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Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
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Chapitre 6 :
AmplificAteurs à un étAge à trAnsistor
I. Le problème de la polarisation du transistor :
Pour le bon fonctionnement du circuit, il est important de maintenir le transistor à tout instant dans le
mode actif normal (MAN), car ce mode correspond à un régime linéaire. En effet, en MAN, le signal de
sortie est directement proportionnel au signal d’entrée et constitue donc une réplique fidèle de celui-ci.
Les situations à éviter sont les suivantes :
1. le transistor entre en régime de blocage (ou coupure) si son point de fonctionnement s’approche
du point 0CI , CCCE VV  .
2. il entre en saturation si le point de fonctionnement s’approche de CCC II  et 0CEV
Nous allons voir ci-dessous que le signal est déformé si le transistor entre dans un de ces deux modes.
Polariser un transistor correctement consiste donc à choisir les éléments du circuit d’encadrement (les
résistances et les sources de tension ou de courant) de telle façon que le transistor fonctionne à tout
instant dans le mode actif normal.
1.1. Exemples de polarisation :
La figure ci-dessous montre l’exemple d’une polarisation choisie judicieusement. En l’absence d’un signal
d’entrée, c’est à dire lorsque inv = 0, le point de fonctionnement est représenté par symbole Q (Q vient de
l’anglais quiescent point, également appelé bias point).
Le courant de base s’écrit
B
in
B
BEB
B
R
tv
R
VV
i
)(


 . En supposant que inv
prend la forme d’un signal sinusoïdal, on déduit que Bi varie comme un
sinus dans le temps, autour de la valeur moyenne : BBEBB RVVI /)( 
Etant donné que le courant Ci est proportionnel à Bi , ses variations sont
également sinusoïdales. Par conséquent, le point de fonctionnement ( CI ,
CEV ) se déplace au cours du temps le long de la droite de charge entre les
points A et B, situés symétriquement de part et d’autre de Q.
Dans cet exemple, le transistor ne quitte jamais le mode actif normal et le
signal de sortie est une image non-déformée de la tension inv .
Si le transistor quitte le mode actif normal, la tension de sortie subit une distorsion. La figure de gauche
montre que lorsque le transistor entre en régime de saturation, la tension CEv est écrêtée à la faible valeur
positive satCEV  (la figure, simplifiée, montre un écrêtement à 0CEv ). Parallèlement, lorsque le transistor
entre en blocage, la tension CEv est écrêtée à une valeur proche de CCV , comme l’illustre la fig. de droite.
Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
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Dans ces deux cas, les variations de la tension de sortie ne sont plus symétriques et ne reproduisent pas
fidèlement la tension d’entrée inv .
a. Stabilité du point de polarisation
La stabilité du point de repos d’un transistor vis à vis des variations de paramètres externes est un
paramètre important. En effet, nous avons vu au chap. 5 que la température influence la tension BEv et le
gain  . Ce dernier est également influencé par la valeur de Ci . Ce n’est donc pas une bonne idée de
concevoir un circuit dont le fonctionnement repose sur des valeurs précises des BEv ou des constantes 
des transistors, car son fonctionnement serait très sensible aux conditions de température. Le circuit
pourrait également changer radicalement de comportement si, à la suite du remplacement d’un transistor
défectueux, le nouveau composant fonctionnait en dehors du mode actif normal.
b. Autres facteurs :
Jusqu’à présent, nous avons cherché à éviter une distorsion du signal de sortie et avons attiré l’attention
sur la stabilité du point de repos. Toutefois, d’autres critères peuvent également intervenir dans le choix
du schéma de polarisation :
- gain en tension élevé, obtenu par exemple en choisissant de grandes valeurs de RC,
- grande résistance d’entrée et petite résistance de sortie.
- excursion maximale de la tension de sortie,
- puissance dissipée par le transistor inférieure `a une limite renseignée par le constructeur.
Ces objectifs peuvent avoir plus ou moins d’importance en fonction de l’application visée. Très souvent, il
est impossible de satisfaire simultanément tous les critères, il faut donc trouver un compromis.
II. Schémas de polarisation :
2.1. Polarisation par la base :
La polarisation par la base, illustré à la figure ci-contre est un schéma très simple qui
n’utilise qu’une seule source de tension.
Analyse du point de polarisation
- Maille base-émetteur : BBECCB RVVI /)(  (1)
De la relation BC II  , on déduit : BBECCC RVVI /)(   (2)
- Maille collecteur-émetteur (droite de charge) : CCCCCE IRVV  (3)
Le résultat (2) montre que le courant CI est très sensible au gain  , ce qui devrait être évité pour les
raisons évoquées plus haut. De plus, le numérateur de l’expression (2) dépend de BEV , qui est sensible aux
variations de la température. Cependant, l’influence de ces variations peut être réduite en choisissant un
CCV suffisamment grand par rapport à BEV (au moins un facteur 10)
2.2. Polarisation par l’émetteur :
Le schéma de polarisation par l’émetteur (fig. ci-contre) permet, moyennant
le choix adéquat des composants, de réduire la sensibilité du point de
fonctionnement vis-à-vis des variations de température. Il nécessite néanmoins
l’utilisation de deux sources de tension.
Analyse du point de polarisation
– Maille base-émetteur :  EEBEBBcc IRVIRV (4.12)
Comme BE II )1(   on peut écrire : BEBBBECC IRIRVV )1(  , (4)
])1([)( EBBECCB RRVVI   (4.14)
– De la relation BC II  , on déduit
])1([)( EBBECCC RRVVI   ≈ ][)( EBBECC RRVV   (5)
– Maille collecteur-émetteur (droite de charge) :
EECCCCCE IRIRVV  (6)
Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
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Ainsi, le courant CI peut être rendu peu sensible aux variations de  si EB RR  , et à celles de BEV si
VVV BEEE 7.0 . Quand ces deux conditions sont satisfaites, on a, approximativement, EEEC RVI /
dont la valeur numérique est fixée par le circuit d’encadrement (et non par les paramètres intrinsèques du
transistor).
2.3. Polarisation par diviseur de tension :
On peut améliorer le circuit précédent et n’utiliser qu’une seule source d’alimentation en
délivrant la tension requise via un diviseur potentiométrique. La figure ci-contre illustre
ce principe.
Analyse du point de polarisation :
– Maille base-émetteur: simplifions d’abord le schéma en exprimant le diviseur
potentiométrique par son équivalent de Thévenin. Ceci donne le schéma de la fig.
ci-dessous, avec : CCTH V
RR
R
V
21
2


21
2.1
RR
RR
RTH


En résolvant ensuite la maille base-émetteur, nous obtenons : EEBEBTHTH IRVIRV  (8)
or, comme BE II )1(   , on a :
ETH
BETH
B
RR
VV
I
)1( 



– De la relation IC =  IB, on déduit :
ETH
BETH
ETH
BETH
C
RR
VV
RR
VV
I










)1(
(9)
- Maille collecteur-émetteur (droite de charge) :
VCE = VCC − RC IC − RE IE ≈ VCC − (RC + RE) IC. (10)
Par conséquent, d’une façon similaire au schéma de polarisation par l’émetteur, CI est peu sensible aux
variations de  si ETH RR  . Il est également peu sensible aux variations de BEV si THBE VV 
Lorsque ces deux condition CI vis-à-vis des variations de  est la conséquence d’une polarisation
judicieuse du diviseur potentiométrique.
2.4. Mécanisme de contre-réaction à l’émetteur :
La stabilité de la polarisation par l’émetteur ou la polarisation par diviseur potentiométrique provient
d’un mécanisme de contre-réction négative à l’émetteur.
Ainsi, par exemple, considérons le circuit de la figure ci-dessous et supposons que le facteur  augmente
(par exemple à la suite d’un échauffement du transistor).
La séquence suivante d’événements se déroule :
– IC =  IB et IE = (1 +  )IB augmentent,
– la chute de tension aux bornes de RE augmente,
– VB (tension à la base) et VE (tension à l’émetteur) sont “poussées vers le haut”,
– le diviseur limite fortement les variations de VB, mais n’a pratiquement pas d’action sur VE,
– VB augmentant très faiblement par rapport à VE, la tension VBE diminue,
– la diminution de VBE entraîne une diminution de IC qui contrecarre son augmentation initiale.
Ainsi, la contre-réaction des variations de IE sur la tension VBE fournit un mécanisme d’autorégulation du
courant IC.
Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
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2.5. Polarisation par contre-réaction au collecteur :
Le principe de contre-réaction peut être exploité dans d’autres schémas de polarisation, comme le montre
la fig. ci-contre, qui illustre le schéma de polarisation par contre-réaction au collecteur.
Analyse du point de polarisation :
– Maille base-émetteur (de VCC à l’émetteur via RB) :
B
BEC
V
B
BC
B
R
VV
R
VV
I
E 



0
(11) et CCCCC IRVV  (12)
– de la relation IC =  IB, et en éliminant VC au moyen de (12), on déduit :
CB
BECC
C
RR
VV
I




 (13)
– maille collecteur-émetteur (droite de charge) :
CCCCCE IRVV  (14)
D’une façon similaire aux autres schémas de polarisation, on en déduit que IC est peu sensible aux
variations de  si RB <<  RC. IC est également peu sensible aux variations de VBE si VCC >> VBE. Lorsque les
deux conditions sont remplies, on a IC ≈ VCC/RC.
Le mécanisme de contre-réaction est le suivant : une augmentation de T entraîne une diminution de VBE et
une augmentation de  . Par conséquent, IC augmente, la chute de tension aux bornes de RC augmente et VC
diminue.
Par (11), IB diminue et, via l’effet transistor, induit une diminution de IC qui s’oppose à son augmentation
initiale.
Remarquez que dans ce montage, le collecteur se trouve toujours à une tension supérieure ou égale à
celle de la base. Par conséquent, le transistor n’entre jamais en saturation.
III. L'opération d'amplification :
Un amplificateur est un montage qui fournit à sa sortie une tension égale à la
tension d’entrée multipliée par une constante supérieure à l’unité. Cette constante
s’appelle le gain en tension de l’amplificateur, on la note souvent AV.
3.1. Grandeurs caractéristiques d'un amplificateur :
Un amplificateur peut être représenté par le schéma de la figure suivante :
 Impédance d’entrée :
e
e
e
I
V
Z 
 Gain en tension :
e
s
v
V
V
A 
 Impédance de sortie :
s
s
s
I
V
Z 
Vu de l'entrée, l'ampli se comporte comme une résistance qu'on appelle résistance ou impédance d'entrée.
Vu de la sortie, il se comporte comme un générateur de tension interne vi = AV. ve et de résistance de sortie
Rs ou Zs.
3.2. Transistor bipolaire en amplification :
Nous avons vu comment on calcule la polarisation c'est-à-dire le point de fonctionnement continu
(statique). On utilisera un indice 'o' pour désigner les tensions et les courants correspondant au point de
fonctionnement statique qu'on désigne aussi par position de repos. Nous allons voir maintenant ce qui se
passe si (à partir d'un instant to) on fait varier légèrement le courant IB autour de sa position de repos IB0.
Si IB augmente → IC = β IB augmente aussi (β fois plus vite).
Si IB diminue → IC =β IB diminue aussi (β fois plus vite).
Si IB varie sinusoïdalement autour de IB0 avec une amplitude ΔIB , alors IC varie sinusoïdalement autour de
IC0 avec une amplitude ΔIC = β ΔIB , en effet :
IB = IB0 + ΔIB sin(t) = IB0 + ib Ic = β IB = β IB0 + β ΔIB sin(t) = IC0 + ΔIC sin(t) = Ic + ic
Regardons maintenant comment varie la tension VCE.
Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
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VCE = VCC - (RC + RE) IC , donc, si IC augmente, VCE va diminuer, et si IC diminue, VCE va augmenter,
on dit que VCE varie en opposition de phase avec IC.
Pour injecter la tension alternative ve sans que cela n'altère la polarisation du transistor
en modifiant le point de fonctionnement statique, on utilise des capacités de liaison
(Fig. ci contre) qui seront considérées comme des courts-circuits parfaits pour les
signaux alternatifs et comme des circuits ouverts pour les courants et les tensions
continus. La tension sur la base du transistor est la somme de la tension continue VB et
de la tension d'entrée (variable) ve.
La variation de VB provoque la variation du courant IB, et par conséquent celle de IC , VCE
et vs. Pour calculer la relation entre la varions de VB (=ve) et la variation de VC (=vs), on
utilise un modèle du transistor plus adapté pour le calcul des signaux variable.
Les condensateurs Cb et Cs sont des condensateurs dits de liaison. Ils évitent que
les courants continus de polarisation circulent éventuellement dans les parties qui
précèdent ou suivent l’amplificateur. Ils sont choisis de façon à ce que :
 Leur impédance soit très faible à la fréquence de travail (en régime
dynamique) : on les assimile alors à des courts-circuits.
 En continu, ils ont une très grande impédance: on les assimile alors à des circuits ouverts.
Ces condensateurs n’affectent donc pas le point de fonctionnement statique (point de polarisation).
 Schéma équivalent du transistor pour les petits signaux
Autour d'un point de polarisation, les relations entre les faibles variations sont
décrites par :





CEBC
CEBBE
vhihi
vhihv
2221
1211
Ces relations décrivent les lois électriques du schéma ci-dessous, qu'on appelle
schéma équivalent pour les variations ou schéma équivalent en dynamique du
transistor.
 Schéma équivalent simplifié :
Les termes h12 et h22 étant très faibles, on les néglige pour obtenir le schéma
équivalent simplifié ci-contre.
IV. Montages amplificateur de tension
On distingue trois montages de base :
 Emetteur commun
 Collecteur commun
 Base commune
4.1. Montage émetteur commun (EC) :
On suppose que l’étude de la
polarisation a été effectuée. Cela
signifie que l’on s’est fixé un point de
fonctionnement Po.
Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
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L’étude de l’amplificateur consiste à déterminer l’amplification en tension, l’impédance d’entrée,
l’impédance de sortie et éventuellement le gain en courant du montage. Pour cela, on commence par
tracer le schéma équivalent petits signaux du montage.
 Schéma équivalent :
 Gain en tension
= = −
( // )
ℎ
Le gain est négatif. Le montage émetteur commun est un amplificateur inverseur.
Remarque : ℎ = = ∗
Le gain en tension dépend donc du courant de polarisation IC.
Ordre de grandeur : le gain est de l’ordre de 100. L’amplificateur a donc un fort gain en tension.
 Gain à vide (Ru = ∞) : = = −
 Impédance d’entrée (Impédance vue du générateur) :
= = ℎ //
En général, RB est très grande devant h11. On a donc Ze ≈ h11 qui est de l’ordre du kilo ohm. L’impédance
d’entrée du montage émetteur commun est relativement faible (Moyenne).
 Impédance de sortie (Impédance vue de la charge)
= | =
Zs est de l’ordre du kilo ohm. L’impédance de sortie du montage peut donc être relativement élevée.
Ainsi, l’amplificateur émetteur commun peut être représenté par le quadripôle suivant (modèle {Avo, Ze,
Zs}):
= −
On détermine aisément le gain en tension total à vide à partir de ce schéma :
= ( )⁄ =
ℎ
ℎ +
= −
ℎ
ℎ
ℎ +
Le gain total en charge :
= ( )⁄ =
+
ℎ
ℎ +
=
− ( // )
ℎ +
4.2. Montage à résistance d’émetteur
L’étude de la stabilisation thermique a montré que l’utilisation d’une résistance d’émetteur était
nécessaire. Nous allons donc voir l’influence de la résistance d’émetteur RE sur le gain en tension.
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Le schéma équivalent en dynamique devient celui de Figure ci-dessus. Le gain en tension est donné par :
bEbEbe iRhiRihv )]1([)1( 1111   et buccucs iRRiRRv )//()//( 
E
uc
E
uc
e
s
v
Rh
RR
Rh
RR
v
v
A










1111
)//(
)1(
)//(
L’introduction de la résistance RE diminue l’amplification en tension.
Pour palier cet inconvénient, il est nécessaire de trouver un système qui permette une bonne stabilisation
en température et dont l’influence soit négligeable en régime variable. Cet élément est une capacité de
découplage placée en parallèle sur la résistance RE. Le montage devient donc :
En régime continu, la capacité CE est équivalente
à un circuit ouvert. Elle n’intervient donc pas sur la
détermination du point de polarisation et sur la
stabilité en température.
En régime variable, nous avons le schéma équivalent suivant :
Pour obtenir un « vrai » émetteur commun, il faut
que :
e
e
C
R
1

Ainsi le schéma petits signaux devient :
La capacité CE soit donc être choisie de façon à ce que son
impédance soit très faible à la fréquence de travail. Ainsi, on
la considère comme un court-circuit. Nous avons alors le
même schéma petits signaux que pour le montage émetteur
commun, et donc les mêmes grandeurs caractéristiques
(gain en tension, impédance d’entrée,...).
4.3. Montage collecteur commun
On suppose que l’étude de la polarisation a
été effectuée. Celasignifie que l’on s’est fixé un
point de fonctionnement Po.
 Schéma équivalent
 Gain en tension : 1
)//(
)//(
)//)(1(
)//(
11





uE
uc
uE
uE
e
s
v
RR
RR
RRh
RR
v
v
A




Le gain est égal à l’unité. Le montage collecteur commun est tel que vs = ve.
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 Impédance d’entrée (Impédance vue du générateur)
 






bebEbEbe
pBe
bp
e
e
e
e
iZiRhiRihv
iRv
or
ii
v
i
v
Z '
1111 )1()1( 
'
eZ est l'impédance d'entrée sans la résistance RB (vue à droite de RB)
'
'
'
eB
eB
e
e
B
e
e
e
ZR
ZR
Z
v
R
v
v
Z



   EBeBe RhRZRZ )1(//// 11
'
 
L’impédance d’entrée du montage est de l’ordre de plusieurs centaines de K. Le collecteur commun a
donc une très forte impédance d’entrée.
 Impédance de sortie (Impédance vue de la charge)
E
gB
E
gB
vS
S
S R
hRR
R
hRR
i
v
Z
e
//
)//(
//
1
)//( 1111
0







L’impédance de sortie du montage est très faible.
Remarque : si le générateur est parfait, c’est à dire que sa résistance interne Rg est nulle, alors nous avons
RB//Rg = 0 EES R
h
R
h
Z ////
1
1111




Le montage collecteur commun est un suiveur : gain en tension égale à l’unité, grande impédance
d’entré, faible impédance de sortie. Il peut donc être utilisé comme adaptateur d’impédance.
4.4.Montage base commune
On suppose que l’étude de la polarisation a été
effectuée. Cela signifie que l’on s’est fixé un point de
fonctionnement Po.
RB = RB1//RB2 est parfaitement découplée par CB.
 Schéma équivalent
 Gain en tension
11
)//(
h
RR
v
v
A uc
e
s
v


Le gain est positif. Le montage base commune est un amplificateur non inverseur.
Remarque : ℎ = = ∗
Le gain en tension dépend donc du courant de polarisation IC.
Ordre de grandeur : le gain est de l’ordre de 100. L’amplificateur a donc un fort gain en tension.
 Gain à vide (Ru = ∞): =
 Impédance d’entrée (Impédance vue du générateur)

1111
//
1
//
h
R
h
R
i
v
Z EE
e
e
e 


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L’impédance d’entrée est de l’ordre d’une dizaine d’ohms. L’impédance d’entrée du montage base
commune est donc relativement faible.
 Impédance de sortie (Impédance vue de la charge)
c
Es
s
s R
i
v
Z
g

0
Zs est de l’ordre du kilo ohm. L’impédance de sortie du montage est donc relativement élevée.
Tableau comparatif des différents montages
 L’étage émetteur commun (le plus utilisé) amplifie de façon importante en courant et en tension.
 L’étage collecteur commun n’amplifie pas en tension, mais présente une très grande impédance
d’entrée et une très faible impédance de sortie, d’où son emploi fréquent en étage adaptateur en
tension.
 L’étage base commune n’amplifie pas en courant, mais présente une faible impédance d’entrée.
Son utilisation se limite à l’emploi en haute fréquence.
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C'est le
montage
illustré ci-
dessus. Son
nom vient du fait que l'émetteur est relié à la masse (commun). C'est le montage amplificateur le plus
utilisé. Le schéma équivalent global est obtenu comme suit :
- Le transistor est remplacé par son schéma équivalent en dynamique simplifié.
- Les condensateurs de liaisons sont remplacés par des courts-circuits.
- L'alimentation VCC est remplacée par la masse, car ce montage est celui des variations et les
variations de VCC sont nulles car c'est une tension constante.
 Gain en tension :
D'après le schéma on peut écrire :
be ihv 11 bcs iRv 
d'où l'expression du gain en tension du montage émetteur commun :
11h
R
v
v
A C
e
s
V


Le montage tel qu'il est présenté sur la figure présente l'inconvénient suivant: Sous l'effet du courant
IC qui traverse le transistor, la température de celui-ci augmente légèrement à cause la puissance
dissipée par effet joule. Cette augmentation de température augmente le nombre de porteurs par le
mécanisme de création de paires électrons trou. La conséquence directe de l'augmentation du
nombre de porteur est l'augmentation du courant IB qui engendre une augmentation du courant IC qui
à son tour va engendrer une augmentation supplémentaire de la température du transistor et
provoquer ce qu'on appelle un emballement thermique.
Pour remédier à ce problème, on ajoute une résistance sur l'émetteur du transistor. Cette résistance
joue un rôle de stabilisation de la température car, si IC augmente, alors la tension
VE = RE IE augmente donc la tension VBE diminue provoquant la diminution de IB et donc de IC
Le schéma équivalent en dynamique devient celui de Figure ci-dessus. Le gain en tension est donné
par : bEbEbe iRhiRihv )]1([)1( 1111   et bcccs iRiRv 
E
C
E
C
e
s
v
R
R
Rh
R
v
v
A 



)1(11 

car 11)1( hRE 
On constate que la résistance d'émetteur RE joue un rôle important pour la
stabilisation de la température, mais elle a une influence néfaste sur le gain en
tension Av. Pour remédier à ce problème, on place un condensateur (de
découplage) en parallèle avec RE (Fig.). Ce condensateur n'intervient pas en
continue, donc la résistance RE joue pleinement son rôle de stabilisation
thermique, alors qu'en alternatif, le condensateur est remplacé par un court-
circuit ce qui nous ramène au schéma équivalent précédent qui, comme nous
l'avons vu, procure un gain en tension important.
Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
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 Impédance d'entrée
Il paraît évident d'après le schéma équivalent que :
11
11
11
.
//
hR
hR
hRZ
B
B
BE


Pour s'en assurer il suffit d'écrire la loi d'Ohm dans la maille d'entrée, ve = Ze ie = (RB // h11 ) ie
 Impédance de sortie :
Là aussi, on voit bien sur le schéma équivalent que Zs= RC
Pour s’en assurer : bCcos iRv .)  , bccs ii .)   C
ccs
cos
S R
i
v
Z 
)
)
4.5. Montage collecteur commun (CC)
Ce montage doit son nom au fait que le collecteur est relié à VCC (commun pour les variations).
Le signal de sortie est pris sur l'émetteur. Le schéma équivalent est illustré (sous deux version) ci-
dessus.
 Gain en tension
1
)1(
)1(
)1(
)1(
11
11









E
E
e
s
v
bEs
bbe
Rh
R
v
v
A
iRv
iihv




On remarque que le montage collecteur commun a un gain en tension voisin de l'unité, pour cette
raison, on l'appelle aussi, montage émetteur suiveur car la tension sur l'émetteur suit celle de la base.
Si le gain en tension est égal à 1, on peut se demander qu'elle est l'utilité de ce montage, c'est ce que
nous verrons un peu plus loin dans ce cours.
 Impédance d'entrée
 






bebEbEbe
pBe
bp
e
e
e
e
iZiRhiRihv
iRv
or
ii
v
i
v
Z '
1111 )1()1( 
'
eZ est l'impédance d'entrée sans la résistance RB (vue à droite de RB)
'
'
'
eB
eB
e
e
B
e
e
e
ZR
ZR
Z
v
R
v
v
Z



   EBeBe RhRZRZ )1(//// 11
'
 
 Impédance de sortie :
Le courant d'entrée sera noté ii et le courant dans RB sera noté ip .
ccs
cos
s
i
V
Z
)
)

bEcos iRv )1()   or bEbe iRihv )1(11  
d’où E
E
E
cos v
Rh
R
v
)1(
)1(
11
)




 '
) )1( bccs ii  
Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor
Page 12/12 2ème
STPI
or '
11 be ihv  d’où Eccs v
h
i
11
)
)1( 



11
11
11
)1(
h
Rh
Rh
Z
E
E
s 


Cette expression de ZS ne correspond pas au cas le plus général car
elle suppose que ve est issue d'un générateur parfait de résistance
interne Rg = 0. Si le signal d'entrée ve est issu d'un générateur réel,
on va vérifier que l'impédance d'entrée du montage CC dépend aussi
de la résistance interne Rg du générateur d'attaque. On peut
simplifier le montage en utilisant le théorème de Thévenin au point
B, on obtient le schéma de Figure ci-dessous :
bggb RRR // , g
gb
b
g v
RR
R
v

'













'
11
)
'
11
)
1
)1(
)1(
g
gb
ccs
g
Eg
E
cos
v
hR
i
v
RhR
R
v



11
//
)1(
)( 1111
11
11










hRhR
R
RhR
hRR
Z
gg
E
Egb
gbE
s
On remarque d'après ce qui précède que le montage collecteur commun n'est pas un bon
amplificateur car il a un gain voisin de l'unité mais il a une impédance d'entrée élevée et une faible
impédance de sortie. On s'en sert comme adaptateur d'impédance.
Le point de fonctionnement se trouve dans la zone dite linéaire.
Petits signaux : les signaux sont de faible amplitude autour du point de fonctionnement de manière à ce
que le transistor travaille toujours en régime linéaire (il n’est ni bloqué, ni saturé).
Après avoir déterminé l’état de fonctionnement d’un montage à transistor en régime continu, nous allons
mettre en évidence les propriétés de ce montage en régime variable. Puis nous établirons un modèle
équivalent du transistor en régime dynamique.

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  • 1. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 1/12 2ème STPI Chapitre 6 : AmplificAteurs à un étAge à trAnsistor I. Le problème de la polarisation du transistor : Pour le bon fonctionnement du circuit, il est important de maintenir le transistor à tout instant dans le mode actif normal (MAN), car ce mode correspond à un régime linéaire. En effet, en MAN, le signal de sortie est directement proportionnel au signal d’entrée et constitue donc une réplique fidèle de celui-ci. Les situations à éviter sont les suivantes : 1. le transistor entre en régime de blocage (ou coupure) si son point de fonctionnement s’approche du point 0CI , CCCE VV  . 2. il entre en saturation si le point de fonctionnement s’approche de CCC II  et 0CEV Nous allons voir ci-dessous que le signal est déformé si le transistor entre dans un de ces deux modes. Polariser un transistor correctement consiste donc à choisir les éléments du circuit d’encadrement (les résistances et les sources de tension ou de courant) de telle façon que le transistor fonctionne à tout instant dans le mode actif normal. 1.1. Exemples de polarisation : La figure ci-dessous montre l’exemple d’une polarisation choisie judicieusement. En l’absence d’un signal d’entrée, c’est à dire lorsque inv = 0, le point de fonctionnement est représenté par symbole Q (Q vient de l’anglais quiescent point, également appelé bias point). Le courant de base s’écrit B in B BEB B R tv R VV i )(    . En supposant que inv prend la forme d’un signal sinusoïdal, on déduit que Bi varie comme un sinus dans le temps, autour de la valeur moyenne : BBEBB RVVI /)(  Etant donné que le courant Ci est proportionnel à Bi , ses variations sont également sinusoïdales. Par conséquent, le point de fonctionnement ( CI , CEV ) se déplace au cours du temps le long de la droite de charge entre les points A et B, situés symétriquement de part et d’autre de Q. Dans cet exemple, le transistor ne quitte jamais le mode actif normal et le signal de sortie est une image non-déformée de la tension inv . Si le transistor quitte le mode actif normal, la tension de sortie subit une distorsion. La figure de gauche montre que lorsque le transistor entre en régime de saturation, la tension CEv est écrêtée à la faible valeur positive satCEV  (la figure, simplifiée, montre un écrêtement à 0CEv ). Parallèlement, lorsque le transistor entre en blocage, la tension CEv est écrêtée à une valeur proche de CCV , comme l’illustre la fig. de droite.
  • 2. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 2/12 2ème STPI Dans ces deux cas, les variations de la tension de sortie ne sont plus symétriques et ne reproduisent pas fidèlement la tension d’entrée inv . a. Stabilité du point de polarisation La stabilité du point de repos d’un transistor vis à vis des variations de paramètres externes est un paramètre important. En effet, nous avons vu au chap. 5 que la température influence la tension BEv et le gain  . Ce dernier est également influencé par la valeur de Ci . Ce n’est donc pas une bonne idée de concevoir un circuit dont le fonctionnement repose sur des valeurs précises des BEv ou des constantes  des transistors, car son fonctionnement serait très sensible aux conditions de température. Le circuit pourrait également changer radicalement de comportement si, à la suite du remplacement d’un transistor défectueux, le nouveau composant fonctionnait en dehors du mode actif normal. b. Autres facteurs : Jusqu’à présent, nous avons cherché à éviter une distorsion du signal de sortie et avons attiré l’attention sur la stabilité du point de repos. Toutefois, d’autres critères peuvent également intervenir dans le choix du schéma de polarisation : - gain en tension élevé, obtenu par exemple en choisissant de grandes valeurs de RC, - grande résistance d’entrée et petite résistance de sortie. - excursion maximale de la tension de sortie, - puissance dissipée par le transistor inférieure `a une limite renseignée par le constructeur. Ces objectifs peuvent avoir plus ou moins d’importance en fonction de l’application visée. Très souvent, il est impossible de satisfaire simultanément tous les critères, il faut donc trouver un compromis. II. Schémas de polarisation : 2.1. Polarisation par la base : La polarisation par la base, illustré à la figure ci-contre est un schéma très simple qui n’utilise qu’une seule source de tension. Analyse du point de polarisation - Maille base-émetteur : BBECCB RVVI /)(  (1) De la relation BC II  , on déduit : BBECCC RVVI /)(   (2) - Maille collecteur-émetteur (droite de charge) : CCCCCE IRVV  (3) Le résultat (2) montre que le courant CI est très sensible au gain  , ce qui devrait être évité pour les raisons évoquées plus haut. De plus, le numérateur de l’expression (2) dépend de BEV , qui est sensible aux variations de la température. Cependant, l’influence de ces variations peut être réduite en choisissant un CCV suffisamment grand par rapport à BEV (au moins un facteur 10) 2.2. Polarisation par l’émetteur : Le schéma de polarisation par l’émetteur (fig. ci-contre) permet, moyennant le choix adéquat des composants, de réduire la sensibilité du point de fonctionnement vis-à-vis des variations de température. Il nécessite néanmoins l’utilisation de deux sources de tension. Analyse du point de polarisation – Maille base-émetteur :  EEBEBBcc IRVIRV (4.12) Comme BE II )1(   on peut écrire : BEBBBECC IRIRVV )1(  , (4) ])1([)( EBBECCB RRVVI   (4.14) – De la relation BC II  , on déduit ])1([)( EBBECCC RRVVI   ≈ ][)( EBBECC RRVV   (5) – Maille collecteur-émetteur (droite de charge) : EECCCCCE IRIRVV  (6)
  • 3. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 3/12 2ème STPI Ainsi, le courant CI peut être rendu peu sensible aux variations de  si EB RR  , et à celles de BEV si VVV BEEE 7.0 . Quand ces deux conditions sont satisfaites, on a, approximativement, EEEC RVI / dont la valeur numérique est fixée par le circuit d’encadrement (et non par les paramètres intrinsèques du transistor). 2.3. Polarisation par diviseur de tension : On peut améliorer le circuit précédent et n’utiliser qu’une seule source d’alimentation en délivrant la tension requise via un diviseur potentiométrique. La figure ci-contre illustre ce principe. Analyse du point de polarisation : – Maille base-émetteur: simplifions d’abord le schéma en exprimant le diviseur potentiométrique par son équivalent de Thévenin. Ceci donne le schéma de la fig. ci-dessous, avec : CCTH V RR R V 21 2   21 2.1 RR RR RTH   En résolvant ensuite la maille base-émetteur, nous obtenons : EEBEBTHTH IRVIRV  (8) or, comme BE II )1(   , on a : ETH BETH B RR VV I )1(     – De la relation IC =  IB, on déduit : ETH BETH ETH BETH C RR VV RR VV I           )1( (9) - Maille collecteur-émetteur (droite de charge) : VCE = VCC − RC IC − RE IE ≈ VCC − (RC + RE) IC. (10) Par conséquent, d’une façon similaire au schéma de polarisation par l’émetteur, CI est peu sensible aux variations de  si ETH RR  . Il est également peu sensible aux variations de BEV si THBE VV  Lorsque ces deux condition CI vis-à-vis des variations de  est la conséquence d’une polarisation judicieuse du diviseur potentiométrique. 2.4. Mécanisme de contre-réaction à l’émetteur : La stabilité de la polarisation par l’émetteur ou la polarisation par diviseur potentiométrique provient d’un mécanisme de contre-réction négative à l’émetteur. Ainsi, par exemple, considérons le circuit de la figure ci-dessous et supposons que le facteur  augmente (par exemple à la suite d’un échauffement du transistor). La séquence suivante d’événements se déroule : – IC =  IB et IE = (1 +  )IB augmentent, – la chute de tension aux bornes de RE augmente, – VB (tension à la base) et VE (tension à l’émetteur) sont “poussées vers le haut”, – le diviseur limite fortement les variations de VB, mais n’a pratiquement pas d’action sur VE, – VB augmentant très faiblement par rapport à VE, la tension VBE diminue, – la diminution de VBE entraîne une diminution de IC qui contrecarre son augmentation initiale. Ainsi, la contre-réaction des variations de IE sur la tension VBE fournit un mécanisme d’autorégulation du courant IC.
  • 4. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 4/12 2ème STPI 2.5. Polarisation par contre-réaction au collecteur : Le principe de contre-réaction peut être exploité dans d’autres schémas de polarisation, comme le montre la fig. ci-contre, qui illustre le schéma de polarisation par contre-réaction au collecteur. Analyse du point de polarisation : – Maille base-émetteur (de VCC à l’émetteur via RB) : B BEC V B BC B R VV R VV I E     0 (11) et CCCCC IRVV  (12) – de la relation IC =  IB, et en éliminant VC au moyen de (12), on déduit : CB BECC C RR VV I      (13) – maille collecteur-émetteur (droite de charge) : CCCCCE IRVV  (14) D’une façon similaire aux autres schémas de polarisation, on en déduit que IC est peu sensible aux variations de  si RB <<  RC. IC est également peu sensible aux variations de VBE si VCC >> VBE. Lorsque les deux conditions sont remplies, on a IC ≈ VCC/RC. Le mécanisme de contre-réaction est le suivant : une augmentation de T entraîne une diminution de VBE et une augmentation de  . Par conséquent, IC augmente, la chute de tension aux bornes de RC augmente et VC diminue. Par (11), IB diminue et, via l’effet transistor, induit une diminution de IC qui s’oppose à son augmentation initiale. Remarquez que dans ce montage, le collecteur se trouve toujours à une tension supérieure ou égale à celle de la base. Par conséquent, le transistor n’entre jamais en saturation. III. L'opération d'amplification : Un amplificateur est un montage qui fournit à sa sortie une tension égale à la tension d’entrée multipliée par une constante supérieure à l’unité. Cette constante s’appelle le gain en tension de l’amplificateur, on la note souvent AV. 3.1. Grandeurs caractéristiques d'un amplificateur : Un amplificateur peut être représenté par le schéma de la figure suivante :  Impédance d’entrée : e e e I V Z   Gain en tension : e s v V V A   Impédance de sortie : s s s I V Z  Vu de l'entrée, l'ampli se comporte comme une résistance qu'on appelle résistance ou impédance d'entrée. Vu de la sortie, il se comporte comme un générateur de tension interne vi = AV. ve et de résistance de sortie Rs ou Zs. 3.2. Transistor bipolaire en amplification : Nous avons vu comment on calcule la polarisation c'est-à-dire le point de fonctionnement continu (statique). On utilisera un indice 'o' pour désigner les tensions et les courants correspondant au point de fonctionnement statique qu'on désigne aussi par position de repos. Nous allons voir maintenant ce qui se passe si (à partir d'un instant to) on fait varier légèrement le courant IB autour de sa position de repos IB0. Si IB augmente → IC = β IB augmente aussi (β fois plus vite). Si IB diminue → IC =β IB diminue aussi (β fois plus vite). Si IB varie sinusoïdalement autour de IB0 avec une amplitude ΔIB , alors IC varie sinusoïdalement autour de IC0 avec une amplitude ΔIC = β ΔIB , en effet : IB = IB0 + ΔIB sin(t) = IB0 + ib Ic = β IB = β IB0 + β ΔIB sin(t) = IC0 + ΔIC sin(t) = Ic + ic Regardons maintenant comment varie la tension VCE.
  • 5. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 5/12 2ème STPI VCE = VCC - (RC + RE) IC , donc, si IC augmente, VCE va diminuer, et si IC diminue, VCE va augmenter, on dit que VCE varie en opposition de phase avec IC. Pour injecter la tension alternative ve sans que cela n'altère la polarisation du transistor en modifiant le point de fonctionnement statique, on utilise des capacités de liaison (Fig. ci contre) qui seront considérées comme des courts-circuits parfaits pour les signaux alternatifs et comme des circuits ouverts pour les courants et les tensions continus. La tension sur la base du transistor est la somme de la tension continue VB et de la tension d'entrée (variable) ve. La variation de VB provoque la variation du courant IB, et par conséquent celle de IC , VCE et vs. Pour calculer la relation entre la varions de VB (=ve) et la variation de VC (=vs), on utilise un modèle du transistor plus adapté pour le calcul des signaux variable. Les condensateurs Cb et Cs sont des condensateurs dits de liaison. Ils évitent que les courants continus de polarisation circulent éventuellement dans les parties qui précèdent ou suivent l’amplificateur. Ils sont choisis de façon à ce que :  Leur impédance soit très faible à la fréquence de travail (en régime dynamique) : on les assimile alors à des courts-circuits.  En continu, ils ont une très grande impédance: on les assimile alors à des circuits ouverts. Ces condensateurs n’affectent donc pas le point de fonctionnement statique (point de polarisation).  Schéma équivalent du transistor pour les petits signaux Autour d'un point de polarisation, les relations entre les faibles variations sont décrites par :      CEBC CEBBE vhihi vhihv 2221 1211 Ces relations décrivent les lois électriques du schéma ci-dessous, qu'on appelle schéma équivalent pour les variations ou schéma équivalent en dynamique du transistor.  Schéma équivalent simplifié : Les termes h12 et h22 étant très faibles, on les néglige pour obtenir le schéma équivalent simplifié ci-contre. IV. Montages amplificateur de tension On distingue trois montages de base :  Emetteur commun  Collecteur commun  Base commune 4.1. Montage émetteur commun (EC) : On suppose que l’étude de la polarisation a été effectuée. Cela signifie que l’on s’est fixé un point de fonctionnement Po.
  • 6. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 6/12 2ème STPI L’étude de l’amplificateur consiste à déterminer l’amplification en tension, l’impédance d’entrée, l’impédance de sortie et éventuellement le gain en courant du montage. Pour cela, on commence par tracer le schéma équivalent petits signaux du montage.  Schéma équivalent :  Gain en tension = = − ( // ) ℎ Le gain est négatif. Le montage émetteur commun est un amplificateur inverseur. Remarque : ℎ = = ∗ Le gain en tension dépend donc du courant de polarisation IC. Ordre de grandeur : le gain est de l’ordre de 100. L’amplificateur a donc un fort gain en tension.  Gain à vide (Ru = ∞) : = = −  Impédance d’entrée (Impédance vue du générateur) : = = ℎ // En général, RB est très grande devant h11. On a donc Ze ≈ h11 qui est de l’ordre du kilo ohm. L’impédance d’entrée du montage émetteur commun est relativement faible (Moyenne).  Impédance de sortie (Impédance vue de la charge) = | = Zs est de l’ordre du kilo ohm. L’impédance de sortie du montage peut donc être relativement élevée. Ainsi, l’amplificateur émetteur commun peut être représenté par le quadripôle suivant (modèle {Avo, Ze, Zs}): = − On détermine aisément le gain en tension total à vide à partir de ce schéma : = ( )⁄ = ℎ ℎ + = − ℎ ℎ ℎ + Le gain total en charge : = ( )⁄ = + ℎ ℎ + = − ( // ) ℎ + 4.2. Montage à résistance d’émetteur L’étude de la stabilisation thermique a montré que l’utilisation d’une résistance d’émetteur était nécessaire. Nous allons donc voir l’influence de la résistance d’émetteur RE sur le gain en tension.
  • 7. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 7/12 2ème STPI Le schéma équivalent en dynamique devient celui de Figure ci-dessus. Le gain en tension est donné par : bEbEbe iRhiRihv )]1([)1( 1111   et buccucs iRRiRRv )//()//(  E uc E uc e s v Rh RR Rh RR v v A           1111 )//( )1( )//( L’introduction de la résistance RE diminue l’amplification en tension. Pour palier cet inconvénient, il est nécessaire de trouver un système qui permette une bonne stabilisation en température et dont l’influence soit négligeable en régime variable. Cet élément est une capacité de découplage placée en parallèle sur la résistance RE. Le montage devient donc : En régime continu, la capacité CE est équivalente à un circuit ouvert. Elle n’intervient donc pas sur la détermination du point de polarisation et sur la stabilité en température. En régime variable, nous avons le schéma équivalent suivant : Pour obtenir un « vrai » émetteur commun, il faut que : e e C R 1  Ainsi le schéma petits signaux devient : La capacité CE soit donc être choisie de façon à ce que son impédance soit très faible à la fréquence de travail. Ainsi, on la considère comme un court-circuit. Nous avons alors le même schéma petits signaux que pour le montage émetteur commun, et donc les mêmes grandeurs caractéristiques (gain en tension, impédance d’entrée,...). 4.3. Montage collecteur commun On suppose que l’étude de la polarisation a été effectuée. Celasignifie que l’on s’est fixé un point de fonctionnement Po.  Schéma équivalent  Gain en tension : 1 )//( )//( )//)(1( )//( 11      uE uc uE uE e s v RR RR RRh RR v v A     Le gain est égal à l’unité. Le montage collecteur commun est tel que vs = ve.
  • 8. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 8/12 2ème STPI  Impédance d’entrée (Impédance vue du générateur)         bebEbEbe pBe bp e e e e iZiRhiRihv iRv or ii v i v Z ' 1111 )1()1(  ' eZ est l'impédance d'entrée sans la résistance RB (vue à droite de RB) ' ' ' eB eB e e B e e e ZR ZR Z v R v v Z       EBeBe RhRZRZ )1(//// 11 '   L’impédance d’entrée du montage est de l’ordre de plusieurs centaines de K. Le collecteur commun a donc une très forte impédance d’entrée.  Impédance de sortie (Impédance vue de la charge) E gB E gB vS S S R hRR R hRR i v Z e // )//( // 1 )//( 1111 0        L’impédance de sortie du montage est très faible. Remarque : si le générateur est parfait, c’est à dire que sa résistance interne Rg est nulle, alors nous avons RB//Rg = 0 EES R h R h Z //// 1 1111     Le montage collecteur commun est un suiveur : gain en tension égale à l’unité, grande impédance d’entré, faible impédance de sortie. Il peut donc être utilisé comme adaptateur d’impédance. 4.4.Montage base commune On suppose que l’étude de la polarisation a été effectuée. Cela signifie que l’on s’est fixé un point de fonctionnement Po. RB = RB1//RB2 est parfaitement découplée par CB.  Schéma équivalent  Gain en tension 11 )//( h RR v v A uc e s v   Le gain est positif. Le montage base commune est un amplificateur non inverseur. Remarque : ℎ = = ∗ Le gain en tension dépend donc du courant de polarisation IC. Ordre de grandeur : le gain est de l’ordre de 100. L’amplificateur a donc un fort gain en tension.  Gain à vide (Ru = ∞): =  Impédance d’entrée (Impédance vue du générateur)  1111 // 1 // h R h R i v Z EE e e e   
  • 9. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 9/12 2ème STPI L’impédance d’entrée est de l’ordre d’une dizaine d’ohms. L’impédance d’entrée du montage base commune est donc relativement faible.  Impédance de sortie (Impédance vue de la charge) c Es s s R i v Z g  0 Zs est de l’ordre du kilo ohm. L’impédance de sortie du montage est donc relativement élevée. Tableau comparatif des différents montages  L’étage émetteur commun (le plus utilisé) amplifie de façon importante en courant et en tension.  L’étage collecteur commun n’amplifie pas en tension, mais présente une très grande impédance d’entrée et une très faible impédance de sortie, d’où son emploi fréquent en étage adaptateur en tension.  L’étage base commune n’amplifie pas en courant, mais présente une faible impédance d’entrée. Son utilisation se limite à l’emploi en haute fréquence.
  • 10. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 10/12 2ème STPI C'est le montage illustré ci- dessus. Son nom vient du fait que l'émetteur est relié à la masse (commun). C'est le montage amplificateur le plus utilisé. Le schéma équivalent global est obtenu comme suit : - Le transistor est remplacé par son schéma équivalent en dynamique simplifié. - Les condensateurs de liaisons sont remplacés par des courts-circuits. - L'alimentation VCC est remplacée par la masse, car ce montage est celui des variations et les variations de VCC sont nulles car c'est une tension constante.  Gain en tension : D'après le schéma on peut écrire : be ihv 11 bcs iRv  d'où l'expression du gain en tension du montage émetteur commun : 11h R v v A C e s V   Le montage tel qu'il est présenté sur la figure présente l'inconvénient suivant: Sous l'effet du courant IC qui traverse le transistor, la température de celui-ci augmente légèrement à cause la puissance dissipée par effet joule. Cette augmentation de température augmente le nombre de porteurs par le mécanisme de création de paires électrons trou. La conséquence directe de l'augmentation du nombre de porteur est l'augmentation du courant IB qui engendre une augmentation du courant IC qui à son tour va engendrer une augmentation supplémentaire de la température du transistor et provoquer ce qu'on appelle un emballement thermique. Pour remédier à ce problème, on ajoute une résistance sur l'émetteur du transistor. Cette résistance joue un rôle de stabilisation de la température car, si IC augmente, alors la tension VE = RE IE augmente donc la tension VBE diminue provoquant la diminution de IB et donc de IC Le schéma équivalent en dynamique devient celui de Figure ci-dessus. Le gain en tension est donné par : bEbEbe iRhiRihv )]1([)1( 1111   et bcccs iRiRv  E C E C e s v R R Rh R v v A     )1(11   car 11)1( hRE  On constate que la résistance d'émetteur RE joue un rôle important pour la stabilisation de la température, mais elle a une influence néfaste sur le gain en tension Av. Pour remédier à ce problème, on place un condensateur (de découplage) en parallèle avec RE (Fig.). Ce condensateur n'intervient pas en continue, donc la résistance RE joue pleinement son rôle de stabilisation thermique, alors qu'en alternatif, le condensateur est remplacé par un court- circuit ce qui nous ramène au schéma équivalent précédent qui, comme nous l'avons vu, procure un gain en tension important.
  • 11. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 11/12 2ème STPI  Impédance d'entrée Il paraît évident d'après le schéma équivalent que : 11 11 11 . // hR hR hRZ B B BE   Pour s'en assurer il suffit d'écrire la loi d'Ohm dans la maille d'entrée, ve = Ze ie = (RB // h11 ) ie  Impédance de sortie : Là aussi, on voit bien sur le schéma équivalent que Zs= RC Pour s’en assurer : bCcos iRv .)  , bccs ii .)   C ccs cos S R i v Z  ) ) 4.5. Montage collecteur commun (CC) Ce montage doit son nom au fait que le collecteur est relié à VCC (commun pour les variations). Le signal de sortie est pris sur l'émetteur. Le schéma équivalent est illustré (sous deux version) ci- dessus.  Gain en tension 1 )1( )1( )1( )1( 11 11          E E e s v bEs bbe Rh R v v A iRv iihv     On remarque que le montage collecteur commun a un gain en tension voisin de l'unité, pour cette raison, on l'appelle aussi, montage émetteur suiveur car la tension sur l'émetteur suit celle de la base. Si le gain en tension est égal à 1, on peut se demander qu'elle est l'utilité de ce montage, c'est ce que nous verrons un peu plus loin dans ce cours.  Impédance d'entrée         bebEbEbe pBe bp e e e e iZiRhiRihv iRv or ii v i v Z ' 1111 )1()1(  ' eZ est l'impédance d'entrée sans la résistance RB (vue à droite de RB) ' ' ' eB eB e e B e e e ZR ZR Z v R v v Z       EBeBe RhRZRZ )1(//// 11 '    Impédance de sortie : Le courant d'entrée sera noté ii et le courant dans RB sera noté ip . ccs cos s i V Z ) )  bEcos iRv )1()   or bEbe iRihv )1(11   d’où E E E cos v Rh R v )1( )1( 11 )      ' ) )1( bccs ii  
  • 12. Electronique Analogique Chap. 6 : Amplificateurs à un étage à transistor Page 12/12 2ème STPI or ' 11 be ihv  d’où Eccs v h i 11 ) )1(     11 11 11 )1( h Rh Rh Z E E s    Cette expression de ZS ne correspond pas au cas le plus général car elle suppose que ve est issue d'un générateur parfait de résistance interne Rg = 0. Si le signal d'entrée ve est issu d'un générateur réel, on va vérifier que l'impédance d'entrée du montage CC dépend aussi de la résistance interne Rg du générateur d'attaque. On peut simplifier le montage en utilisant le théorème de Thévenin au point B, on obtient le schéma de Figure ci-dessous : bggb RRR // , g gb b g v RR R v  '              ' 11 ) ' 11 ) 1 )1( )1( g gb ccs g Eg E cos v hR i v RhR R v    11 // )1( )( 1111 11 11           hRhR R RhR hRR Z gg E Egb gbE s On remarque d'après ce qui précède que le montage collecteur commun n'est pas un bon amplificateur car il a un gain voisin de l'unité mais il a une impédance d'entrée élevée et une faible impédance de sortie. On s'en sert comme adaptateur d'impédance. Le point de fonctionnement se trouve dans la zone dite linéaire. Petits signaux : les signaux sont de faible amplitude autour du point de fonctionnement de manière à ce que le transistor travaille toujours en régime linéaire (il n’est ni bloqué, ni saturé). Après avoir déterminé l’état de fonctionnement d’un montage à transistor en régime continu, nous allons mettre en évidence les propriétés de ce montage en régime variable. Puis nous établirons un modèle équivalent du transistor en régime dynamique.