TP Nº10 Amplificateur à transistor Montage émetteur commun T STI2 Nous allons, au cours de ce TP étudier un amplificateur à transistor monté en émetteur commun. Après avoir polarisé le transistor, nous allons étudier le comportement du montage lorsqu'on impose des petites variations autour de ce point de polarisation. I Détermination du gain β du transistor Le schéma du montage utilisé est: RC IC RB IB VCE EC EB RB = 100kΩ et RC =2.2kΩ. 1- Régler EB pour avoir IB = 20µA. 2- En faisant varier EC de 0 à 30V, relever la caractéristique IC(VCE) pour la valeur de IB précédente. 3- Régler EB pour avoir IB = 10µA. En faisant varier EC de 0 à 30V, relever la caractéristique IC(VCE) pour la valeur de IB précédente. 4- Définir l'amplification en courant β. Déterminer le gain β du transistor. Comparer aux données du constructeur. II Polarisation du transistor On utilise un transistor bipolaire "petits signaux" NPN de référence BC 547. LYCEE FRANCO-MEXICAIN -1- Année 1998-1999 TP Nº10 Amplificateur à transistor Montage émetteur commun Le schéma est le suivant: T STI2 +VCC RC R1 IP IC IB VCE R2 RE IE On notera IC0 et VCE0 les coordonnées du point de polarisation. 1- Donner les relations entre les courants IC, IB et IE. 2- Etablir les expressions de la droites d'attaque et de la droite de charge statique. 3- On souhaite placer le point de polarisation (VCE0 , IC0) du transistor au milieu de la droite de charge statique. Exprimer alors IC0 et VCE0 en fonction de VCC , RC et RE. Sachant que VCC = 15V et que l'on souhaite avoir IC0 = 2mA, déterminer la valeur de RC+RE. 4- Pour la détermination complète de la valeur des résistances, consulter l'annexe. 5- Vous aller choisir les valeurs suivantes: VCC = 15V, RC = 2.2kΩ + 330Ω, RE = 1.2kΩ, R1 = 300kΩ, R2 = 75kΩ. Mesurer les valeurs de IC, IB, VCE0 , IC0 et IP. Retrouver la valeur de β. Le point de polarisation est-il placé au milieu de la droite de charge statique. LYCEE FRANCO-MEXICAIN -2- Année 1998-1999 TP Nº10 III Amplificateur à transistor Montage émetteur commun T STI2 Etude en régime dynamique Le montage est complété de la façon suivante: +VCC RC R1 C2 C1 IP IC IB VCE uS(t) Générateur uE(t) R2 Ru CE IE Ru = 33kΩ Le générateur peut être modélisé par un générateur parfait eg en série avec une résistance rg. 1- Quel est le rôle des condensateurs C1 et C2. 2- Quel le rôle du condensateur CE? Comment choisit-on sa valeur? 3- A l'aide du schéma équivalent du transistor donné ci dessous, dessiner le schéma équivalent petits signaux de l'amplificateur. En déduire l'expression théorique du gain en tension AV du montage. B iB C rπ iC=βiB E LYCEE FRANCO-MEXICAIN -3- Année 1998-1999 TP Nº10 Amplificateur à transistor Montage émetteur commun T STI2 4- Le générateur délivre un signal uE(t) sinusoïdal. Tracer le diagramme de Bode en amplitude US / UE pour 100Hz < f < 1MHz. Estimer le gain de l'amplificateur et sa bande passante. 5- Pour f = 10kHz (dans la bande passante), visualiser uS(t) en fonction de uE(t). Quel est le domaine de linéarité de l'amplificateur? 6- Mesurer les résistances d'entrée et de sortie de l'amplificateur. 7- Enlever le condensateur CE. Mesurer le nouveau gain ainsi que les nouvelles valeurs des résistances d'entrée et de sortie. LYCEE FRANCO-MEXICAIN -4- Année 1998-1999 TP Nº10 Amplificateur à transistor Montage émetteur commun T STI2 DOCUMENT REPONSE 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 LYCEE FRANCO-MEXICAIN 1000 10000 -5- 100000 1000000 Année 1998-1999