TD 11

ELE004 2007-2008
Conservatoire National des Arts et Metiers 1
TD 11
Les trois montages fondamentaux E.C, B.C, C.C ; comparaisons et propriétés. Association
d’étages.
*** :exercice traité en classe
***exercice 11.1
On considère le montage ci-dessous :
R
g
e
g
v
e
v
s
C
s
C
e
R
L
R
C
C
E
R
E
R
1
R
2
V
CC
= 10 V
R
E
= 500 Ω, R
C
= R
L
= 4,5 kΩ, R
g
= 50 Ω, R
1
// R
2
= 4,5 kΩ, R
2
/ R
1
= 0,14. R
L
= ∞.Les
paramètres du transistor sont : r = 2,5 kΩ, β = 100, ρ = 40 kΩ.
1. De quel montage s’agit-il ? Donner l’expression de la droite de charge statique et la tracer.
Trouver la valeur du point de fonctionnement.
2. On s’intéresse au comportement de ce montage dans le domaine des fréquences moyennes.
Que deviennent les condensateurs ?
3. Donner le schéma équivalent au montage dans le domaine des petits signaux. En déduire
l’expression de la droite de charge dynamique et la tracer. Donner l’excursion maximale de
la tension de sortie du montage (le transistor fonctionnant en régime linéaire).
4. Calculer les gains en tension et en courant ainsi que les impédances d’entrée et de sortie.
5. Calculer le gain composite
v
e
s
g
de ce montage.
exercice 11.2
On se propose d’étudier le montage élémentaire précédant utilisant un transistor bipolaire npn,
et deux alimentations symétriques +10V et -10V. Les caractéristiques statiques du transistor
sont fournies par les figures suivantes:

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Rg = 1 k
Ω
Re = 10 k
Ω
R
L
= 10 k
Ω
Rb 10V
-10V
C
1
C
2
V
e
V
L
e
g
i
L
i
g
Générateur ChargeAmplificateur
Re = R
L
= 10 kΩ ; Rg = 1 kΩ.
Figure 3 : gain statique en courant h
FE
= β en fonction du courant I
C
Figure 13: courant I
C
en fonction de la tension V
BE
.

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A Etude générale et polarisation.
1. Quel est le type de montage utilisé pour réaliser cet amplificateur? (E.C.; B.C; C.C.)
2. Quelles sont les propriétés d’un tel étage? (sans faire de calculs!)
3. Quel sont les rôles des condensateurs C1 et C2 ?
4. Dessiner le schéma valable pour la polarisation.
5. Donner l'équation de la droite de charge statique et tracer cette droite
6. On désire que le point de repos soit I
CR
= 1,5 mA et V
CER
. = 5V. (indice R pour repos).
En déduire la valeur de la résistance Rb nécessaire pour obtenir ce point de repos.
B Détermination du paramètre h11 du transistor.
1. Donner la valeur du paramètre h
11e
que l'on déduira des deux graphes du constructeur.
2. Comparer cette valeur à la relation du cours
E
T
11
I
βV
h= .
C Etude en petits signaux.
Pour cette étude on supposera que les condensateurs présentent une impédance nulle à la
fréquence de travail. On donne les caractéristiques dynamiques du transistor :
h
11e
= 3kΩ ; h
12e
= 0 ; h
21e
= 180 ; h
22e
= 0.
1. Dessiner le schéma équivalent du montage valable pour les petits signaux.
2. Donner les expressions littérales puis numériques de l’impédance d’entrée, des gains
Av= v
L
/v
e
; Avc = v
L
/e
g
; Ai = i
L
/i
g
; et de l’impédance de sortie de l’amplificateur.
Re = R
L
= 10 kΩ ; Rg = 1 kΩ; Rb = 510 kΩ;
exercice 11.3
On considère le montage ci-dessous constitué d'un transistor bipolaire npn, d'un générateur
d'entrée (e
g
, R
g
) en petits signaux et d'une résistance de charge R
L
en sortie.

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R
g
e
g
v
e
v
s
C
s
C
e
R
L
R
C
C
E
R
E1
R
1
R
2
V
CC
= 10 V
R
E2
Les éléments du circuit ont pour valeur :
R
E1
= 180 Ω, R
E2
= 820 Ω, R
C
= 3,6 kΩ, R
g
= 600 Ω, R
1
= 10 kΩ, R
2
= 2,2 kΩ; R
L
= 10 kΩ.
Les paramètres statiques du transistor sont : V
BE on
= 0,7 V ; β = 200.
Les paramètres dynamiques du transistor sont :
h
11
= r = 5 kΩ, h
21
= β = 200, 1/h
22
= ρ = 100 kΩ.
1. De quel montage élémentaire s’agit-il ?
1. Dessiner le schéma équivalent du montage dans le domaine des petits signaux aux
fréquences moyennes.
2. Calculer les gains en tension et en courant ainsi que les impédances d’entrée et de sortie.
3. Calculer le gain composite
v
e
s
g
de ce montage.