Titre: Musculation du signal Amplificateurs à transistors bipolaires
Auteurs: Claude Chevassu
Ecole/Université: mach.elec.free.fr.
Résumé: Historiquement, l’amplification de signaux électriques au moyen de tubes à vide est à l’origine du développement de l’électronique. Les transistors ont remplacés les tubes cependant, la fonction d’amplification reste essentielle dans tout circuit électronique, y compris en électronique numérique. Dans une radio, le signal recueilli par l’antenne est très faible – couramment moins d’un nanowatt
– il faut plusieurs étages amplificateurs pour disposer de la puissance nécessaire au niveau des hauts parleurs – de 5 à 100 watt.
C’est quoi la polarisation ? Polariser un transistor, c’est lui fixer un ensemble de valeurs caractérisant son état de fonctionnement. Cela revient à fixer les valeurs des tensions de polarisation des diodes VBE et VCE ainsi que le courant de commande IB et le courant d’émetteur ou de collecteur. Le transistor étant un composant à trois entrées, pour appliquer les résultats vus sur les quadripôles, il faut prendre un des pôles communs à l’entrée et à la sortie. Le montage le plus utilisé est le montage « émetteur commun », mais il existe aussi les montages « base commune » et « collecteur commun » où ce sont la base et le collecteur qui servent de pôle commun. Dans toute la suite du chapitre, le transistor sera monté en émetteur commun. Polariser un transistor va donc consister à insérer ce quadripôle entre un réseau d’entrée, qui va fixer les valeurs VBE et IB, et un réseau de sortie qui va fixer les valeurs VCE et IC. Il a été vu que tout réseau linéaire et invariant dans le temps peut se mettre sous forme de dipôle de Thévenin, on en déduit le schéma de principe général d’un transistor polarisé montré à la figure 1.1.
Extrait du sommaire:
Introduction iii
0.1 Introduction iii
1 Polarisation des transistors bipolaires 1
1.1 Polarisation de base 1
1.1.1 Généralités 1
1.1.2 Droites de charge 1
1.1.3 Exemples 3
1.2 Polarisation par diviseur de tension 6
1.2.1 Principe 6
1.2.2 Exemples 8
1.3 Polarisation des transistors PNP 10
1.3.1 Sens des courants et des tensions 10
1.3.2 Montages 11
1.3.3 Exemple 11
1.3.4 Solution 12
1.4 Exercices 13
2 Le transistor en régime dynamique 17
2.1 Théorème de superposition pour le continu et l’alternatif 17
2.1.1 Condensateurs de couplage et de découplage 17
2.1.2 Circuits équivalents en courants continu et alternatif 20
2.2 Modèle dynamique du transistor 23
2.2.1 Paramètres hybrides du transistor bipolaire 24
2.2.2 Interprétation physique 27
2.3 Exercices 29
2.3.1 Couplage 29
2.3.2 Découplage 29
2.3.3 Circuit équivalent 30
2.3.4 Circuit équivalent 30
2.3.5 Calcul de h11 31
2.3.6 Calcul de diverses grandeurs 31
2.3.7 Circuit équivalent 32
2.3.8 Circuit équivalent 32
2.3.9 corrigé de l’exercice 2.3.1, page 29 32
2.3.10 corrigé de l’exercice 2.3.2, page 29 33
2.3.11 corrigé de l’exercice 2.3.3, page 30 33
2.3.12 corrigé de l’exercice 2.3.4, page 30 34
2.3.13 corrigé de l’exercice 2.3.5, page 31 35
2.3.14 corrigé de l’exercice 2.3.6, page 31 35
3 Amplificateurs de signaux faibles 37
3.1 Généralités sur l’amplification 37
3.1.1 Définition 37
3.1.2 Amplification en tension 38
3.1.3 Amplification en courant 39
3.1.4 Bilan de puissance 40
3.1.5 Bande passante 40
3.1.6 Dynamique de sortie maximum 40
3.1.7 Distorsion 41
3.2 Montages fondamentaux du transistor bipolaire 41
3.2.1 Attaque par la base et attaque par l’émetteur 41
3.2.2 Montage émetteur commun 42
3.2.3 Montage collecteur commun 47
3.2.4 Montage base commune 50
3.3 Résumé 53
3.4 Présentation graphique de l’amplificateur en émetteur commun 54
3.5 Problèmes 55
3.5.1 Amplificateur, extrait d’un sujet de troisième année de 1991 55
3.5.2 Solution du problème 3.5.1 page 55 56
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