CONCEPTION D`UN AMPLIFICATEUR À

CONCEPTION D’UN AMPLIFICATEUR À LIAISONS CONTINUES A DEUX ÉTAGES 1
On considère le montage amplificateur suivant qui utilise à 25 °C deux transistors
complémentaires tels que : β = 250, | VBE | = 0,6 V. La résistance interne rce négligeable.
Les deux transistors ont le même courant de repos égal à 1 mA et la diode Zener DZ est supposée
idéale.
1) En régime continu, indiquer sur le schéma la valeur de tous les courants. On désire obtenir
une tension de repos nulle à la sortie et imposer VCE2 = -7 V, en déduire la valeur à donner
aux résistances R5, R4 et R3.
2) Dessiner le schéma équivalent au montage aux petites variations et aux fréquences
moyennes.
3) Déterminer l’expression de la résistance d’entrée Re2 du deuxième étage vue par T1 entre son
collecteur et la masse.
4) Déterminer l’expression du gain en tension A2 du deuxième étage en fonction notamment de
la résistance Re2.
5) Rechercher l’expression de la résistance d’entrée Re1 et du gain en tension A1 du premier
étage.
6) Sachant que le gain en tension du montage complet doit être égal à 500 et sa résistance
d’entrée à 10 kΩ, calculer la valeur à donner aux résistances R2 et R1 ainsi que la tension de
la diode Zener VZ.
1 Philippe ROUX © 2011 http://philippe.roux.7.perso.neuf.fr/
+VCC
+15 V
R
4
R
3
R
5
-VEE
-15 V
R
1R
2
DZ
v
evs

2
CORRECTION 2
1) En régime continu, indiquer sur le schéma la valeur de tous les courants.
Valeurs des résistances : R5 = 15 kΩ R4 = 4 kΩ R3 = 600 Ω.
2) Schéma équivalent au montage aux petites variations et aux fréquences moyennes.
3) Expression de la résistance d’entrée Re2 du deuxième étage vue par T1 entre son collecteur et
la masse.
On nomme R la résistance équivalente à R3 en parallèle avec rbe2. On obtient alors :
vbe2=Ri
vs1=Ri +R4i+gm2vbe2
[ ]
2 Philippe ROUX © 2011 http://philippe.roux.7.perso.neuf.fr/
+VCC
+15 V
R4
R3
R5
-VEE
-15 V
R1R2
DZ
0V
1mA
1mA
1mA
4!A
2mA
1mA
4!A7 V
8 V
6,4V
15 V
g
m2
r
be2
C2
v
be2
v
be2
be1
r
R
1
R
2
R
4
R
5
R
3
g
m1
v
be1
v
be1
R
v
e
v
s
v
s1
E2
B2
C1
E1
B1
i
i

3
Résistance d’entrée du deuxième étage :
Re 2 =vs1
i=R+R41+gm2R
[ ]
Application numérique :
r
be2=
!
UT
IC2
=6, 25k!
R = 547 Ω Re2 = 92 kΩ.
4) Expression du gain en tension A2 du deuxième étage.
Tension de sortie :
vs=!gm2vbe2R5
soit :
vs=!R5gm2Ri
Sachant que :
i=vs1
Re 2
il vient :
Application numérique :
gm2=IC2
UT
=110!3
2510!3=40mS
A2 = -3,56
5) Expression de la résistance d’entrée et du gain en tension A1 du premier étage.
Vis à vis du premier étage, le deuxième présente sa résistance d’entrée Re2.
Résistance d’entrée du montage :
Re1 =R
1/ / ve
ib1
ve=r
be1ib1+(
! +1)ib1R2
Re1 =R
1/ / r be1+(
! +1)R2
[ ]
Gain en tension :
vs1=! ! ib1Re 2
A
1=vs1
ve
=!
! Re 2
r
be1+(
! +1)R2
6) Sachant que le gain en tension du montage complet doit être égal à 500 et sa résistance
d’entrée à 10 kΩ, calculer la valeur à donner aux résistances R2 et R1 ainsi que la tension de
la diode Zener VZ.
Gain en tension du montage complet :
A=vs
ve
=gm2
! RR5
rbe1+( ! +1)R2
R2 = 628 Ω
r
be1
R
1
R
2
R
e2
v
be1
v
e
v
s1
B2
C1
E1
B1
i
!ib1
ib1
g
m1
v
be1
A2=vs
vs1
=!gm2
RR5
Re 2

4
Sachant que la résistance :
r
be1+(
! +1)R2
= 164 kΩ est très supérieure à la résistance R1, pour
assurer une résistance d’entrée de 10 kΩ, on prendra R1 = 10 kΩ.
Valeur de la diode Zener :
VZ=!R2IC2!VBE1!R
1IB1+VEE
soit : VZ = 13,7 V.
+VCC
+15 V
R4
R3
R5
-VEE
-15 V
R1R2
DZ
0V
1mA
1mA
1mA
4!A
2mA
1mA
4!A7 V
8 V
15 V
-40 mV
-0,640V
0,628V
V
Z