLYNCK LIE

TP - Alarme de voiture / Approche fonctionnelle

MODÉLISATION PHYSIQUE D'UN TRANSISTOR DE PUISSANCE IGBT - TRAÎNÉE EN TENSION À L'ENCLENCHEMENT

Résolvez vos problèmes d énergie dédiée à l informatique

La programmation linéaire : une introduction. Qu est-ce qu un programme linéaire? Terminologie. Écriture mathématique

QUESTION 1 {2 points}

Eléments constitutifs et synthèse des convertisseurs statiques. Convertisseur statique CVS. K à séquences convenables. Source d'entrée S1

Notice technique. Système de surveillance MAS 711

CONVERTISSEURS NA ET AN

Etude des convertisseurs statiques continu-continu à résonance, modélisation dynamique

Capteur de débit SFAB

Technique RSR /DCo

vacon nx convertisseurs de fréquence cartes d'e/s de base cartes d'extension d'e/s cartes d'adaptation manuel d'utilisation

Les transistors à effet de champ.

Sur : le délai dépend du numéro du département dans lequel vous habitez.

Conception. de systèmes électroniques. analogiques

Driver de moteurs pas-à-pas DM432C

H E L I O S - S O M O P H O N E V

Projet de synthèse de l'électronique analogique : réalisation d'une balance à jauges de contrainte

Séries 2005 / 2012 / 2035

Représentation d un entier en base b

Algorithmique des Systèmes Répartis Protocoles de Communications

Atelier C TIA Portal CTIA04 : Programmation des automates S7-300 Opérations numériques

ACOUPHEN ENVIRONNEMENT GROUPEMENT COORDONNE PAR LA COMMUNE DE MONTESSON ETUDE REALISEE POUR LE COMPTE DU : RAPPORT D ETUDE RA A

MESURE DE L ÉNERGIE ET DES FLUIDES

Sommaire. Traitement des signaux analogiques. Traitement des signaux analogiques Aperçu D.2 D.1

Tutorial Cadence Virtuoso

ETAT DE L'INSTALLATION INTERIEURE D'ELECTRICITE

Cours d électricité. Circuits électriques en courant constant. Mathieu Bardoux. 1 re année

Conférence sur les microcontroleurs.

Livret Phoenix-M. Par Georges Khaznadar, Lycée Jean Bart, Dunkerque d'après Phoenix Programmer's Manual

Recopieur de position Type 4748

INdICAteur MISE EN SERVICE. INdICAteur. Afficheur déporté pour BAMOFLONIC PFA. MeS. Indicateur pour BAMOFLONIC /1. Code article :

DÉCLARATION DE CRÉATION D UN GROUPEMENT

NPIH800 GENERATION & RESEAUX. PROTECTION de COURANT TERRE

ENREGISTREUR DE TEMPERATURE

Série 440R, 1752 Relais de sécurité et automates de sécurité Présentation de la gamme Relais de sécurité et automates de sécurité (440R, 1752)

LA MESURE INDUSTRIELLE

Fronius IG. Onduleurs centraux PV POWERING YOUR FUTURE

Circuits intégrés micro-ondes

Programmation linéaire

offrir les services les plus avancés pour les entreprises et les moyennes et petites entreprises, afin qu'ils puissent faire un acte de

Transcription:

Circuits Analogiques CHAPITRE 3: Les Circuits Amplificateurs Multi-Etages BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 1/21

Objectifs A la fin de ce chapitre, vous devez être capable: De définir la notion d impédance et les différents types d adaptation De retrouver les formules génériques d impédance D utiliser les formules génériques d impédance pour le calcul du gain en tension d un circuit multi-étages BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 2/21

Sommaire 1. Notion d impédance 2. Notion d adaptation d impédance 3. Formules génériques d impédance 4. Définition du gain en charge 5. Calcul du gain d un circuit multi-étages 6. Amplificateur à liaison continue 7. Points clé 8. Exercices 9. Annexe 1: Adaptation en puissance BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 3/21

1. Notion d impédance Impédance ou admittance: modélise une relation courant-tension sur un dipôle Impédance: Z tension = --------------------- = R + jx courant R: résistance X: réactance Admittance: Y courant = --------------------- = G+ js tension G: conductance S: susceptance Impédance d entrée Zin: i in i in v in Zin v in Zin! v in = ------- = rbb + rπ i in n intervient pas BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 4/21

1. Notion d impédance Impédance de sortie Zout: Rc ic i in v out i out v out ic = gm v in = i out ----------- Rc v out = gm Rc v in + Rc i out Rc i out v in - gm Rc v in v out Zout v out = ----------- = i out vin = 0 Rc! L impédance de sortie est calculée en annulant la source de signal d excitation Il reste éventuellement l impédance interne de la source de signal La charge n intervient pas BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 5/21

Sommaire 1. Notion d impédance 2. Notion d adaptation d impédance 3. Formules génériques d impédance 4. Définition du gain en charge 5. Calcul du gain d un circuit multi-étages 6. Amplificateur à liaison continue 7. Points clé 8. Exercices 9. Annexe 1: Adaptation en puissance BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 6/21

2. Notion d adaptation d impédance modification du gain en tension en charge générateur (source) Zout Vg V in Zin V out AVo V in Impédance de source : diviseur de tension avec Rin V in = Vg Zin / (Zin + ) Impédance de charge : diviseur de tension avec V out = AVo V in / ( + Zout) BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 7/21

2. Notion d adaptation d impédance Adaptation en tension: transfert maximal de la tension Vg vers la charge Vg V L v L = --------------------- + v g il faut:» Adaptation en courant: transfert maximal du courant Ig vers la charge i L Ig i L = --------------------- + i g il faut:» BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 8/21

Sommaire 1. Notion d impédance 2. Notion d adaptation d impédance 3. Formules génériques d impédance 4. Définition du gain en charge 5. Calcul du gain d un circuit multi-étages 6. Amplificateur à liaison continue 7. Points clé 8. Exercices 9. Annexe 1: Adaptation en puissance BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 9/21

3. Formules génériques d impédance = masse petit signal Rc pour VA infini: Zbase Q Zcollecteur Zemetteur Rb + rbb' + rπ Zemetteur = Re ------------------------------------ β + 1 Zbase = Rb { rbb' + rπ+ ( β+ 1)Re} Rb Re Zcollecteur = Rc! pour VA fini: Zcollecteur = Rc 1 ------ + ( Re ( Rb+ rbb' + rπ) ) 1 + gm ------- go go rπ ------------------------------------ Rb + rbb' + rπ BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 10/21

3. Formules génériques d impédance Exemple: application au collecteur commun VCC Vg Zin Ve C1 R1 R2 C2 Re Vs GND Zout Vg=0 Zin Ve R1//R2 Re Vs GND Zout Zout = Re ( R1 R2) + rbb' + rπ -------------------------------------------------------------------- β + 1! Influence de la source () Zin ( R1 R2) Re = [( ) ( β + 1) + rbb' + rπ]! Influence de la charge () BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 11/21

Sommaire 1. Notion d impédance 2. Notion d adaptation d impédance 3. Formules génériques d impédance 4. Définition du gain en charge 5. Calcul du gain d un circuit multi-étages 6. Amplificateur à liaison continue 7. Points clé 8. Exercices 9. Annexe 1: Adaptation en puissance BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 12/21

4. Définition du gain en charge générateur (source) Zout Vg V in Zin V out AVo V in V out = AV o -------------------------- + Zout V in AV L V out = ------------ = AV V o -------------------------- + Zout in D une façon générale, représente la charge de l étage. Ce peut être l impédance d entrée de l étage suivant. BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 13/21

Sommaire 1. Notion d impédance 2. Notion d adaptation d impédance 3. Formules génériques d impédance 4. Définition du gain en charge 5. Calcul du gain d un circuit multi-étages 6. Amplificateur à liaison continue 7. Points clé 8. Exercices 9. Annexe 1: Adaptation en puissance BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 14/21

5. Calcul du gain d un circuit multi-étages Formulation générale générateur (source) étage 1 étage 2 étage "n" Zout Zout Zout Vg V in Zin Zin Zin V out AVo V in AVo V in AVo V in A V V out = ------------ = Vg Zin1 Rs -------------------------- + Zin1 AV L1 AV L2 AV Ln! diviseur de tension source / étage1! gains en tension calculés en charge BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 15/21

5. Calcul du gain d un circuit multi-étages Exemple de calcul: cascade ECD-CC VCC R1 RE1 C2 R3 Zin1 Rs C1 RE2 Q1 Zin2 C3 Q2 Zin3 Vg R2 RC R4 RE3 C4 Vout Source Etage 1 Etage 2 Charge Commencer le calcul par le dernier étage Ne pas oublier de prendre la charge en compte (AV L ) Alternance PNP-NPN Liaison capacitive BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 16/21

Sommaire 1. Notion d impédance 2. Notion d adaptation d impédance 3. Formules génériques d impédance 4. Définition du gain en charge 5. Calcul du gain d un circuit multi-étages 6. Amplificateur à liaison continue 7. Points clé 8. Exercices 9. Annexe 1: Adaptation en puissance BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 17/21

6. Amplificateur à liaison continue C1 R1 Rc Re2 VCC! garantir 0V DC Vg R2 Re Ce Rc2 Vout VEE Alimentation symétrique: VCC = -VEE BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 18/21

7. Points clé Une impédance (admittance) représente le rapport entre tension et courant calculé entre 2 points d un circuit. De ce fait, elle peut remplacer tout ou partie d un circuit afin de simplifier les calculs. Les impédances d entrée et de sortie d un étage amplificateur inter-agissent avec la source et la charge et modifient (diminuent) la valeur des gains calculés à vide. Il est nécessaire d adapter les impédances afin de minimiser les perturbations du gain. La plupart des calculs d impédance sur un étage à transistor peuvent se ramener aux formules génériques pour lesquelles on déterminera les RB, RC, RE en fonction du circuit à calculer. Il est impératif de s assurer du fait que l on peut effectivement utiliser les formules. Dans le cas d amplificateurs multi-étages, il est nécessaire de tenir compte de l imédance d entrée de l étage qui suit afin de calculer le gain en charge. Dans ce cas, le gain global du système est égal au produit des gains en charge. Les liaisons entre étages sont capacitives afin de préserver les points de polarisation. Il est possible de les supprimer en utilisant une alimentation symétrique. BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 19/21

8. Exercices 1: Démontrez la condition d adaptation en puissance 2: Retrouvez l expression de Zemetteur. Que devient-elle dans le cas d un transistor MOS? 3: Retrouvez l expression de Zbase. Que devient-elle dans le cas d un transistor MOS? 4: Retrouvez l expression de Zcollecteur dans le cas où VA n est pas infini. Que devient-elle dans le cas d un transistor MOS? 5: Retrouvez les expressions de Zin et Zout pour le collecteur commun en utilisant les formules génériques. 6: Idem 5 pour le drain commun (rappel: gm rπ = β). 7: Pour la cascade ECD-CC, détaillez l expression de AV en utilisant les formules génériques pour le gain et les impédances. BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 20/21

9. Annexe 1: Adaptation en puissance Adaptation en puissance: transfert maximal de puissance vers la charge vs Rs = Rs pour P maximal Plus généralement, si la source et la charge présentent des impédances complexes, la condition s écrit: ZL = Zs BRS - N3/U3 - Sept 2004 - Les circuits amplificateurs multi-étages 21/21