Transistor bipolaire Montage amplificateur Montage amplificateur Objectifs Quest

Transistor bipolaire Montage amplificateur

Montage amplificateur • Objectifs • Qu’est qu’un amplificateur • Etude et dimensionnement du montage émetteur commun

Objectifs • Connaître les caractéristiques d ’un amplificateur • Dimensionner les composants constituant un amplificateur en accord avec un cahier des charges • Rappels sur le transistor bipolaire (si besoin)

Qu’est ce qu’un amplificateur? Un amplificateur est un quadripôle actif (nécessitant une source d’alimentation extérieure) dont la grandeur de sortie est proportionnelle à la grandeur d’entrée dans un rapport A appelé coefficient d’amplification, ou par abus de langage amplification.

Qu’est ce qu’un amplificateur? Alimentation Source d’énergie extérieure Grandeur d’entrée Grandeur de sortie AMPLIFICATEUR Ve(t)=E + e(t) Vs(t) = S + s(t) Vs(t) = S + A. e(t)

Caractéristiques d’un amplificateur rg eg Zs ve Ze A. ve • Tension à vide eg • Amplification à vide A • résistance interne rg • Impédance d ’entrée Ze • Impédance de sortie Zs vs Rc • Résistance • Puissance

Différents amplificateurs Suivant la nature des signaux d ’entrée et sortie on distingue:

Montages usuels Montage émetteur commun • Ze grande >= 1 k. W • Zs de l’ordre du k. W • Ao grand >100 • Utilisation: préamplificateur

Montage collecteur commun • Ze grande >= 1 k. W • Zs faible • Ao =1 • Utilisation : suiveur

Montage base commune • Ze faible • Zs faible • Ao grand >100 • Utilisation: Amplification HF

Montage émetteur commun Etude statique Etude dynamique R 1 Vcc Rg eg Générateur RC C 2 C 1 Q 1 R 2 RE RL CE Emetteur commun Charge Résumé

Etude statique Etude vis à vis des sources de tension et courant continus R 1 Vcc Rg RC C 2 C 1 RL eg R 2 RE CE

Etude statique R 1 Vcc I 1 B I 2 VB IB 0 RC IC 0 VCE 0 VCC=RCIC 0+VCE 0+REIC 0 VB=VBE 0+REIE 0 VBE 0 R 2 IC 0 = b. IB 0 et IE 0=IC 0 VBE 0=0, 7 V VCE 0=VCC/2 RE R 1 et R 2 telles que: I 1=I 2>>IB =>VCC/(R 1+R 2)>>IB 0=IC 0/b =>VB=(VCC. R 2)/(R 1+R 2)

Etude statique R 1 Vcc I 1 B I 2 VB IB 0 RC IC 0 VCE 0 VBE 0 R 2 VCC+VCE 0 RC+RE= IC 0 RE IC 0 R 1+R 2>> b R 2= VB (R 1+R 2) VCC

Etude dynamique Etude vis à vis des sources de tension et courant variables R 1 Vcc Rg C 1 C 2 i. B h 11 eg RC R 2 h 21. i. B RE RL CE

Etude dynamique Schéma équivalent en petits signaux Rg eg i. B ve h 11 R 2 h 21. i. B RC vs

Etude dynamique Gain en tension à vide Rg eg i. B ve h 11 R 1 vs=-h 21 i. B. RC v. BE ve = i B= h 11 h 21. i. B RC vs R 2 h 21 ve. RC vs= h 11 Gvo= - h 21 RC h 11

Etude dynamique Résistance d ’entrée ie Rg eg i. B h 11 ve R 1 R 2 h 21. i. B RC vs

Etude dynamique Résistance de sortie i Rg eg ve B h 21. i. B h 11 R 1 RC R 2 ZS=RC is vs

Résumé • Choix des composants • Avantages/Inconvénients • Limitations en fréquence

Choix des composants Cdc: GV 0, ZE, ZS et (VCE 0, ICO) RC=ZS VB=VBE 0+REIE 0

Avantages/Inconvénients Gvo= - h 21 RC h 11 RC=ZS L ’inconvénient majeur de ce montage est que l ’impédance d ’entrée et le gain sont dépendant l ’un de l ’autre. On ne peut pas avoir un fort gain avec une faible impédance de sortie d ’où sont utilisation en préamplificateur

Limitations en fréquence • Basses fréquences • Hautes fréquences

Limitation en basses fréquences Due aux condensateurs de découplage et de liaison Si on note Fmin la limite inférieure de la bande passante de l ’amplificateur

Limitation en hautes fréquences Due au fonctionnement du transistor en HF => Fréquence de transition h 21 b. fc=f. T b Ex: 2 N 2222 A b=200, f. T=300 Mhz =>fc=1, 5 Mhz 1 f(hz) fc f. T FIN