bipolaire cours - projection - masson
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cours optoelectroniqueTRANSCRIPT
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Le transistor bipolaire
cole Polytechnique Universitaire de Nice Sophia-Antipolis
Cycle Initial Polytechnique 1645 route des Lucioles, 06410 BIOT
Pascal MASSON
Edition 2013-2014
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VII. Amplification en classe B
VIII. Amplificateur oprationnel
Sommaire
I. Historique
II. Caractristiques du transistor
IV. Les fonctions logiques
V. Amplification en classe A
VI. Multivibrateur astable ABRAHAM BLOCH
III. Polarisation du transistor
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
I.1. Dfinition
I. Historique
Le transistor bipolaire est un composant lectronique utilis comme :
interrupteur command, amplificateur, stabilisateur de tension, modulateur
de signal
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
I.2. Histoire du transistor
I. Historique
1947 : John BARDEEN et Walter BRATTAIN inventent le
transistor contact (transistor) au laboratoire de physique
de la socit BELL (USA). Cette dcouverte est annonce en
juillet 1948.
Transistron 1948
1948 : Herbert MATARE et Heinrich WELKER inventent
(indpendamment de BELL) aussi le transistor contact
en juin 1948 (en France). Ce transistor sera appel le
Transistron pour le distinguer de celui de BELL.
Transistor
contact 1948
1948 : en janvier William SHOCKLEY invente le
transistor jonction (bipolaire) mais la technique de
fabrication ne sera maitrise quen 1951
Transistor
jonction 1948
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
I. Historique
I.2. Histoire du transistor
Les transistors remplacent les contacteurs
lectromcaniques des centraux tlphoniques et
les tubes dans les calculateurs.
1953 : premire application portative du
transistor entant que sonotone.
Sonotone
1010
1953 calculateur
(93 transistors + 550 diodes)
1954 : premire radio
transistors.
Rgency TR-1
(4 transistors)
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
I.3. Histoire des premiers circuits intgrs
I. Historique
1958 : Jack KILBY de Texas Instrument
prsente le premier circuit (oscillateur)
entirement intgr sur une plaque de semi-
conducteur.
1960 : production de la premire
mmoire Flip Flop par la socit
Fairchild Semiconductor.
1958 premier circuit intgr
1960 Flip Flop en circuit intgr
1965 : partir du nombre de composants par circuit
intgr fabriqu depuis 1965, Gordon MOORE
(Fairchild Semiconductor) prdit que le nombre de
composants intgrs (par unit de surface) doublera
tous les 12 mois. Cette loi est toujours vraie !
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II. Caractristiques du transistor
II.1. Dfinition dun transistor bipolaire
Le transistor bipolaire est cr en juxtaposant trois couches de semi-
conducteur dops N+, P puis N pour le transistor NPN (courant d un flux
dlectrons) ou dops P+, N puis P pour le transistor PNP (courant d un flux
de trous). Le niveau de dopage dcroit dun bout lautre de la structure.
Un faible courant de base, IB, permet de commander un courant de
collecteur, IC, bien plus important.
II.2. Reprsentation
m
ett
eu
r
co
lle
cte
ur
base
metteur
collecteur
base P N+
N
VBE
VCE
IC
IE
IB
Transistor NPN
metteur
collecteur
base N P+
P
VBE
VCE
IC
IE
IB
Transistor PNP
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
Si la tension VBE est suffisante, la diode BE
(base metteur) est passante :
VBE
Courant de trous de B vers E.
Courant dlectrons de E vers B
kT
qVexp.II
kT
qVexp.II BESeSt
BES
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N+
B
E
Si la tension VBE est suffisante, la diode BE
(base metteur) est passante :
VBE
Courant de trous de B vers E.
Courant dlectrons de E vers B
kT
qVexp.II
kT
qVexp.II BESeSt
BES
Si le nombre dlectrons dans lmetteur et
100 fois plus grand que le nombre de trous
dans la base alors ISt
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N
On positionne prsent le collecteur dop N
VBE
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N
VBE
VBC
On positionne prsent le collecteur dop N
La jonction BC est polarise en inverse :
augmentation du champs lectrique interne.
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N
VBE
VBC
On positionne prsent le collecteur dop N
La jonction BC est polarise en inverse :
augmentation du champs lectrique interne.
La longueur de la base est trs courte et les
lectrons arrivent tous au niveau de la ZCE Base-
collecteur.
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N
On positionne prsent le collecteur dop N
VBE
VBC
La jonction BC est polarise en inverse :
augmentation du champs lectrique interne.
La longueur de la base est trs courte et les
lectrons arrivent tous au niveau de la ZCE Base-
collecteur.
Les lectrons sont propulss dans le collecteur
pas le champ lectrique.
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N
On positionne prsent le collecteur dop N
La jonction BC est polarise en inverse :
augmentation du champs lectrique interne.
La longueur de la base est trs courte et les
lectrons arrivent tous au niveau de la ZCE Base-
collecteur.
VBE
VBC
Les lectrons sont propulss dans le collecteur
pas le champ lectrique.
Si on modifie la tension VBC (dans une certaine
limite), le champ lectrique est toujours suffisant
pour propulser tous les lectrons :
Le courant de collecteur ne dpend pas de la
tension VBC mais uniquement de VBE.
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N IB : courant de trous de B vers E.
Le rapport, , entre les courants IC et IB dpend entre
autres des niveaux de dopage de lmetteur et de la base
ainsi que de lpaisseur de la base : IC = .IB
IE : courant de trous de B vers E + courant
dlectrons de E vers C
IC : courant dlectrons de E vers C
T
BEStB
V
Vexp.II
T
BESeC
V
Vexp.II
CBT
BESE II
V
Vexp.II
Les trois courants du transistor bipolaire sont :
)K300 mV 6.25(kT
qVT Par convenance on pose :
IC
IB
IE
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II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N
Si la tension VBC augmente trop :
IC
IB
IE
Le champ lectrique base collecteur diminue
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Fonctionnement du transistor NPN
II. Caractristiques du transistor
P
N
B
E
C
N
Si la tension VBC augmente trop :
IC
IB
IE
Le champ lectrique base collecteur diminue
Les lectrons ne sont plus tous propulss
dans le collecteur mais une partie sort par la
base
Le courant IC tend devenir nul
La tension VCE pour laquelle ce phnomne
apparat est note VCEsat.
On dit dans ce cas que le transistor est satur
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
II.3. Caractristiques IB(VBE) du transistor NPN
Pour dbloquer (rendre passant) le transistor NPN, il faut que la jonction
base-metteur soit polarise en direct avec une tension suprieure la tension
de seuil, VS, de cette diode : VBE > VS.
metteur
collecteur
base P N+
N
VBE
VCE
IC
IE
IB
La caractristique IB(VBE) est celle de la diode base-metteur en ne
considrant que le courant de trou.
VBE (V) 0
IB (A)
directe
VS
inverse
Ici le courant de trous est bien plus faible que le courant dlectrons.
II. Caractristiques du transistor
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
metteur
collecteur
base N P+
P
VBE
VCE
IC
IE
IB
VBE (V) 0
IB (A)
directe
VS
inverse
II.3. Caractristiques IB(VBE) du transistor PNP
Pour dbloquer (rendre passant) le transistor PNP, il faut que la jonction
base-metteur soit polarise en direct avec une tension suprieure (en valeur
absolue) la tension de seuil, VS, de cette diode soit : VBE < VS.
La caractristique IB(VBE) est celle de la diode base-metteur en ne
considrant que le courant des lectrons.
Ici le courant des lectrons est bien plus faible que le courant des trous.
II. Caractristiques du transistor
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
metteur
collecteur
base P N+
N
VBE
VCE
IC
IE
IB
VCE (V) 0
IC (A)
II.3. Caractristiques IC(VCE) du transistor NPN
Si la jonction BC est polarise en inverse, alors le courant dlectrons peut
traverser cette jonction.
IB1
IB2 > IB1
IB3
IB4
Dans ce cas le courant IC est indpendant de VCE : rgime linaire (IC = .IB)
II. Caractristiques du transistor
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
metteur
collecteur
base P N+
N
VBE
VCE
IC
IE
IB
VCE (V) 0
IC (A)
II.3. Caractristiques IC(VCE) du transistor NPN
Si la jonction BC est polarise en inverse, alors le courant dlectrons peut
traverser cette jonction.
IB1
IB2 > IB1
IB3
IB4
Dans ce cas le courant IC est indpendant de VCE : rgime linaire (IC = .IB)
Si VCE = 0 alors aucun courant ne circule entre lmetteur et le collecteur
II. Caractristiques du transistor
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
metteur
collecteur
base P N+
N
VBE
VCE
IC
IE
IB
VCE (V) 0
IC (A)
II.3. Caractristiques IC(VCE) du transistor NPN
Si la jonction BC est polarise en inverse, alors le courant dlectrons peut
traverser cette jonction.
IB1
IB2 > IB1
IB3
IB4
Dans ce cas le courant IC est indpendant de VCE : rgime linaire (IC = .IB)
Si VCE = 0 alors aucun courant ne circule entre lmetteur et le collecteur
Le basculement entre ces deux fonctionnements se produit la tension
VCEsat (sat pour saturation) : le courant IC nest pas proportionnel IB.
VCEsat
Linaire satur
II. Caractristiques du transistor
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
La boucle dentre permet de dterminer la valeur de IB
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
0BSS0BBG I.RVI.RE SB
SG0B
RR
VEI
0BSS0BE I.RVV
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
IB0
VBE0
Dtermination de IB0 et IC0
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Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
Dtermination de IB0 et IC0
BC I.I On considre que le transistor est en rgime linaire
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EG VBE
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
RC
IC
Dtermination de IB0 et IC0
On peut donc rsumer le transistor trois lments :
En entre : VS et RS (donc la diode base-metteur)
En sortie: un gnrateur de courant IC = .IB
BC I.I On considre que le transistor est en rgime linaire
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III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE 0
IC
IB0
VDD
VDD/RC
VCE0
IC0
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VCEsat
Dtermination de IB0 et IC0
CECCDD VI.RV CCDDCE I.RVV
Il faut prsent vrifier si le transistor est rellement en rgime linaire par
le calcul de VCE
Si VCE > VCEsat alors on confirme le rgime linaire et les calculs sont exacts
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III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE 0
IC
IB0
VDD
VDD/RC
VCE0
IC0
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VCEsat
Dtermination de IB0 et IC0
CEsat0CCDD VI.RV C
CEsatDD0C
R
VVI
Si on utilise pas la droite de charge, on impose VCE = VCEsat et on dtermine
la valeur de IC avec la boucle de sortie.
Si VCE < VCEsat le transistor est en rgime satur et lutilisation de la droite
de charge donne les vraies valeurs de IC0 et VCE0
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III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
IB0
VBE0
Dtermination de IB0 et IC0
Il faut aussi re-dterminer la vritable valeur du courant de base.
Les lectrons qui passent de lmetteur la base ne sont pas tous propulss
au collecteur et une partie sort par la base.
Les valeurs de VS et RS sont donc diffrentes
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III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
Variation de RB avec RC constant
On part dune valeur de RB suffisamment grande
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC
IB0
VDD
VDD/RC
VCEsat
On diminue alors RB
La droite de charge en sortie ne change pas
EG/RB
-
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III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
Variation de RB avec RC constant
On part dune valeur de RB suffisamment grande
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC
IB0
VDD
VDD/RC
VCEsat
On diminue alors RB
La droite de charge en sortie ne change pas
EG/RB
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
Variation de RB avec RC constant
On part dune valeur de RB suffisamment grande
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC
IB0
VDD
VDD/RC
VCEsat
On diminue alors RB
La droite de charge en sortie ne change pas
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
Variation de RB avec RC constant
On part dune valeur de RB suffisamment grande
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC IB0
VDD
VDD/RC
VCEsat
On diminue alors RB
La droite de charge en sortie ne change pas
IC0
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
Variation de RC avec RB constant
On part dune valeur de RC suffisamment faible
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC
VDD
VDD/RC
VCEsat
On augmente alors RC
La droite de charge en entre ne change pas
IB0
IB0
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
Variation de RC avec RB constant
On part dune valeur de RC suffisamment faible
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC
VDD
VDD/RC
VCEsat
La droite de charge en entre ne change pas
IB0
On augmente alors RC
IB0
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
Variation de RC avec RB constant
On part dune valeur de RC suffisamment faible
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC
VDD
VDD/RC
VCEsat
La droite de charge en entre ne change pas
IB0
On augmente alors RC
IB0
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Polarisation simple
III. Polarisation du transistor
VCE
IC IB
VDD
RB
EG
RC
VBE
VBE (V) 0
IB (A)
VS EG
EG/RB
Variation de RC avec RB constant
On part dune valeur de RC suffisamment faible
pour que le transistor soit en rgime linaire
VCE 0
IC
VDD
VDD/RC
VCEsat
La droite de charge en entre ne change pas
IB0
On augmente alors RC
IC0
IB0
-
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IB
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
RC
VDD
VBE
IP + IB
R1
R2
VCE
Les rsistances R1 et R2 forment un pont entre la base et VDD do le nom.
La dtermination de IB passe par celle de IP.
IP
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Approche simple
On considre que IP >>> IB.
RC
VDD
VBE
IP + IB
R1
R2
VCE IP
Dans ce cas un simple pont diviseur de tension permet de connatre la valeur
de VBE et par suite la valeur de IB.
DD21
2BE V
RR
RV
IB
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On rsout un systme de deux quations qui correspond l criture de deux
mailles en entre
RC
VDD
VBE
IP + IB
R1
R2
VCE IP
BSSP2BE I.RVI.RV
BS1SP1BEBP1DD IRRVI.RVII.RV
On trouve
2
1SS1
S2
1DD
B
R
R.RRR
V1R
RV
I
IB
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On peut aussi transformer VDD, R1 et R2 en gnrateur de thvenin
RC
VDD
VBE
IP + IB
R1
R2
VCE IP
IB
Thvenin
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On peut aussi transformer VDD, R1 et R2 en gnrateur de thvenin
RC
VDD
R1
R2
VCE
On dbranche la base du transistor pour liminer le courant IB
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On peut aussi transformer VDD, R1 et R2 en gnrateur de thvenin
RC
VDD
R1
R2
VCE
On dbranche la base du transistor pour liminer le courant IB
21
21th
RR
R.RR
Pour dterminer Rth, on liminer les sources (ici VDD = 0) ce qui donne R1 // R2
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On peut aussi transformer VDD, R1 et R2 en gnrateur de thvenin
RC
VDD
R1
R2
VCE
On dbranche la base du transistor pour liminer le courant IB
On dtermine alors Eth avec un pont
diviseur de tension
21
21th
RR
R.RR
DD21
2th V
RR
RE
Pour dterminer Rth, on liminer les sources (ici VDD = 0) ce qui donne R1 // R2
Eth
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On peut aussi transformer VDD, R1 et R2 en gnrateur de thvenin
RC
VDD
VCE
On dbranche la base du transistor pour liminer le courant IB
On dtermine alors Eth avec un pont
diviseur de tension
21
21th
RR
R.RR
DD21
2th V
RR
RE
Pour dterminer Rth, on liminer les sources (ici VDD = 0) ce qui donne R1 // R2
Rth
Eth
IB
VBE Do IB :
Sth
Sth
RR
VEIB
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.1. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On retrouve le thorme de Thvenin partir des deux mailles en entre :
RC
VDD
VBE
IP + IB
R1
R2
VCE IP
IB
P2BE I.RV
BEBP1DD VII.RV
On extrait IP de la premire quation
que lon reporte dans la deuxime
BEB12
BE1DD VI.R
R
V.RV
Qui s'crit aussi en regroupant les VBE
BE2
21B1DD V
R
RRI.RV
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.2. Pont de base
III. Polarisation du transistor
Dtermination de la valeur de IB
On retrouve le thorme de Thvenin partir des deux mailles en entre :
RC
VDD
VBE
IP + IB
R1
R2
VCE IP
IB
P2BE I.RV
BEBP1DD VII.RV
On extrait IP de la premire quation
que lon reporte dans la deuxime
BEB12
BE1DD VI.R
R
V.RV
Qui s'crit aussi en regroupant les VBE
BEB21
21DD
21
2 VI.RR
R.RV
RR
R
thRthE
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.3. Rsistance dmetteur
III. Polarisation du transistor
RC
VDD
VCE
La maille en entre s'crit :
CBEBSSBthth II.RI.RVI.RE
Rth
Eth
IB
VBE
RE
Dans la rsistance RE il passe le courant IE donc les courants IB et IC
BEBSSBthth I.1.RI.RVI.RE
On trouve le courant IB
ESthSth
BR.1RR
VEI
Vu de lentre, la rsistance RE est
multiplie par (1+)
En fonction de la valeur de on peut
crire :
EE R.R.1
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.3. Rsistance dmetteur
III. Polarisation du transistor
RC
VDD
VCE
Rth
Eth
IB
VBE
RE
La prsence de RE permet une rgulation thermique du transistor
En fonctionnement, le transistor chauffe cause de la circulation du courant
ce qui augmente la valeur du courant qui engendre une augmentation de la
temprature etc
En prsence de RE :
VE
T IB
VE
VBE
IB
Si la prsence de RE nest pas suffisante, il
faut ajouter un radiateur sur le transistor.
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VBE VCE = VS
IC
IB
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
IV. Les fonctions logiques
VCE (V) 0
IC (A)
R RB
R1
24 V 6 V
0 V
VE
S
E
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
IB4
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VBE VCE = VS
IC
IB
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
R RB
R1
24 V 6 V
0 V
VE
S
E
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
Si VE = 0 V : VBE est
IB4
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VBE VCE = VS
IC
IB
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
R RB
R1
24 V 6 V
0 V
VE
S
E
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
A
IB4
Si VE = 0 V : VBE est ngatif (transistor bloqu) et IC = 0 soit VS = 24 V
Si VE = 24 V : VBE
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VBE VCE = VS
IC
IB
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
R RB
R1
24 V 6 V
0 V
VE
S
E
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
Si VE = 0 V : VBE est ngatif (transistor bloqu) et IC = 0 soit VS = 24 V
A
Si VE = 24 V : VBE > 0 (transistor passant) et IB = IB4 donc VS VCEsat 0 V
B IB4
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
Si VE = 0 V : VBE est ngatif (transistor bloqu) et IC = 0 soit VS = 24 V
A
Si VE = 24 V : VBE > 0 (transistor passant) et IB = IB4 donc VS VCEsat 0 V
B IB4
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
A
B IB4
VS (V)
VE (V)
24
VCEsat
24
A
B
IB1
IB2 > IB1
IB3
On trace maintenant la caractristique VS(VE) de linverseur.
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
A
B IB4
VS (V)
VE (V)
24
VCEsat
24
A
B
Dblocage
IB1
IB2 > IB1
IB3
On trace maintenant la caractristique VS(VE) de linverseur.
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
A
B IB4
VS (V)
VE (V)
24
VCEsat
24
A
B
Dblocage
IB1
IB2 > IB1
IB3 IB = IB1
On trace maintenant la caractristique VS(VE) de linverseur.
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne : CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
VS (V)
VE (V)
24
VCEsat
24
A
B
Dblocage
IB = IB1
IB = IB2
IB = IB3
On trace maintenant la caractristique VS(VE) de linverseur.
VCE (V) 0
IC (A)
A
B IB4
IB1
IB2 > IB1
IB3
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.1. Linverseur
La loi des mailles dans la boucle de sortie donne :
VCE (V) 0
IC (A)
CSCE I.R24VV
On obtient alors la droite de charge : R
V
R
24I CEC
A
B IB4
VS (V)
VE (V)
24
VCEsat
24
A
B
Dblocage
IB1
IB2 > IB1
IB3 IB = IB1
IB = IB2
IB = IB3
On trace maintenant la caractristique VS(VE) de linverseur.
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.1. Linverseur
VS (V)
VE (V)
24
VCEsat
24
En pratique on dfinit un gabarit pour linverseur
Table de vrit et symbole logique :
S E
0
0
1
1
S = E E
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.2. La fonction NI (NON-OU, NOR)
Schma lectrique dune porte NI :
Table de vrit et symbole logique : S E1
0
0
1
1
E2
0
0
0
1
1
1
0
0
S = E1+E2 E1 E2
E1
E2
VBE VCE = VS
IC
IB
R RB
R1
24 V 6 V
0 V
S
R2
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
III.3. La fonction mmoire deux portes NI
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 1
0 0
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
1 1
0 0 1 0
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
1 0
0 0 1 0 0
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
1 0
0 1 1 0 0 1
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 0
0 1 1 0 0 1 0 0 0
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 0
0 1 1 0 0 1 0 0 0 1
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 0
1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 0
1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 1
1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 1
0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
1 0
1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Set Q Reset
Q
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
0 0
0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Schma logique le la mmoire : Table de vrit :
Le but est de stocker linformation 1 ou 0.
Chronogramme :
Set 0
Q 0
Q 1
Reset 0
0
1 t
Set
0
1 t
Reset
0
1 t
Q
0
1 t
Q
Set Q Reset
Q
0 ?
0 ? 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 ? ?
Etat interdit =>
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Symbole logique de la mmoire RS (bascule RS) :
Schma lectrique de cette mmoire :
Set Q
Reset Q
Reset
R RB
R1
R2
Set
R RB
R1
24 V 6 V
0 V
R2 Q
Q
Mmoire de type RAM (Random Acces Memory) qui sapparente la SRAM
(Static) : linformation disparat si on teint lalimentation.
Si le pont de base consomme 1 A (sous 30 V) et que lon stocke 106 bits
alors la mmoire disperse au moins 30 W !
Set Q Reset
Q
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
1971 : 256-bit TTL RAM (Fairchild)
IV.3. La fonction mmoire deux portes NI
IV. Les fonctions logiques
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V.1. Principe de fonctionnement
Lamplificateur de classe A amplifie tout le signal dentre.
V. Amplification classe A
On travaille dans la partie
linaire du transistor qui est
polaris en statique IB0 et IC0.
Le courant IB oscille autour de
IB0 et donc IC oscille autour de IC0
avec IC = .IB.
VE = VBE
VCE = VS
IC IB
RC
VDD
VS
IC = .IB
Sans signal dentre, lampli consomme IC0 : mauvais rendement (au
mieux 50 %).
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
VBE VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
t
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VCE (V) 0
IC (A)
IBmin
IB0
IBmax
ICmin
IC0
ICmax
IC (A)
t
IC = .IB
ICmin
IC0
ICmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VCE (V) 0
IC (A)
IBmin
IB0
IBmax
ICmin
IC0
ICmax
IC (A)
t
ICmin
IC0
ICmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VCE (V) 0
IC (A)
IBmin
IB0
IBmax
ICmin
IC0
ICmax
IC (A)
t
ICmin
IC0
ICmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VCE (V) 0
IC (A)
IBmin
IB0
IBmax
ICmin
IC0
ICmax
IC (A)
t
ICmin
IC0
ICmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VCE (V) 0
IC (A)
IBmin
IB0
IBmax
ICmin
IC0
ICmax
IC (A)
t
ICmin
IC0
ICmax
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
IBmin
IB0
IBmax
EG (V)
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EGmin
EG0
EGmax
VCE (V) 0
IC (A)
IBmin
IB0
IBmax
ICmin
IC0
ICmax
IC (A)
t
ICmin
IC0
ICmax
EG (V)
t
0
t
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VBE (V) 0
IB (A)
IBmin
IB0
IBmax
IB (A)
t
EGmin
EG0
EGmax
EG (V)
t
t
IB0
IBmax
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VCE (V) 0
IC (A)
IB0
IBmax
IC0
ICmax
IC (A)
t
0
t
EGmin
EG0
EGmax
EG (V)
t
ICmin
IC0
ICmax
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VBE (V) 0
IBmin
IB0
IBmax
t
EGmin
EG0
EGmax
EG (V)
t t
t
IBmin
IB0
IBmax
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
IB (A) IB (A)
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V.1. Principe de fonctionnement
V. Amplification classe A
VCE (V) 0
IB0
IBmax
ICmin
IC0
ICmax
IC (A)
t
0
t
EGmin
EG0
EGmax
EG (V)
t t
IBmin
VCE
IC IB
VDD VS
RB
EG
RC
VBE
IC (A)
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
Les gains VC/EG et VR/EG correspondent aux filtres passe bas et pas haut
respectivement.
C R EG VR
VC
La frquence de coupure des deux filtres est : FC = 1/(2RC).
La notion de haute et basse frquences se reporte la valeur de FC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
En basse frquence VC = EG et VR = 0 : la capacit absorbe toutes les
variations de EG. Elle a le temps de se charger et de se dcharger
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
EG
VR
VC
Temps
Ten
sio
ns
C R EG VR
VC
F = 0,05 FC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
EG
VR
VC
Temps
Ten
sio
ns
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
En basse frquence VC = EG et VR = 0 : la capacit absorbe toutes les
variations de EG. Elle a le temps de se charger et de se dcharger
C R EG VR
VC
F = 0,2 FC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004
EG
VR
VC
Temps
Ten
sio
ns
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
En basse frquence VC = EG et VR = 0 : la capacit absorbe toutes les
variations de EG. Elle a le temps de se charger et de se dcharger
C R EG VR
VC
F = 0,5 FC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002
EG
VR
VC
Temps
Ten
sio
ns
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
En basse frquence VC = EG et VR = 0 : la capacit absorbe toutes les
variations de EG. Elle a le temps de se charger et de se dcharger
C R EG VR
VC
F = FC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001
EG
VR
VC
Temps
Ten
sio
ns
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
En basse frquence VC = EG et VR = 0 : la capacit absorbe toutes les
variations de EG. Elle a le temps de se charger et de se dcharger
C R EG VR
VC
F = 2.FC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035 0.0004
EG
VR
VC
Temps
Ten
sio
ns
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
En basse frquence VC = EG et VR = 0 : la capacit absorbe toutes les
variations de EG. Elle a le temps de se charger et de se dcharger
C R EG VR
VC
F = 5.FC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0 0.00002 0.00004 0.00006 0.00008 0.0001
EG
VR
VC
Temps
Ten
sio
ns
V.2. Rappels : passe haut et passe bas
V. Amplification classe A
En basse frquence VC = EG et VR = 0 : la capacit absorbe toutes les
variations de EG. Elle a le temps de se charger et de se dcharger
C R EG VR
VC
F = 20.FC
En haute frquence VR = EG et VC = 0 : la capacit na pas le temps de se
charger et de se dcharger et donc la tension ne varia pas ses bornes. Toutes
les variations de EG se reportent aux bornes de la rsistance.
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V.3. Elments du montage
V. Amplification classe A
Les rsistances R1 et R2 constituent le pont de base : polarisation de la base
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C
R1
R2 RL
CL
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Les rsistances R1 et R2 constituent le pont de base : polarisation de la base
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C
R1
R2 RL
CL
V.3. Elments du montage
V. Amplification classe A
Le condensateur C ne laisse passer que les variations de Ve et non la
composante continue : vite de modifier la polarisation de la base.
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Les rsistances R1 et R2 constituent le pont de base : polarisation de la base
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C
R1
R2 RL
CL
CL est aussi un condensateur de
liaison qui permet la charge RL
(rsistance dentre du bloc
suivant) de ne pas modifier la
polarisation du transistor.
V.3. Elments du montage
V. Amplification classe A
Le condensateur C ne laisse passer que les variations de Ve et non la
composante continue : vite de modifier la polarisation de la base.
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Le point de repos correspond aux valeurs des tensions et des courants
lorsquon ne considre que le rgime statique (ne dpend pas du temps).
Ve
RC
VDD
Vs VBE
R1
R2 RL
V.4. Point de repos du montage
C et CL se comportent comme des interrupteurs ouverts.
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Le point de repos correspond aux valeurs des tensions et des courants
lorsquon ne considre que le rgime statique (ne dpend pas du temps).
RC
VDD
VCE VBE
R1
R2
C et CL se comportent comme des interrupteurs ouverts.
V.4. Point de repos du montage
V. Amplification classe A
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Le point de repos correspond aux valeurs des tensions et des courants
lorsquon ne considre que le rgime statique (ne dpend pas du temps).
RC
VDD
VCE VBE
R1
R2
C et CL se comportent comme des interrupteurs ouverts.
V.4. Point de repos du montage
V. Amplification classe A
On calcul IB (ce qui donne immdiatement IC) en supposant que le transistor
est en rgime linaire
On dtermine alors la tension VCE
qui doit tre suprieure VCEsat
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EG
Rg
EG est prsent un signal alternatif damplitude suffisamment faible pour ne
pas bloquer et/ou saturer le transistor.
La ou les frquences du signal EG sont suffisamment leves pour ne pas
permettre aux capacits C et CL de se charger ou de se dcharger. Elles se
comportent comme des interrupteurs ferms.
V.5. Schma en petit signal
V. Amplification classe A
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C
R1
R2 RL
CL
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
EG
Rg
Les variations de EG vont se propager le long du circuit, tre amplifie par le
transistor puis appliques la charge RL.
V. Amplification classe A
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C
R1
R2 RL
CL
Les paramtres importants dun amplificateur sont : les rsistances dentre
et de sortie, le gain en tension et les frquences de coupure haute et basse
Calculer ces paramtres peut tre
long et on prfre utiliser le schma
petit signal qui est une
simplification mathmatique du
schma rel.
V.5. Schma en petit signal
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Pour pouvoir utiliser le schma petit signal il faut que tous les lments
aient un comportement linaire.
V. Amplification classe A
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C
R1
R2 RL
CL
Dans ce schma, cest le transistor qui est non linaire et, par exemple, les
variations de VBE doivent tre suffisamment faibles pour considrer un seul VS
et surtout un seul RS.
V.5. Schma en petit signal
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Pour construire ce schma, on ne conserve que les lments (rsistances,
tensions, fils et on ne conserve que les variations de tension et de courant.
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
EG(t) = EG0 + eg(t) donc on ne conserve que eg(t)
La variation de VDD est nulle, vdd(t) = 0, et il en va de mme pour la masse
donc vmasse(t) = 0
Donc dun point de vu alternatif, les fils VDD et masse sont identiques.
Une tension continue est
quivalente un court circuit VS
V1(t) = V10 + v1(t)
V2(t) = V20 + v2(t) = V1(t) VS
V20 = V10 VS
v2(t) = v1(t) donc
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Pour construire ce schma, on ne conserve que les lments (rsistances,
tensions, fils et on ne conserve que les variations de tension et de courant.
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
EG(t) = EG0 + eg(t) donc on ne conserve que eg(t)
La variation de VDD est nulle, vdd(t) = 0, et il en va de mme pour la masse
donc vmasse(t) = 0
Donc dun point de vu alternatif, les fils VDD et masse sont identiques.
Une tension continue est
quivalente un court circuit VS
V1(t) = V10 + v1(t)
V2(t) = V20 + v2(t) = V1(t) VS
V20 = V10 VS
v2(t) = v1(t) donc
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C
R1
R2 RL
CL
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
R1
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
R2
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
R1
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
RB
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
RB
ib
vbe
B
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
RB
ib
vbe
B
hie
VDD / masse
E
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
RB
ib
vbe
B
hie
E VDD / masse
hfe.ib
C ic
vce
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
RB
ib
vbe
B
hie
E VDD / masse
hfe.ib
C ic
vce RC
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
EG
Rg
Ve
RC
VDD
Vs
C
R1
R2 RL
CL
.IB
RB
ib
vbe
B
hie
E VDD / masse
hfe.ib
C ic
vce RC RL
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
RB
ib
vbe
B
hie
E VDD / masse
hfe.ib
C ic
vce RC RL
Il faut aussi ajouter deux lments parasites donns par la matrice hybride
du transistor.
hre.vce
1/hoe
cerebiebe v.hi.hv
ceoebfec v.hi.hi bipolaire
ib ic
vbe vce
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
eg
Rg
RB
ib
vbe
B
hie
E VDD / masse
hfe.ib
C ic
vce RC RL
Il faut aussi ajouter deux lments parasites donns par la matrice hybride
du transistor.
hre.vce
1/hoe
cerebiebe v.hi.hv
ceoebfec v.hi.hi bipolaire
ib ic
vbe vce
Dans ce cours, nous ngligerons toujours la tension hre.vce (par rapport
hie.ib) et en fonction des cas nous ngligerons aussi la rsistance 1/hoe devant
les rsistances branches en parallle.
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Dtermination de hie
0CECEce VVB
BE
0vb
beie
I
V
i
vh
Dtermination de hfe
0vb
cfe
cei
ih
Dtermination de hoe
0ice
coe
bv
ih
Dtermination de hoe
0ice
bere
bv
vh
0
IC (A)
VCE (V)
VBE (V)
IB (A) IB0
IC0
VCE0
VBE0
VCE0
hie
hfe hoe
hre
Les paramtres h
dpendent du point
de repos (ou point
de polarisation) !
V. Amplification classe A
V.5. Schma en petit signal
Les 4 paramtres sont obtenus partir du point de polarisation.
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
V.6. Paramtres : rsistances et gains
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
B
E
C ib ic
vce vbe
Impdance dentre : ieB
ieBieBe
hR
h.Rh//RR
Re
VDD / masse
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
B
E
C ib ic
vce vbe
Impdance dentre : ieB
ieBieBe
hR
h.Rh//RR
Re
V.6. Paramtres : rsistances et gains
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
B
E
C ib ic
vce vbe
Thvenin quivalent
Thvenin Rgs et egs
V. Amplification classe A
VDD / masse
V.6. Paramtres : rsistances et gains
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC
B
E
C ib ic
vce vbe
Thvenin quivalent
Thvenin Rgs
Cgs RR
V. Amplification classe A
Pour la rsistance on court-circuite eg donc ib devient nul ainsi que hfe.ib
et il reste :
VDD / masse
V.6. Paramtres : rsistances et gains
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC
B
E
C ib ic
vce vbe
Thvenin quivalent
Thvenin egs
Cgs RR
V. Amplification classe A
Pour la rsistance on court-circuite eg donc ib devient nul ainsi que hfe.ib
et il reste :
Pour la tension, on exprime vce donc egs en fonction de vbe ce qui
correspond rechercher le gain vide du quadriples transistor :
Cie
fe
bie
cC
be
ce0V R.
h
h
i.h
iR
v
vA be0Vgs v.Ae
VDD / masse
V.6. Paramtres : rsistances et gains
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Thvenin quivalent
Cgs RR
V. Amplification classe A
Pour la rsistance on court-circuite eg donc ib devient nul ainsi que hfe.ib
et il reste :
Pour la tension, on exprime vce donc egs en fonction de vbe ce qui
correspond rechercher le gain vide du quadriples transistor :
Cie
fe
bie
cC
be
ce0V R.
h
h
i.h
iR
v
vA be0Vgs v.Ae
eg
Rg
Re RL
i1 i2
v2 v1 egs
Rgs
VDD / masse
V.6. Paramtres : rsistances et gains
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
eg
Rg
Re RL
i1 i2
v2 v1 egs
Rgs
Gain en tension :
LC
LC
ie
fe0V
Lgs
L
be
ce
1
2V
RR
R.R.
h
hA.
RR
R
v
v
v
vA
10VLgs
Lgs
Lgs
Lce2 v.A.
RR
Re
RR
Rvv
VDD / masse
V.6. Paramtres : rsistances et gains
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
Gain en tension :
LC
LC
ie
fe0V
Lgs
L
be
ce
1
2V
RR
R.R.
h
hA.
RR
R
v
v
v
vA
10VLgs
Lgs
Lgs
Lce2 v.A.
RR
Re
RR
Rvv
On retrouve le gain vide : Cie
feRV0V
R.h
hAA
L
Gain composite : eg
eV
g
cevg
RR
RA
e
vA
eg
Rg
Re RL
i1 i2
v2 v1 egs
Rgs
VDD / masse
V.6. Paramtres : rsistances et gains
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
V. Amplification classe A
X.h.hX.h.hh
h.XA
2112221111
21V
avec LRX
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
B
E
C ib ic
v1
VDD / masse
On peut retrouver tous ces rsultats partir de la thorie des quadriples
V.6. Paramtres : rsistances et gains
21Bie2121111 v.0i.R//hv.hi.hv
2C
1ieB
Bfe2221212 v.
R
1i.
hR
R.hv.hi.hi
i1 i2
v2
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
La variation de la tension vbc implique une variation de la longueur de la
zone de charge despace (ZCE) de la diode Base-Collecteur
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
B
E
C ib ic
vce vbe
CBC
V. Amplification classe A
V.7. Paramtres : Frquences de coupure hautes
La variation de la ZCE correspond une variation de charge et donc la diode
est quivalente une capacit note CBC.
Cette capacit fait un pont entre lentre et la sortie ce qui complique le
calcul du gain en tension
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Nous considrons la capacit entre la base et le collecteur : CBE
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL CBC1
Elle peut tre ramene en entre et en sortie du transistor avec le thorme
de MILLER :
VBC1BC1
A1
1.
.C.j
1
.C.j
1Z
V
V
BC2BC2
A1
A.
.C.j
1
.C.j
1Z
CBC2
BCVBC1BC CA1CC
BCV
VBC2BC C
A
A1CC
V. Amplification classe A
V.7. Paramtres : Frquences de coupure hautes
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
Gain composite :
Req
eg
eV
g
cevg
RR
RA
e
vA
Re
V. Amplification classe A
V.7. Paramtres : Frquences de coupure hautes
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
Gain composite :
Req
Re
CBC1 CBC2
1BCeg
1BCe2BCeq
ie
fe
g
cevg
C//RR
C//RC//R.
h
h
e
vA
V. Amplification classe A
V.7. Paramtres : Frquences de coupure hautes
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL CBC1 CBC2
Gain composite : 1BCeg
1BCe2BCeq
ie
fe
g
cevg
C//RR
C//RC//R.
h
h
e
vA
eq2BCeg1BCegeeq
ie
fe
g
cevg
RCj1
1.
R//RCj1
1.
RR
R.R.
h
h
e
vA
soit
Req
Gain aux frquences moyennes
Am
V. Amplification classe A
V.7. Paramtres : Frquences de coupure hautes
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Il existe deux frquences de coupure hautes avec FHF1
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
IV. Amplification classe A
IV.7. Frquences de coupure hautes
Il existe deux frquences de coupure hautes avec FHF1
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Am
Diagramme de bode en amplitude (chelle semi-log) :
Avg(db)
F (Hz) FHF1 FHF2 106 1 103 109
20 db/dec
40 db/dec
eg
eeq
ie
fe
RR
R.R.
h
hlog20
0
20
20
40
V. Amplification classe A
V.7. Paramtres : Frquences de coupure hautes
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Diagramme de bode en phase (chelle semi-log) :
()
F (Hz) FHF1 FHF2
180
270
106 1 103 109
90
360
gain Am ngatif
V. Amplification classe A
V.7. Paramtres : Frquences de coupure hautes
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
eg
Rg C CL
RL vbe
passe haut passe haut
vl RB hie hfe.ib
B
E
C ib ic
vce RC
On prend en considration les capacits de liaison C et CL.
V. Amplification classe A
V.8. Paramtres : Frquences de coupure basses
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
On prend en considration les capacits de liaison C et CL.
eg
Rg C CL
RL vbe
Gain composite :
vl
Cj
1RR
R.A.
Cj
1RR
R
e
v.
v
v
e
vA
ge
e0V
LSL
L
g
be
be
1
g
1vg
Re AV0.vbe
Rs
geCLLge
eeq
ie
fevg
RRC
j1
1.
RRC
j1
1.
RR
R.R.
h
hA
Am
eg1BF RRC21
F
CLL
2BFRRC2
1F
Il existe deux frquences de coupure basses :
V. Amplification classe A
V.8. Paramtres : Frquences de coupure basses
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Diagramme de bode en amplitude (chelle semi-log) :
Avg(db)
F (Hz) FHF1 FHF2 106 1 103 109
20 db/dec
40 db/dec
eg
eeq
ie
fe
RR
R.R.
h
hlog20
0
20
20
40
Am
FBF1 FBF2
V. Amplification classe A
V.8. Paramtres : Frquences de coupure basses
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Diagramme de bode en phase (chelle semi-log) :
()
F (Hz) FHF1 FHF2
180
270
106 1 103 109
90
360
gain Am ngatif
FBF1 FBF2
V. Amplification classe A
V.8. Paramtres : Frquences de coupure basses
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Si le transistor chauffe il risque de semballer et dtre dtruit.
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C IP
R1
R2 RL
CL
V. Amplification classe A
V.9. Rsistance dmetteur
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Si le transistor chauffe il risque de semballer et dtre dtruit.
La rsistance RE vite lemballement thermique du transistor :
T IB VE VBE IB
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C IP
R1
R2 RL
CL
RE
On obtient alors la droite de charge :
EC
CE
EC
DDC
RR
V
RR
VI
VCE (V) 0
IC (A)
VDD VCE0
V. Amplification classe A
V.9. Rsistance dmetteur
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Gain en tension vide : CfeEie
fe
e
l0V R.
h1Rh
h
v
vA
eg
Rg
RB hie hfe.ib RC RL
B
E
C ib ic
vl ve
RE
Le gain vide (et donc le gain composite) a t diminu par lintroduction de
la rsistance RE.
V. Amplification classe A
V.9. Rsistance dmetteur
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Gain en tension vide : CfeEie
fe
e
l0V R.
h1Rh
h
v
vA
Le gain vide (et donc le gain composite) a t diminu par lintroduction de
la rsistance RE.
Ve
RC
VDD
Vs VBE
C IP
R1
R2 RL
CL
RE
CE
On ajoute la capacit de
dcouplage CE (passe bas) qui
permet la suppression de la
rsistance RE en rgime alternatif :
augmentation du gain.
V. Amplification classe A
V.9. Rsistance dmetteur
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Gain en tension vide : CfeEie
fe
e
l0V R.
h1Rh
h
v
vA
Le gain vide (et donc le gain composite) a t diminu par lintroduction de
la rsistance RE.
On ajoute la capacit de
dcouplage CE (passe bas) qui
permet la suppression de la
rsistance RE en rgime alternatif :
augmentation du gain.
EC RR
1pente
Droite de charge statique
VCE (V) 0
IC (A)
VDD VCE0
statique
V. Amplification classe A
V.9. Rsistance dmetteur
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
Gain en tension vide : CfeEie
fe
e
l0V R.
h1Rh
h
v
vA
Le gain vide (et donc le gain composite) a t diminu par lintroduction de
la rsistance RE.
On ajoute la capacit de
dcouplage CE (passe bas) qui
permet la suppression de la
rsistance RE en rgime alternatif :
augmentation du gain.
EC RR
1pente
Droite de charge statique
Droite de charge dynamique
CR
1pente
VCE (V) 0
IC (A)
VDD VCE0
dynamique
statique
V. Amplification classe A
V.9. Rsistance dmetteur
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VI.1. Prsentation
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
VBE2
VCE1
t VBE1
VCE2
t
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
t 0
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VI.1. Prsentation
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t < t0
T1 satur : VCE1 = VCEsat = 0
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2 0.6 V
0
t 0
t
t
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
VI.1. Prsentation
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t < t0
T1 satur : VCE1 = VCEsat = 0
T2 bloqu : VCE2 = VDD
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2 0.6 V
VDD VC2
VBE2 < 0,6 V
VC2 = VDD 0,6
t 0
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t = t0
C1 sest charge travers R1
VBE2 devient gale 0,6 V
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2 0.6 V
VDD VC2
0
t 0
VI.1. Prsentation
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
VI.1. Prsentation
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t = t0
T2 devient satur : VCE2 = 0
La charge de C2 impose la
tension VBE1 = 0,6 VDD
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
VC2
0
t 0
0.6 VDD
T1 se bloque
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
VI.1. Prsentation
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t = t0+
C1 se charge travers RC1 avec
une constante de temps trs
faible
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
0
t 0
VDD 0.6 V
0.6 VDD
VCE1 = VDD
RC1.C1
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
VI.1. Prsentation
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t > t0
C2 se charge travers R2 avec
une constante de temps plus
grande que RC1.C1.
t 0
RC1.C1
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
0
R2.C2
La tension VBE1 augmente
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
VI.1. Prsentation
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t = t1
VBE1 = 0,6 V
t 0
RC1.C1
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
R2.C2
t1
0.6 V
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
Instant t = t1 t 0
RC1.C1
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
R2.C2
t1 VC1
0
0.6 VDD
T1 devient satur : VCE1 = 0
La charge de C1 impose la
tension VBE2 = 0,6 VDD
T2 se bloque
VI.1. Prsentation
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
t 0
RC1.C1
R2.C2
t1
Instant t = t1+
C2 se charge travers RC2 avec
une constante de temps trs
faible
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
0 VDD 0.6 V
0.6 VDD
VCE2 = VDD
RC2.C2
VI.1. Prsentation
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
t 0
RC1.C1
R2.C2
t1
Instant t > t1+
C1 se charge travers R1 avec
une constante de temps plus
grande que RC2.C2.
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
La tension VBE2 augmente
0
RC2.C2
R1.C1
VI.1. Prsentation
VI. Multivibrateur astable Abraham BLOCH
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
t
t
Circuit dont le schma sapparente
celui de la mmoire RS et qui fournit
un signal carr.
VBE2
VCE1
VBE1
VCE2
VDD
0.6 V
t0
t 0
VDD
0.6 V
t 0
RC1.C1
R2.C2
t1
RC2.C2
R1.C1
RC1
VDD
C1 RC2 C2 R1
R2
T1 T2
Le signal carr est pris sur le
collecteur de T1 ou de T2
La priode du signal carr dpend
des valeurs de R1, R2, C1 et C2
Il faut aussi RC1
-
Pascal MASSON Le transistor bipolaire -Cycle Initial Polytechnique-
VII.1. Dfinition et principe de fonctionnement
Lamplificateur de classe B namplifie que la
moiti du signal dentre.
VII. Amplification classe B
VCE (V) 0
IC (A)
IBmax
Il cre beaucoup de distorsion mais a un
rendement bien meilleur que le classe A avec
en thorie 78.5 %.
IC (A)
t
IC0
ICmax