Electronique

Amplificateur à émetteur commun

La figure ci-dessous représente un amplificateur à émetteur commun polarisé par un diviseur de tension. Lorsqu'on la résistance \(r_E\) n'est pas placée dans le montage, on parle d'amplificateur à émetteur à la masse (en alternatif). Lorsque cette resistance existe, on parle d'amplificateur stabilisé.

Compléter les cases blanches. Les résultats sont donnés dans les cases jaunes.

donnée valeur
\(V_{CC}\)
\(R_{1}\)
\(R_{2}\)
\(R_{C}\)
\(r_{E}\)
\(R_{E}\)

N.B. : La résistance en alternatif de la diode émetteur \(r'_{e} \) (modèle d'Ebers-Moll) dépend de la température et du type de jonction. De ce fait, la résistance \(r'_{e} \) peut varier du simple au double. Toute variation de \(r'_{e} \) fera varier le gain en tension d'un amplificateur à émetteur commun. De nombreux concepteurs insèrent une résistance \(r_{E} \) en série avec l'émetteur. On stabilise alors la diode émetteur en rendant \(r'_{e} \) beaucoup plus petite que \(r_{E} \). En contrepartie, le gain chute.

Schéma équivalent en courant continu

On ouvre les condensateurs (interrupteur ouvert) :

Point de fonctionnement \( Q(V_{CE} ; I_C) \) de l'amplificateur au repos :

\(V_{B} = \dfrac{R_2}{R_2+R_2} \times V_{CC} = \)

\(V_{E} = V_B-V_{BE}= \)

\(I_{C} ≃ I_{E} = \dfrac{V_E}{R_E} = \)

\(V_{C} = V_{CC}-R_C I_C = \)

\(V_{CE} = V_C-V_E = \)

Droite de charge \( I_C=f(V_{CE})=\dfrac{V_{CC}-V_{CE}}{R_C+R_E} \) :

\(I_{C(sat)} = \)

On cherche à avoir un point de fonctionnement au milieu de la droite de charge pour que l'amplificateur soit linéaire.

Schéma équivalent en courant alternatif

On court-circuite les condensateurs (interrupteur fermé) et on met la tension continue à la masse :

donnée valeur
\( \beta = h_{fe}\)
\( \theta \)
\( x \times r'_{e} \)

Résistance de la diode émetteur (modèle d'Ebers-Moll) en alternatif \(r'_{e} = \dfrac{25 \text{ }mV}{I_E} = \) . Cette valeur est valide à la température de \(25°C\). \(r'_e\) augmente d'environ 1% par augmentation de \(°C\). Pour obtenir des réponses plus précises, on utilisera les paramètres \(h\).

Gain sans charge : \(A_{v} = \dfrac{v_o}{v_i} = \dfrac{-R_C}{r'_e} = \)

Impédance d'entrée de l'amplificateur vue de la base : \(z_{i(base)} = \beta r'_e = \)

\(z_{i} = R_1 \parallel R_2 \parallel z_{i(base)} = \)

Modèle en courant alternatif

donnée valeur
\( v_{S} \)
\( R_{S} \)
\( R_{L} \)

Excursion en courant sur la droite de charge : \(i_{c} = \dfrac{v_i}{r'_e} = \)
La distorsion du signal est maintenue à un bas niveau si l'excursion de crête à crête du courant émetteur \(i_e \simeq i_c \) est inférieure à 10% du courant émetteur de repos \(I_E\). On parle alors de petits signaux.

\(v_i = \dfrac{z_i}{z_i+R_S} \times v_S =\)

\(E_{th} = A v_i =\)

\(z_o = R_{th} = R_C =\)

\(v_{o} = \dfrac{R_L}{R_L+R_{th}} \times E_{th} =\)

Capacité des condensateurs de couplage et de découplage

donnée valeur
\( f_{min} \)
\(s\)

Valeur normalisée des condensateurs :

\(C_{i} = \)

\(C_{o} = \)

\(C_{e} = \)