TD-amplificateurs de puissance - Elearn

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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