Le transistor bipolaire: émetteur commun

Le transistor bipolaire: émetteur commun

Dans le montage émetteur commun, l'émetteur du transistor est relié à la masse, ou à une masse dynamique réalisée par un condensateur de valeur suffisante.

 

le transistor bipolaire emetteur commun 0Ci contre, l'émetteur du transistor est relié à la masse. L'entrée (Ve) se fait par la base, via la capacité de liaison C1, la sortie est prise sur le collecteur, via C2. La résistance R définit le courant de base pour polariser le transistor : pour obtenir la meilleure dynamique possible, le potentiel de collecteur doit valoir environ Vcc/2. Si Vcc varie (ondulation par exemple) Vs varie d'autant : il n'y a aucune réjection de l'alimentation. La valeur de R fait directement intervenir le gain hfe du transistor, donc ce montage tel quel est peu utilisable, à moins d'avoir un potentiomètre à ajuster au cas par cas.

 

 

 

 

 

Impédance d'entrée : résistance base-émetteur = Ut/Ib (appelée hie, h11 ou rbe selon les ouvrages).

Ut = kT/q (26mV à température ambiante).

Impédance de sortie : Rc.

Gain en tension vs/ve en petit signal

 

C1 et C2 ont des impédances très faibles aux fréquences considérées. Le courant de base (petit signal) ib vaut ve/hie. Le courant collecteur ic vaut hfe.ib. Etant donné que Vcc est une masse dynamique, en petit signal, vcc=0.

La tension vs vaut donc -Rc.ic = -Rc.hfe.ib = -Rc.hfe.ve/hie.

Le terme hfe/hie vaut gm, la transconductance. 1/gm est parfois notée rf.

Le gain en tension vs/ve vaut donc -gm.Rc.

 

Montage amélioré

 

Pour améliorer ce montage, il faut diminuer l'influence du gain du transistor sur le point de fonctionnement (statique).


le transistor bipolaire emetteur commun 1On ajoute Re et Ce en parallèle, et R devient R1 et R2.

 

Analyse statique :

 

R1 et R2 sont choisies pour que le courant de base soit inférieur au dixième du courant qui les traverse. Le potentiel de base est ainsi défini. Re est calculée pour fixer le courant de repos. Rc est calculée pour optimiser la dynamique ou fixer le gain. Les fréquences de coupures de C1 et C2 doivent être très inférieures aux fréquences utilisées.

 

Attention pour Ce : la fréquence de coupure liée à Ce n'est pas fixée par Re mais par 1/gm. La valeur de Ce est ainsi souvent plus importante que prévue initialement !

 

Analyse dynamique :

 

L'émetteur est à la masse dynamique (via Ce). Les impédances d'entrée et de sortie restent inchangées (resp. hie et Rc).

 

Applications

Amplifier en tension un signal faible (antenne, microphone, ...)

 

Avantages

Amplificateur simple

Faible dépendance du gain hfe et de la température (dérive de Vbe)

La sortie peut être court circuitée sans danger pour le montage.

 

Défauts

Mauvaise linéarité pour des amplitudes de 100mV ou plus (distortion du signal)

Impédance d'entrée faible (hie : de l'ordre de quelques kOhm)

Impédance de sortie élevée (=Rc)

Pas de réjection de l'alimentation !

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  Le transistor bipolaire: émetteur commun, publié par nina67 le 26 Mai 2009
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Nina67
4 COMMENTAIRES
Marco

Tu dis dans "Avantages" que la "sortie peut être court circuitée sans danger pour le montage", mais si l'on court-circuite la sortie (avec le négatif ou masse), on aura deux condensateurs, « C2 » et « Ce », mis en parallèle par le court-circuit sur leur patte plus négative et directement reliés entre collecteur (« C2 ») et émetteur (« Ce ») avec leur patte plus positive, sans aucune résistance entreposée (sauf celle interne négligeable des condensateurs). Or, lors d'une attaque (signal) d'entrée d'amplitude positive assez rapide et suffisante à saturer, ou même à quasi saturer, le transistor, celui-ci tombera soudainement à une résistance interne collecteur-émetteur proche de zéro et se trouvera alors traversé par toute la charge accumulée par les condensateurs, ce qui donnera un courant transitoire, oui, mais très important. Ce courant, à mon avis, est largement en mesure de détruire un transistor avec une suite de demi-ondes positives saturantes, voire avec une seule demi-onde pour des transistors de faible puissance (ne supportant pas quelques ampères même instantanés). Qu'en penses-tu? Marco

nina67

Bonjour Marco, c'est tout à fait exact, un courant transitoire a lieu à l'instant où le court-circuit a lieu. Cela dépend de la valeur du condensateur et de la capacité du transistor à supporter une puissance supérieure quelques instants. La remarque est tout à fait pertinente !

giz

Hello, j'ai aussi une remarque/question a) l'impédance d'entrée n'est-elle pas la mise en parallèle de hie avec R1//R2? cela ne change pas grand chose, on reste dans les quelques kOhms b) l'impédance de sortie, qui vaut Rc, ne me parait pas très élevée (voire plus basse que Zin). En effet, par exemple pour Vcc=15V, on choisit le point de fonctionnement ou le potentiel du collecteur à 9V (+-6V, 12Vcàc), et on aura Rc=(15V-9V)/IcO, avec typiquement le courant du collecteur de qques mA, ce qui donne Rc ~ 1 kOhm. Qu'en penses-tu? Merci beaucoup d'avance pour ta réponse.

nina67

Bonjour, oui, tout à fait exact, l'impédance d'entrée (en négligeant C1 qu'on considère comme un court-circuit) vaut hie//R1//R2. L'impédance de sortie Rc et peut valoir de l'ordre du kiloOhm en effet. Sauf si vous utilisez une source de courant, dans ce cas, l'impédance de sortie sera bien plus élevée (exemple : bootstrap dans l'amplificateur en tension dans un ampli audio). Cordialement

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