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ITES – AVRIL 2010 / ING1 TLC / DEVOIR N°2 ELN ANALOGIQUE / PROF : M. OUATTARA A

ITES – AVRIL 2010 / ING1 TLC / DEVOIR N°2 ELN ANALOGIQUE / PROF : M. OUATTARA ALI EXERCICE 1 : Amplificateur à transistors à liaison directe Le schéma d'un amplificateur à deux transistors polarisés par liaison directe est donné sur la figure ci- dessus. VCC = 15 V ; RB1 = 150 k ; RC1 = 10 k ; RE1 = 470  ; RC2 = 3.9 k ; RE2 = 100  ; R'E2 = 2.2 k ; β1 = 50 ; β2 = 150 ; VBE = 0.7 V Ce, Cs, Cd se comportent comme des courts-circuits aux fréquences de travail. 1) Calculer le point de repos du montage en supposant a priori que IB2 << IC1. 2) Calculer les valeurs des paramètres dynamiques hie de chaque transistor si on donne que la pente s = β/hie = 38.IC0 (mA/V). Dans quelle configuration les transistors sont-ils utilisés ? 3) L'étude de l'amplificateur complet se fera étage par étage. Dessiner tout d'abord le schéma équivalent aux petits signaux du second étage (T2) et calculer la résistance d'entrée Ze2, la résistance de sortie Zs2, et l'amplification en tension en charge Av2. (A.N. : RL = 2 k). 4) Dessiner le schéma équivalent aux petits signaux du premier étage (T1) et calculer sur le schéma complet la résistance d'entrée Ze et l'amplification en tension en charge Av. 5) L'utilisation du théorème de Miller permet de simplifier l'étude du premier étage. On rappelle les résultats de ce théorème qui établit l'équivalence entre les deux schémas de la figure suivante : si |Av| >> 1 : Z' ≈-Z/Av ; Z'' ≈ Z L'application de ce théorème ne se révèle utile que lorsque le gain Av ne dépend pas de l'impédance Z, et est tel que |Av| >> 1. En supposant ces conditions suffisamment vérifiées, établir les résistances de Miller qui simplifient le schéma équivalent du premier étage et recalculer l'amplification en charge et la l'impédance d'entrée. AV Z ve vs AV Z’ ve vs Z’’ RC1 RC2 RB1 RE2 R’E2 RL RE1 Ce Cs Cd Rg eg ve vs VCC EXERCICE 2 : Point de repos. Droite de charge statique et dynamique Pour Vds compris entre 4V et 20V, on trouve pour un TEC à jonction, la valeur expérimentale         2 VGS I =I 1- D DSS VGSOFF . a) tracer la caractéristique de transfert sachant que IDSS=20mA et VGSOFF=-8V. La tangente à la courbe pour ID=IDSS coupe l’axe des tensions en un point P. calculer ses coordonnées. b) On veut que le point de repos du transistor monté dans le circuit ci-dessous soit VDS=10V et VGS=-3V. Calculer RD et RS. c) On choisit RD=2,7KΩ et RS=0,82KΩ. Calculer ID, VGS, VDS. d) Tracer la droite de charge statique du transistor mis dans le circuit ci-dessous et placer le point de repos M0. e) On peut considérer que tous les condensateurs sont des courts-circuits aux fréquences considérées. Tracer la droite de charge dynamique. f) Quelle la dynamique maximale du montage (c'est-à-dire l’amplitude maximale en sortie du montage avant écrêtage). g) ve est un signal carré variant entre 2V et -2V à la fréquence f0=1KHz. Tracer en fonction du temps les graphes de ve(t), vds(t), id(t). h) Exprimer les pulsations de coupure dues aux divers condensateurs. Donner la valeur minimum normalisée de chaque condensateur si on veut avoir pour le montage une fréquence minimum de travail de 100Hz. RD 2,7KΩ RG 1MΩ C0 CS C1 VDD=30V ve vs RS 0,82KΩ RU 2KΩ RD RG 1MΩ VDD=30V RS uploads/S4/ devoir-analogiq-ing1-tlc-2009-2010-transistors.pdf