TD n°5 -Électronique analogique

TD n°5 -Électronique analogique-
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L'Amplificateur différentiel
1 Amplificateur différentiel :
Le montage de la Figure 1 représente un amplificateur différentiel. Les deux transistors sont
supposés identiques et polarisés tous les deux dans leur zone de fonctionnement linéaire.
1.1 A partir du schéma équivalent de ce montage, calculer les deux courants de base iB1 et iB2 en
fonction de (ve1-ve2) et de (ve1+ve2).
1.2 En déduire les expressions de vs1 et de vs2 que l'on mettra sous la forme : Ad(ve1-ve2) + Ac
(ve1+ve2).
Rq : On négligera 1/h22 et on supposera, dans l'expression finale de Ad et Ac, que RE est choisie de
sorte que h21 RE >> h11.
2 Amplificateur différentiel à miroir de courant :
2.1 Dans le montage de la Figure 2, montrer que le transistor T3 se comporte comme une source
de courant I dont on calculera l'expression en fonction de son gain β3, de R et de VCC (on
supposera que le courant dans la diode est négligeable devant le courant de base du transistor
T3). Les transistors T1 et T2 sont identiques et caractérisés par leurs paramètres h21 et h11.
2.2 Effectuer alors le schéma équivalent du montage et calculer l'expression de la tension de
sortie vs en fonction de ve1 et de ve2.
2.3 Conclure sur l'intérêt de cet amplificateur.
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Figure 1 : Amplificateur différentiel
RBRC
Vcc
ve2
ve1
vs1
RE
RC
vs2
RB
iB1 iB2
R.BENBRAHIM - ESTF (TD COMPLEMENTAIRES)

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2.4 On remplace maintenant la résistance Rc par le transistor PNP T4 (Figure 3). L'ensemble
constitué de la diode D2 et du transistor T4 constitue une source de courant I0.
Sans faire aucun calcul, préciser quel est l'intérêt fondamental de cet aménagement opéré dans
le montage de l'amplificateur différentiel.
3 Polarisation de l'amplificateur différentiel
On reprend le montage de la Figure 1 en s'intéressant, cette fois, au point de polarisation. Les
valeurs des résistances sont les suivantes : RB = 1200 kΩ, RC = 7 kΩ et RE = 800 Ω.
Les caractéristiques du transistor sont β = h21 = 100 et h11 = 1 kΩ. La tension d'alimentation est Vcc =
15 V.
3.1 Calculer les points de polarisation des transistors, c'est à dire les valeurs continues de leurs
tensions VB, VC et VE ainsi que leurs courants IB et IC.
3.2 Montrer, en utilisant les résultats de l'exercice 1, qu'il n'est pas possible de choisir un gain
différentiel aussi grand qu'on le souhaiterait.
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R
RC
Vcc
-Vcc
ve2 ve1
vs
T2
T3
T1
D
Figure 2 : Amplificateur différentiel à miroir de courant
Figure 3
R
Vcc
-Vcc
ve2 ve1
vsT2
T3
T1
D1
D2T4
R.BENBRAHIM - ESTF (TD COMPLEMENTAIRES)