1 Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté des Sciences et Technologie et Sciences de la Matière Département de Génie Electrique Option : Automatique Niveau : Master (S1) Module : Electronique LES AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE Exercice 1 Le transistor du circuit ci-dessous est polarisé au milieu de la caractéristiques de sortie Ic = f(VCE). Pour VBE = 0.5 V : 1°) Etablir le point de fonctionnement Q(VCEQ, ICQ). 2°) Donner la puissance maximale que doit pouvoir dissiper le transistor. 3°) Quelle est la puissance fournie par l’alimentation ? 4°) Quelle est la valeur du courant crête de sortie possible ? 5°) Donner la valeur de la tension de sortie maximale possible 6°) Quelle est la valeur de la valeur de la puissance efficace de sortie possible ? 7°) Quel est le rendement maximal ? +Ec On donne : IP E C 30 V Rc R2 C R 0 250 C R c 25 , R E 5 , R1 30 , R 2 270 I0 R0 R1 RE Exercice 2 On veut réaliser un amplificateur de puissance classe A capable de fournir à la sortie une puissance maximale de 50 Watts (aux bornes de Ru). Les valeurs maximales que peut atteindre le transistor sont : ICmax = 4 A, VCEmax = 100 V. Sachant que le montage adopté est ci-dessous ; 1°) Déterminer la valeur de E et le rapport de transformation n = n1/n2. 2°) Tracer les droites de charges statique et dynamique. On donne Ru = 4 Ω. +E R2 Ru R1 Dr M. Boulakroune 2 Exercice 3 Le transistor monté dans le circuit ci-dessous travaille en classe A. 1°) Déterminer RE et RB pour avoir le point de repos Q définit par VCE = 25 V et IC = 1.25 A, VBE négligeable. Les caractéristiques du transistor sont données ci-dessous avec ICB0 = 0.004 A et VCEsat = 10V. Tracer les droites de charge statique C et dynamique a. 2°) Calculer : a- La puissance maximale de sortie (sans distorsion). b- La puissance dissipée par le transistor pour le cas favorable (sans distorsion). c- La puissance maximale de sortie pour le cas défavorable (avec distorsion). d- La puissance dissipée par le transistor pour le cas défavorable (avec distorsion). e- La puissance fournie par l’alimentation. f- Les rendements. IC(A) E = 60V Ib = 140 mA Ib = 120 mA 3 Rc = 20 Ω Rb Ib = 100 mA C2 C1 Ib = 80 mA 2 T1 Rg = 15 kΩ Ib = 60 mA Vs Ve eg CE RE Ib = 40 mA Ib = 20 mA 1 Ib = 10 mA 10 20 30 40 50 60 70 Exercice 4 On considère l’étage symétrique de la figure ci-dessous équipé de deux transistors considérés comme amplificateurs parfaits. Les caractéristiques de sortie parallèles à l’axe des tensions, équidistantes pour les valeurs équidistantes de Ib). Pour les valeurs suivantes : ICE0 = 0, VCEsat = 0, RL = 1kΩ et E = 9 V et en posant RCC = (n1/n2)2RL, RCC : résistance du collecteur tel que : RE << RCC. Etudier le fonctionnement pour : +E R1 I0+Ic1 n1 n2 T1 Ve1 RL C Ve Ve2 T2 R2 RE I0+Ic2 Dr M. Boulakroune VCE(V) 3 1°/ Fonctionnement en classe A On néglige Ib pour obtenir le courant du collecteur de repos I0 = 5 mA et on utilise le rapport de transformation n1/n2 tel que la puissance de sortie Ps puisse être maximale avec une tension d’entrée convenable. a. Tracer la droite de charge dynamique a de T1. En déduire la valeur de RC de ce transistor si sa puissance est Psmax = Rc.Im2/2, Où Im : amplitude max du courant alternatif du collecteur. b. Exprimer Rc en fonction de RCC puis calculer n1/n2. c. Calculer Psmax, la puissance fournie par l’alimentation et nmax = Psmax/Pf 2°/ Fonctionnement en classe B Même tension d’alimentation E et même charge Rc. Mêmes questions qu’au 1°/ avec Immax = I0. Dr M. Boulakroune