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Cours exposé FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques email : nasser_baghdad @ yahoo.fr UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP MODULE : E 141 CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Pr . A. BAGHDAD 1

Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

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Cours exposé

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques

email : nasser_baghdad @ yahoo.fr

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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 2

Contenu du programme

Chapitre I : Généralités

Chapitre II : Régime continu

Chapitre III : Régime alternatif sinusoïdal

Chapitre IV : Les quadripôles

Chapitre V : Les filtres passifs

Chapitre VI : Les diodes

Chapitre VII : Le transistor bipolaire

Chapitre VIII : L’amplificateur opérationnel

Partie A Circuits électriques

Partie B Circuits électroniques

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Chapitre VII

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I. Étude statique

II. Étude dynamique

III. Applications du transistor dans la conception des

amplificateurs petits signaux BF

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Sommaire

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1°) Définition

2°) Symbole et convention

3°) Différents modes de fonctionnement du transistor bipolaire

4°) Modélisation du transistor bipolaire : modèle à 2 diodes

5°) Représentation quadripolaire en statique du transistor

6°) Détermination graphique des paramètres hybrides statiques

7°) Polarisation du transistor bipolaire

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1°) Définition

Un transistor bipolaire est un dispositif électronique à base de semi-conducteur de

la famille des transistors.

Son principe de fonctionnement est basé sur deux jonctions PN, l'une en direct et

l'autre en inverse.

La polarisation de la jonction PN inverse par un faible courant électrique (parfois

appelé effet transistor) permet de « commander » un courant beaucoup plus

important, suivant le principe de l'amplification de courant.

Quelques types de transistors bipolaires

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2°) Symbole et convention

Il existe deux types :

* Transistor NPN

* Transistor PNP

Il possède trois bornes

(ou trois électrodes) :

B : Base

E : Émetteur

C : Collecteur

C

B

E

NPN B

E

C

PNP

Symbole

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VBE = VBC + VCE

Le transistor est une maille de tension et un nœud de courant

Convention de signe

C

B

E

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IE

C

B

E

PNP

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IE

NPN

IE = IC + IB

Loi des mailles :

Loi des nœuds :

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On pose :

C

B

E

VBE

VCE

IB NPN

E

IC

C

B

E

VBE

VCE

IB PNP

E

IC

B

C

I

I

β >> 1

Gain en courant du transistor

Le transfert direct en courant du quadripôle est défini par : IC/IB

Ce transfert direct en courant correspondant à un gain en courant

β est la gain en courant du transistor. β varie entre 10 à 800 selon le type transistor

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IC ≈ α IE

CCC

CBE III

soitIII

IC = β IB IC ≈ IE

1

1

Relation entre α et β du transistor

α est un coefficient de proportionnalité reliant le courant de collecteur au courant

d’émetteur. On pose :

Approximation :

A partir de maintenant, on considère pour le transistor bipolaire que :

IC ≈ α IE avec α = 0,999.. ≈ 1

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C

B

E

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC

C

B

E

PNP

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC

NPN

IC = β IB IC ≈ IE

Simplification :

On retient pour les deux types :

IB et IC, les seuls courants qui circulent : transistor bipolaire

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Il existe quatre régimes de fonctionnement :

FND ou FC (Fonctionnement Normal Direct ou Fonctionnement

Conducteur) pour l’amplification et autres fonctions de l’EA…

FB (Fonctionnement Bloqué ou Éteint) pour la commutation.

Base de l’EN

FS (Fonctionnement Saturé ou Allumé) pour la commutation.

Base de l’EN

FNI (Fonctionnement Normal Inverse) : aucun intérêt pratique,

il n’est de fonctionnement que par la théorie.

EVV

VCE

BC

BE

0

0

00

0

CE

BC

BEV

V

V

00

0

CE

BC

BEV

V

V

00

0

CE

BC

BEV

V

V

3°) Différents modes de fonctionnement du transistor bipolaire

satCCCE IIetEV 00

0 CCE IetEV

satCCCE IIetV 0

Transistor NPN

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EVCE max

0minCEV

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FND ou FC FB FS

C

B

E

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC EVCE 00BEV

NPN 0BCV

0 CCE IetEVsatCCCE IIetV 0satCCCE IIetEV 00

Transistor est tout le temps conducteur

Électronique analogique

Électronique numérique

C

B

E

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC EVCE 0BEV

NPN 0BCVC

B

E

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC 0CEV0BEV

NPN 0BCV

Technologie TTL

Transistor est tantôt bloqué et tantôt saturé : il commute

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4°) Modélisation du transistor bipolaire : modèle à 2 diodes idéales

Diode à jonction PN

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1°) NPN C

B

E

NPN

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC

C

B

E

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC

Attention!!! En pratique, deux diodes montées de la sorte ne permettent pas l’obtention

de l’effet transistor.

diodes à têtes opposées

« Anodes communes »

2°) PNP C

B

E

NPN

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC

C

B

E

VBC

VBE

VCE

IC

IB

IC

diodes à têtes bêches

« Cathodes communes »

Transistor bipolaire

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FB ou FE Commutation : électronique numérique

BEBCCEBCBECEBCBE

CE

BC

BE

VVcarVVVVVVDémo

EVV

V

NPN

0

0

00

:

0

0

0 CCE IetEV 0 CCE IetEV

2 diodes

sont

bloquées

C

B

E

VCE max = E

IC =0

IB = 0

C

B

E

VCE max = E

IC =0

IB = 0

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FS ou FA

2 diodes

sont

passantes

Commutation : électronique numérique

BEBCCEBCBECEBCBE

CE

BC

BE

VVcarVVVVVVDémo

VV

V

NPN

0

0

00

:

00

0

C

B

E

VCE = 0

IC = ICsat

IB = IBsat

C

B

E

VCE = 0

IC = ICsat

IB = IBsat

satCCCE IIetV 0

satCCCE IIetV 0

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FND ou FC Conduction : électronique analogique

C

B

E

VCE

IC

Effet transistor

Transfert à

travers une

zone de

forte

résistance

C

B

E

VCE

IC

satCC

CE

II

EV

0

0

satCC

CE

II

VE

0

0

0

0

00

:

00

0

CEBCBECEBCBE

CE

BC

BE

VVVVVVDémo

VV

V

NPN

0

0

00

:

00

0

CEBCBECEBCBE

CE

BC

BE

VVVVVVDémo

VV

V

PNP

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Rappel

Transistor est un quadripôle

Un fil est un point de potentiel

1 fil 1 point

5°) Représentation quadripolaire en statique du transistor

A K

Diode est un dipôle

I

V = VAK

VBE

Entrée Sortie

VCE

IB IC C B

E E

Représentation quadripolaire du transistor

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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 21

Z ou Y

Dipôle (D)

i

v Dipôle en régime alternatif sinusoïdal

Les caractéristiques du même dipôle sont :

l’impédance complexe Z

l’admittance complexe Y

vYiouiZv

Dipôle : rappel

ZYet

YZ

11

D’après la loi d’Ohm :

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CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 22: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 22

« Transistor »

Quadripôle (Q)

i1 i2

v1 v2

Entrée Sortie

Quadripôle en régime alternatif sinusoïdal

Les caractéristiques du même quadripôle sont :

Matrice chaîne directe (a)

Matrice chaîne inverse (ai) ou matrice de transfert (T)

Matrice impédance (z)

Matrice admittance (y)

Matrice hybride directe (h)

Matrice hybride inverse (g)

Quadripôle : rappel

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 23: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 23

CEBC

CEBBE

CE

B

CE

B

C

BE

VhIhI

VhIhVéquationsdSystème

V

I

hh

hh

V

Ih

I

VematriciellEcriture

2221

1211

2221

1211

:'

:

Paramètre hybrides statiques caractéristiques du transistor

Représentation quadripolaire du transistor en statique

ΔVBE

Entrée Sortie

ΔVCE

ΔIB ΔIC C B

E E

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 24: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 24

SV

Ih

USV

Vh

USI

Ih

I

Vh

cteIICE

C

cteIICE

BE

cteVVB

C

cteVVB

BE

BB

BB

CECE

CECE

)0(

22

)0(

12

)0(

21

)0(

11 .

.

Détermination mathématiques des paramètres statiques

6°) Détermination graphique des paramètres hybrides du transistor

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 25: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 25

Détermination graphique des paramètres statiques

IB (µA) VCE (V)

VBE (V)

?21

cteVB

C

CE

I

Ih

Courbe d’entrée VBE = f(IB) avec VCE = cte

?11

cteVB

BE

CE

I

Vrh

Courbe de transfert inverse en tension VBE = f(VCE) avec IB = cte

?12

cteICE

BE

B

V

Vµh

Courbe de sortie IC = f(VCE) avec IB = cte

?1

22

cteICE

C

B

V

Ih

IC (mA)

IB = cte

IB = cte

VCE = cte

VCE = cte

Courbe de transfert direct en courant Ou courbe de gain en courant

IC = f(IB) avec VCE = cte

ΔIC

ΔIB

Réseau simplifié

UN

IVER

SITE

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 26: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 26

IB (µA) VCE (V)

VBE (V)

IC (mA)

?21 h

?11 rh ?12 h

?1

22

h

Courbes paramétriques : VCE = cte Courbes paramétriques : IB = cte

Réseau complet

UN

IVER

SITE

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CA

SAB

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AC

ULT

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ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 27: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 27

Ordre de grandeur des paramètres statiques du transistor

cteVB

C

CE

I

Ih

21

β : coefficient de transfert direct de courant (S.U.) : 10 à 800

cteICE

C

B

V

Ih

1

22

ρ : résistance de sortie (Ω) de 20 à 50 kΩ

cteVB

BE

CE

I

Vrh

11

r : résistance d’entrée (Ω) de 100 à 1500 Ω

cteICE

BE

B

V

Vµh

12

µ : Coefficient de transfert inverse de tension (S.U.) : 10-5 à 10-4

UN

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

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UES

MO

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D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 28: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 28

Montage pratique d’un NPN en FND ou FC

00 CCE EV

satMax

Max

CCC

CECE

CE

BC

BE

III

EVVV

V

V

0

00

0

0

VBE

Entrée Sortie

VCE

IB IC C

B

E

+

- EB

+

- EC

RB = 100 kΩ RB = 1 kΩ

(µA) (mA)

00 BBE EV

BC II

RB : résistance de limitation de courant de base IB (µA)

RC : résistance de limitation de courant de collecteur IC (mA)

UN

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

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MM

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D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 29: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 29

La polarisation est l’opération qui consiste à choisir un point de fonctionnement au

transistor.

Cette opération est obligatoire pour un fonctionnement correct du transistor dans

un circuit.

Pour polariser le transistor, il faut donc un montage de polarisation.

Il existe plusieurs types de montages, parmi eux, le plus rencontré et le plus utilisé

est le montage de polarisation par pont de base.

7°) Polarisation du transistor bipolaire

On dit : point de fonctionnement ou point de repos ou point de polarisation

Principe et intérêt

UN

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SAB

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 30: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 30

Montage de polarisation par pont de base

On utilise une seule source E pour alimenter aussi bien le circuit de base que celui

du collecteur

Les résistances R1 et R2 forment le pont de base

E

R1

+ -

VBE

VCE

IB B

C

E

IC

RC

RE R2

Entrée

côté base

Sortie

côté collecteur

Ip + IB

Ip

IC

UN

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NC

ES E

T T

ECH

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MO

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MM

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D

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- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 31: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 31

RC , RE , R1 et R2 : les résistances de polarisation

R1 et R2 constituent le pont de base

RE assure la stabilité thermique (empêche le transistor de chauffer et de s’emballer)

E est l’alimentation continue de valeur fixée

VCE , IC , VBE et IB : les grandeurs électriques continues du composant définissant le

point de polarisation

IP : le courant de pont

Rôle des éléments

Hypothèse pratique

PBP

BP

BP

IIIdoncaOn

IIposeOn

pratiquesécuritédefacteurleutiliseOn

IIposeOn

:

10:

10

:sup

UN

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NC

ES E

T T

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- M

IP –

MO

DU

LE :

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41

– C

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UIT

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ET

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CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

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LEC

TRIQ

UE

Page 32: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 32

En pratique, pour éviter trop de consommation dans le montage de polarisation, on

préfère fixer la valeur de IP à 1mA.

Quand il s’agit de commander le transistor par une tension, on suppose :

Quand il s’agit de commander le transistor par un courant, on suppose :

BpBP IIII 10

BP II

UN

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E D

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NC

ES E

T T

ECH

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MO

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- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

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UIT

S É

LEC

TRIQ

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ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 33: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 33

Équations utiles du montage de polarisation

CECEC VIRRE

sortieCôté

4

21

22

2

21

3

2

1

RR

REIR

IRVIR

IRRE

entréeCôté

p

CEBEp

P

E

R1

+ -

VBE

VCE

IB B

C

E

IC

RC = 1 kΩ

RE = 100 Ω R2

Ip + IB

Ip

pBpBp IIIII ECBC IIetII

UN

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SAB

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– F

AC

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E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

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MO

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EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

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TRIQ

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ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 34: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 34

Droite de charge statique : IC = f(VCE)

EC

CECCECEC

RR

VEIVIRRE

4

Elle est fournie par le circuit de sortie.

Sortie : côté collecteur

C’est une droite de pente négative – 1/ RC + RE

E

R1

+ -

VBE

VCE

IB B

C

E

IC

RC = 1 kΩ

RE = 100 Ω R2

Ip + IB

Ip

UN

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SAB

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– F

AC

ULT

E D

ES S

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NC

ES E

T T

ECH

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MO

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- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

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TRIQ

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ET

ÉLE

CTR

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IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

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IE E

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TRIQ

UE

Page 35: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 35

Tracé de la droite de charge statique : IC = f(VCE)

La droite de charge a pour rôle de fournir le lieu de tous les points de

fonctionnement du transistor.

Le couple de sortie (VCE0 et IC0) définit ici le point de fonctionnement que l’on

souhaite atteindre.

Le couple d’entrée (VBE0 et IB0) sera obtenu par déduction ou par la droite d’attaque.

EC

CEC

RR

VEIdroite

:

EC RRpente

1

IC

VCE

FS

FB

VCE0

IC0

0

0

CE

EC

Csat

V

RR

EI

0

max

C

CE

I

EV

FC

UN

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NC

ES E

T T

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D -

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Page 36: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 36

Droite d’attaque statique : IB = f(VBE)

Elle est fournie par le circuit d’entrée.

Entrée : côté base

ET

BETBBEBETCEBEBTT

RR

VEIVIRRIRVIRE

E

R1

+ -

VBE

VCE

IB B

C

E

IC

RC

RE R2

+

-

E

+ -

VBE

VCE

IB B

C

E

IC

RC

RE

RT

ET

21

2121

21

2

.//

RR

RRRRR

IIcarRR

REE

T

BpT

Ip

Ip

UN

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IP –

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. BA

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Page 37: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 37

Tracé de la droite d’attaque statique : IB = f(VBE)

ET

TBsat

RR

EI

IB

VBE

FS

FB

VBE0

IB0 0

ET

ET

BETB

RRPente

RR

VEIDroite

1:

:

21

2

RR

REET

FC

La droite d’attaque a pour rôle de fournir le lieu de tous les points de fonctionnement

du transistor.

Le couple d’entrée (VBE0 et IB0) définit ici le point de fonctionnement que l’on souhaite

atteindre.

UN

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– F

AC

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E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

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Page 38: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 38

Résumé Le quadruplet (VCE0 , IC0 , VBE0 , IB0 )

définit e point de fonctionnement

IC

VCE

FS

FB

VCE0

IC0 FC

IB

VBE

FS

FB

VBE0

IB0

ET

ET

BETB

RRPente

RR

VEIDroite

1:

: FC

EC

CEC

RR

VEIdroite

:

EC RRpente

1

GeVV

SiVVet

II

IV

BE

BEC

B

CCE

3,0

6,0

),(

0

00

0

00

droite d’attaque

droite de charge

UN

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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 39

Remarque n°1

La droite de charge statique permet de fournir le couple (VCE0 et IC0).

La droite de d’attaque statique permet de fournir le couple (VBE0 et IB0).

le quadruplet (VCE0 , IC0 , VBE0 et IB0) constitue le point de fonctionnement

Connaissant un couple, par exemple, (VCE0 et IC0 ), on peut en déduire l’autre,

(VBE0 et IB0) ou inversement.

Utilisation donc d’une seule droite suffit pour définir le point de fonctionnement

Remarque n°2

UN

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AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

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- M

IP –

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CTR

ON

IQU

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D -

DEP

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TEM

ENT

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LEC

TRIQ

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Page 40: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 40

On suppose connu, par exemple :

On désir polariser, par exemple, le transistor NPN en FC. Le choix le plus judicieux

se trouve au milieu de la droite de charge statique.

L’objectif à atteindre étant par exemple :

mesuréVetTBdutiquecaractéris

VVI

II

IE

V

BE

BE

C

B

C

CCEsat

::

6,02

;2

0

0

0

000

On suppose inconnu :

.:1

100;100;1;20

0onconsommatidetropéviterpourpratiquechoixmAI

RkRVE

p

EC

Technique pratique de polarisation

?? 21 RetR

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 41: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 41

E

R1

+

- VBE0

VCE0

IB0 B

C

E

IC0

RC = 1 kΩ

RE = 100 Ω R2

Les résistances R1 et R2 seront donc calculées théoriquement, on cherchera les

valeurs normalisées les plus proches des valeurs théoriques calculées, on réalise le

montage et on vérifie si le point de fonctionnement voulu est atteint..

le point de repos (VCE0 , IC0 , VBE0 , IB0)

21

22

21

3

2

1

RR

REIRVIR

IRRE

VIRRE

CEBEp

P

CECEC

Si le point de polarisation désiré n’est pas tout à fait atteint, on pourra toujours faire

en pratique des ajustements appropriés.

Ip + IB

Ip

« Recette de cuisine »

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 42: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 42

IC

VCE

FS

FB

E VCE0

IC0

0

I’’C0

I’C0

V’CE0 V’’CE0

RE

RE

Ajustement : variation de RE par exemple

Si RE est de valeur trop faible Isat FS

Si RE est de valeur trop forte 0 FB

FC

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 43: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 43

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 44: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 44

1°) Représentation quadripolaire du transistor en dynamique

2°) Détermination en dynamique des paramètres hybrides

3°) Schéma équivalent électrique du transistor

4°) Pente du transistor

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 45: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 45

Paramètres hybrides dynamiques

cebc

cebbe

ce

b

ce

b

c

be

vhihi

vhihvéquationsdSystème

v

i

hh

hh

v

ih

i

vematriciellEcriture

2221

1211

2221

1211

:'

:

Représentation quadripolaire en dynamique

1°) Représentation quadripolaire en dynamique du transistor

vbe

Entrée Sortie

vce

ib ic C B

E E

UN

IVER

SITE

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 46: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 46

COenQduentréei

Sv

ih

USv

vh

b

ice

c

ice

be

)0(

.

)0(

22

1

)0(

12

1

1

Quadripôle

(Q)

ic

vbe vce

CO

ib = 0

Quadripôle

(Q)

ib ic

vbe CC

vce = 0

Expérience n°1 Expérience n°2

CCenQdusortiev

USi

ih

i

vhr

ce

vb

c

vb

be

ce

ce

)0(

.

)0(

21

)0(

11

2°) Détermination électrique des paramètres hybrides en dynamique

Méthode expérimentale

Méthode mathématique

UN

IVER

SITE

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

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ES S

CIE

NC

ES E

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ECH

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UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

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UIT

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TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 47: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 47

Ordre de grandeur des paramètres dynamique du transistor

β : coefficient de transfert direct de courant (S.U.) : 10 à 800

ρ : résistance de sortie (Ω) de 20 à 50 kΩ

r : résistance d’entrée (Ω) de 100 à 1500 Ω

µ : Coefficient de transfert inverse de tension (S.U.) : 10-5 à 10-4

USi

ih

cevb

c .

0

21

0

11

cevb

be

i

vh

USv

vh

Bice

be .

0

12

Sv

ih

bice

c

0

22

UN

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SAB

LAN

CA

– F

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ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

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MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

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UIT

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TRIQ

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ET

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CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 48: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 48

USI

I

i

ih

cteVdàcVB

C

vb

c

CECEce

.

00

21

cteVdàcVB

BE

vb

be

CECEce

I

V

i

vrh

00

11

USV

V

v

vµh

cteIdàcICE

BE

ice

be

BBB

.

00

12

SV

I

v

ih

cteIICE

C

ice

c

BBb

00

1

22

Paramètres hybrides statiques ou dynamiques du TB

En régime petites variations ou petits signaux ou faible puissance les variations se

confondent avec les pentes.

pente

iationpetitepente

iationpetite

IietouVv

varvar

/

Les paramètres hybrides dynamiques sont identiques aux paramètres hybrides

statiques car l’ordre de grandeur des valeurs est le même (similaire).

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 49: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 49

Remarque :

le transfert est modélisé par un générateur physique lié.

µ vce : générateur de tension lié, il crée le lien physique entre la sortie et l’entrée (vce)

β ib : générateur de courant lié, il crée le lien physique entre l’entrée et la sortie ib

noeudsdesloivhihi

maillesdesloivhihv

équationsdSystème

i

ce

i

bc

v

ce

v

bbe

''

22

'

21

''

12

'

11

:'

ib ic

vbe vce

Entrée Sortie

bih21

~

h11

h22

cevh12

Schéma

complet

v’

v’’

i’ i’’

Tracé du schéma électrique équivalent

3°) Schéma équivalent électrique du transistor

UN

IVER

SITE

HA

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 50: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 50

Schéma électrique équivalent simplifié

ib ic

vbe vce

Entrée Sortie

bih21

h22 Schéma

simplifié h11

h12 = µ : coefficient de transfert en tension inverse : négligeable

ib ic

vbe vce

Entrée Sortie

bi

ρ Schéma

simplifié r

UN

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SITE

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 51: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 51

Schémas

simplifiés

Commande en tension

ib ic

vbe vce

Entrée Sortie

bevs

h11

Commande en courant

ib ic

vbe vce

Entrée Sortie

bi

h11

bec

bbe

bc

bbe

vSi

ihv

ihi

ihv 11

21

11

becC

b

b

be

c

bc

bbevsimAIs

h

h

ih

ih

v

i

ihi

ihv

)(40

1

2

2

1

11

21

11

21

21

11

1500100var:11 àdeierh

45

12 1010var: àentreieµh

kàentreieh 5010var:1

22

80010var:21 àentreieh

)(40:11

21 mAIrh

hsdéfinitionPar C

s est la pente du TB (mS) s s’exprime en siemence (S)

Ordre de grandeur (qcq mS)

Compte tenu de l’ordre de

grandeur des valeurs

Les équations deviennent :

4°) Pente du transistor

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 52: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 52

C

be

c

vVetiI

C

BE

CC

BE

C

BEsC

BEsB

IKT

q

v

isignauxpetitsrégimeEn

IKT

q

V

II

KT

q

dV

dI

KT

VqII

KT

VqII

beBEcC

expexp

bec

bbe

bc

bbe

ce

b

ce

b

c

be

vSi

ihv

h

hSposeOn

ihi

ihvéquationsdSystème

v

i

hh

hh

v

ih

i

vematriciellEcriture

11

11

21

21

11

2221

1211

:'

:

Par identification

)(exp40

2511

21 mSenriméseraSmAImV

II

KT

q

rh

hS C

CC

KsoitCàmV

Cb

KKJ

q

KT2932025

)(106,1

293/1038,119

23

Démonstration de la pente s du TB

UN

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HA

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

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E D

ES S

CIE

NC

ES E

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ECH

NIQ

UES

MO

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D

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- M

IP –

MO

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LE :

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41

– C

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LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 53: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 53

UN

IVER

SITE

HA

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

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D

EUST

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MO

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LE :

E 1

41

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S É

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TRIQ

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IQU

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D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 54: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 54

1°) Schéma équivalent électrique universel d’un amplificateur

2°) Montage amplificateur électrode émetteur commune (RE découplé)

3°) Montage amplificateur électrode émetteur commune (RE non découplé)

4°) Montage amplificateur électrode base commune

5°) Montage amplificateur électrode collecteur commune

6°) Méthode cde demi-déviation

7°) Choix des condensateurs

UN

IVER

SITE

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N II

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– F

AC

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ES S

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NC

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T T

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MO

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MO

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E 1

41

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TRIQ

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ES

PR

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. BA

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D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 55: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 55

AV0, ZE et ZS sont les caractéristiques de l’amplificateur de tension, elles se calculent

en régime alternatif sinusoïdal

1°) Schéma équivalent électrique d’un amplificateur

commande en tension

~ eg

Rg

ve

ie

RL vs

is

ZE AV0 . ve

ZS

Entrée Sortie

Rg = 50 Ω RL = 1 MΩ

R ≤ 50 Ω ↔ CC R ≥ 1 MΩ ↔ CO

AV0 si RL →∞

UN

IVER

SITE

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SAB

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– F

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NC

ES E

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NIQ

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MO

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D

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- M

IP –

MO

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LE :

E 1

41

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UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Oscillo

Page 56: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 56

RL vs

is

~ eg

Rg

ve

ie

E

R1

vBE

vCE

iB

B

C

E

iC

RC

RE R2 CE

+

-

C1

C2

2°) Montage amplificateur électrode émetteur commune (RE découplé)

Schéma pratique

UN

IVER

SITE

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 57: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 57

Rôle des éléments

Les résistances R1, R2, RC, et RE de polarisation

RE de stabilité thermique

C1 et C2 de liaison se comportent comme des CO en continu et des CC en dynamique

C1 empêche la modification du point de repos et protège le GBF

C2 empêche la modification du point de repos

CE de découplage se comporte comme un CO en continu un CC en dynamique

- CO en continu

- CC en dynamique (court circuite RE)

E alimentation continue sert à polariser le transistor bipolaire.

Rg résistance interne du générateur (50Ω) → CC ; eg f.e.m du générateur

RL résistance de charge (si oscillo = 1 MΩ) → CO

UN

IVER

SITE

HA

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SAB

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

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T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

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D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 58: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 58

Grandeurs électriques

D’après le principe de superposition :

tiIti

tiIti

tvVtv

tvVtv

bBB

cCC

beBEBE

ceCECE

0

0

0

0

grandeurs

alternatives

sinusoïdales

( ~ )

grandeurs

Continues

( - )

grandeurs

instantanées

t

vce(t)

t

VCE0

t

vCE(t)

continue alternatif sinusoïdal

instantanée

décalage de la

sinusoïde

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 59: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 59

RL vs

is

~ eg

Rg ve

ie

R1

vbe

vce

ib

B

C

E

ic

RC

RE R2

CC

CC

CC

CC

~ Alternatif

RL vs

is

Rg ve

ie

E

R1

VBE0

VCE0

IB0

B

C

E

IC0

RC

RE R2 CO

+

-

CO

CO

Continu

CC

-

E : éteint et les condensateurs des CC

eg : éteint et les condensateurs des CO Montage statique

de polarisation

Montage

dynamique

amplification

Principe

de

superposition

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 60: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 60

Le calcul des caractéristiques AV, ZE et ZS se fait en dynamique. Pour cela on suppose :

la source continue théoriquement éteinte et la source alternative allumée.

Les condensateurs des CC.

Les grandeurs électriques sont toutes de nature alternatives.

RL vs

is

~ eg

Rg

ve

ie

R1

vbe

vce

ib

B

C

E

ic

RC

RE R2

CC

CC

CC

CC

Schéma équivalent en dynamique de l’amplificateur sans celui du transistor

UN

IVER

SITE

HA

SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 61: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 61

Ce sont les paramètres hybrides qui traduisent le mieux le fonctionnement électrique

du TB.

ib ic

vbe vce

Entrée Sortie

cih21

~

h11

h22

cevh12

~ eg

Rg

ve

ie

R1 RC R2 RL vs

is

La seule fois où ρ = h22-1 ne sera pas négligé devant RC, c’est dans le cas ou l’on

souhaite utiliser la méthode d’équivalence Norton/Thevenin pour le calcul de ZS.

Schéma équivalent en dynamique de l’amplificateur avec celui du transistor

Hypothèse simplificatrice :

UN

IVER

SITE

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 62: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 62

Droite de charge dynamique ic = f(vce) ce

C

vR

ic1

Elle donne les limites d’excursion

maximale du signal d’entrée à ne

pas dépasser

IC

VCE

FS

FB

E VCE0

IC0

0

EC

CEC

statiqueRR

VEIdroite

:

EC RRpente

1

ce

C

c

dynamique

vR

idroite1

: CR

pente1

iC(t)

t

vCE(t)

t

iC

vCE

UN

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N II

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SAB

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

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UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 63: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 63

BF

signauxpetits

ionamplificat

RZRrZ

RmAIA

RSr

RA

découpléR

MAEEC

Utilitésortiedepédanceentréedpédancetensionenionamplificat

CSBE

CCv

CC

v

E

//

40

Im'Im

Récapitulation des résultats :

iniRicarAetA Lspi inf:000

Démonstration : Voir travaux dirigés

UN

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– F

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ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

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MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 64: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 64

E

R1

+

- vBE

vCE

iB

B

C

E

iC

RC

RE R2

C2

~ eg

Rg

ve

ie

C1

RL vs

is

3°) Montage amplificateur électrode émetteur commune (RE non découplé)

UN

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SAB

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

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MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 65: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 65

ilitéerchangeablet

BFsignauxpetits

ionamplificat

RZRrRZ

R

RA

RS

RS

Rr

RA

découplénonR

MAEEC

Utilitésortiedepédanceentréedpédancetensionenionamplificat

CSEBE

E

Cv

E

C

E

Cv

Eint'

//1

Im'Im

iniRicarAetA Lspi inf:000

Récapitulation des résultats :

Démonstration : Voir travaux dirigés

UN

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SITE

HA

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N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 66: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 66

4°) Montage amplificateur électrode base commune

E

R1

+

- vBE

vCE

iB

B

C

E

iC

RC

RE R2 C2

~ eg

Rg

ve

ie RL vs

is

C1

CB

UN

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SAB

LAN

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 67: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 67

puissancedeAdaptation

HFsignauxpetits

ionamplificat

RZr

RZ

RmAIA

RSr

RA

MAEBC

Utilitésortiedepédanceentréedpédancetensionenionamplificat

CSEE

CCv

CC

v

//

40

Im'Im

iniRicarAetA Lspi inf:000

Récapitulation des résultats :

Démonstration : Voir travaux dirigés

UN

IVER

SITE

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SSA

N II

CA

SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 68: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 68

E

R1

vBE

vCE

iB

B

C

E

iC

RC

RE R2

+

-

CC

~ eg

Rg

ve

ie

C1

C2

vs

is

RL

5°) Montage amplificateur électrode collecteur commune

UN

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

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Page 69: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 69

impédanced

AdaptationrRZRrRZAMAECC

Utilitésortiedepédanceentréedpédancetensionenionamplificat

ESEBEv'

////1

Im'Im

iniRicarAetA Lspi inf:000

Récapitulation des résultats :

Démonstration : Voir travaux dirigés

UN

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SAB

LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 70: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 70

Adaptation d’impédance

Désadaptation

~ eg

Rg ve

ie

RL vs

R

ee

L

Ls vv

RR

Rv

(perte de la ligne)

~ eg

Rg ve

ie C1

RL vs

C2

∞ 1 ve

0

es vv ve ve

dispositif d’adaptation idéal Adaptation

UN

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

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MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 71: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 71

Mesure de ZE

gaindubénéficecarentréeenqupréciseplusestsortieenmesurela

vvet

vvZRSi

RZ

Zv

RZ

ZvAvAvet

RZ

ZvvRSi

vAvetiZvRSi

ss

eeE

E

Es

E

Eevevs

E

Eee

evseEe

'

22

0

0

''

'''

00

0

~ eg

Rg

ve

ie C1

RL = ∞ vs

C2

ZE AV0 ve

ZS

R

v’e

iS = 0

6°) Méthode de demi déviation (méthode expérimentale).

UN

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E D

ES S

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NC

ES E

T T

ECH

NIQ

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MO

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EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 72: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 72

Mesure de ZE

0Rquandvs

ES ZRquandv '

UN

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– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE

Page 73: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 73

Mesure de ZS

2

0

'

'

0

0

sseEeS

S

Ss

S

evseEe

evseEe

vvetiZvZRSi

RZ

Zv

RZ

RvAvetiZvRSi

vAvetiZvRSi

~ eg

Rg ve

ie C1

R vs

C2

ZE AV0 ve

ZS

v’e

iS = 0

UN

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NC

ES E

T T

ECH

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MO

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EDIA

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- M

IP –

MO

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41

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UIT

S É

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ET

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ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

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D -

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TEM

ENT

GEN

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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 74

Mesure de ZS

RquandvsSS ZRquandv '

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E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

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EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

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E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

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ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

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Page 75: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 75

1010

2

111

sécuritéderègleNCprendraonpratiqueEn

NZfZ

CZC TBFTBFTBF

Condensateur en parallèle

Condensateur en série

Z1

C

Z2

Z C

1010

2

111

2121

21

sécuritéderègleNCprendraonpratiqueEn

NZZfZZ

CZZC TBFTBFTBF

7°) Choix des condensateurs

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ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

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MO

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EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

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Page 76: Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire

FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 76

Fin du chapitre VII

UN

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LAN

CA

– F

AC

ULT

E D

ES S

CIE

NC

ES E

T T

ECH

NIQ

UES

MO

HA

MM

EDIA

D

EUST

- M

IP –

MO

DU

LE :

E 1

41

– C

IRC

UIT

S É

LEC

TRIQ

UES

ET

ÉLE

CTR

ON

IQU

ES

PR

. A

. BA

GH

DA

D -

DEP

AR

TEM

ENT

GEN

IE E

LEC

TRIQ

UE