ECUE n° 1 : Electronique Générale
ISET Nabeul
Chapitre 7
Transistor Bipolaire en Régime Variable: Amplification
Nombre d’heures/chapitre : 4h
Cours intégré
Système d’évaluation : Continu
OBJECTIFS DE L’ENSEIGNEMENT :
- Connaître les composants élémentaires de l’électronique et leurs applications dans les
fonctions de base
- Prendre en compte les limitations et des caractéristiques d'un composant réel,
- Savoir exploiter un document constructeur.
CONTENU THEORIQUE :
En premier lieu en détermine les éléments hybrides du transistor ainsi que son schéma
équivalent en dynamique ou pour les petits signaux.
En suite en détermine les quatre critères à accomplir pour chaque étage amplificateur qui sont :
le gain en tension, le gain en courant, l’impédance d’entrée et l’impédance de sortie.
En fin en arrange chaque critère avec le type et le mode de polarisation de chaque montage ou
bien chaque étage amplificateur.
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Chapitre 7
TRANSISTOR BIPOLAIRE EN REGIME VARIABLE :
Amplification
1. Introduction :
Le point de polarisation étant fixé appliquons des petits signaux à variation lente (par rapport
aux constantes de temps mises en jeu dans le transistor) à 1'entree et à la sortie du montage. Ces
signaux peuvent être appliqués à travers un condensateur de découplage.
2. Paramètres hybrides en Emetteur commun :
Sur le réseau des caractéristiques de la figure VII-1, il est précisé, sur les courbes, le
placement du point de fonctionnement définie par 1es coordonnées
I
BO
,
,
I V
CO
BEO
,
V
CEO
.
Ces
courbes
équations
i
C
=
sont
(
f v
CE
les
représentations
graphiques
résultant
des
)
,
i
B
et
v
BE
=
(
f v
CE
)
,
i
B
Figure VII-1
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Soient
I
,
Publicité
I
CO
,
BO
V
BEO
,
V
CEO
les grandeurs de polarisation et bi , ci , bev ,
cev les petites variations
des grandeurs électriques
,
i
B C
,
i v
BE
,
v
CE
autours de leurs valeurs de repos.
Les paramètres les plus souvent rencontrés sont les paramètres hybrides car trois de ces
paramètres sont la transposition directe des caractéristiques rencontrées en régime statique:
- gain en courant β
- impédance d'entrée
- pente des caractéristiques
Les paramètres petits signaux en émetteur commun sont donnes par :
=
v
BE
h
11
.
i
e B
+
h
12
.
v
e CE
=
i
C
h
.
i
e B
21
+
h
.
v
CE
22
e
Leur interprétation graphique est donnée à la figure VII-1.
3. Identification des paramètres hybrides en émetteur commun
h
11
e
•
=
v
BE
i
B
V
CE
=
0
C'est l'impédance d'entrée si la variation de tension de sortie
est maintenue nulle. C'est donc la pente de la caractéristique d'entrée au point de
polarisation considérer. Nous l'avons déjà calculée dans le chapitre sur les
Publicité
diodes 11
h
e
=
V
T
I
B
D'ou un résultat important : le 11eh est inversement proportionnel au
courant de base. (Pour T = 300 °K, TV ≈ 26mV ).
•
h
21
e
=
i
c
i
B V
CE
=
0
C'est le gain en courant si la variation de tension de sortie est
maintenue nulle. Pour un
lequel 1'equation des
caractéristiques de sortie est IC=ICEO + BIβ , h21e est équivalent à β (varie entre 20
idéal pour
transistor
et plusieurs centaines )
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•
=
h
22
e
i
C
v
CE
iB
=
0
=
Δ
I
Δ
V
C
CE
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=
I
I
B
BO
C'est la pente des caractéristiques (h22e serait nul si
les caractéristiques étaient horizontales). Pour IC =1mA,
1
eh
22
vaut quelques
dizaines de kilo ohms.
Publicité
•
h
12
e
=
BE
v
v
CE
iB
=
0
C'est le rapport des variations des tensions d'entrée et de sortie.
Ce paramètre traduit donc le déplacement de la caractéristique d' entrée lorsque la
tension de sortie varie. Typiquement 12eh est de l'ordre de 10-3 à 10-4
4. Pente du transistor :
Le paramètre reliant le courant de sortie à la tension d'entrée est la pente du transistor Pour
CEv =
0
Donc :
Pente :
Or :
Donc :
=
v
BE
h
11
i
e B
;
i
C
=
h
2 1
e
i
B
i
C
=
h
21
e
h
11
v
BE
=
s
=
i
C
v
BE
e
=
h
21
h
11
e
β
h
11
e
I
C
Iβ=
Publicité
;
h
1 1
e
B
=
V
I
T
B
=
s
I
C
V
T
D'ou le résultat important la ente pente d’un transistor est proportionnelle au courant collecteur.
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5. Schéma équivalent simplifié du transistor :
L'équation de définition des paramètres h :
v
BE
i
C
=
(
)
H
i
B
v
CE
est équivalente au schéma à une source de courant et une source de tension de la figure VII-2
E
Figure VII-2
Nous avons vu que le paramètre h12e, est négligeable : soit,
On peut remplacer le transistor par une source de courant commandée d'impédance d'entrée
e CE
h v
12
h i
11
e B
h11e
Figure VII-3
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Remarque :
Si la resistance exterieur connectee entre collecteur et emetteur d’un transistor est faible
devant
1
h
22
e
−=
1
h
22
e
, on pent remplacer le transistor par le schema suivant : Figure VII-4
Figure VII-4
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