Amplificateur à transistor

Amplificateur à transistor Montage émetteur commun

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 b du transistor

Le schéma du montage utilisé est:

1- Régler E_B pour avoir I_B = 20m A.

2- En faisant varier E_C de 0 à 30V, relever la caractéristique I_C(V_CE) pour la valeur de I_B précédente.

3- Régler E_B pour avoir I_B = 10m A. En faisant varier E_C de 0 à 30V, relever la caractéristique I_C(V_CE) pour la valeur de I_B précédente.

4- Définir l'amplification en courant b . Déterminer le gain b du transistor.
Comparer aux données du constructeur.

II- Polarisation du transistor

On utilise un transistor bipolaire "petits signaux" NPN de référence BC 547.

Le schéma est le suivant:

_C0

_CE0

1- Donner les relations entre les courants I_C, I_B et I_E.

2- Etablir les expressions de la droites d'attaque et de la droite de charge statique.

3- On souhaite placer le point de polarisation (V_CE0, I_C0) du transistor au milieu de la droite de charge statique. Exprimer alors I_C0 et V_CE0 en fonction de V_CC , R_C et R_E.

Sachant que V_CC = 15V et que l'on souhaite avoir I_C0 = 2mA, déterminer la valeur de R_C+R_E.

4- Pour la détermination complète de la valeur des résistances, consulter l'annexe.

5- Vous aller choisir les valeurs suivantes:

V_CC = 15V, R_C = 2.2kW + 330W , R_E = 1.2kW , R₁ = 300kW , R₂ = 75kW .

Mesurer les valeurs de I_C, I_B, V_CE0, I_C0 et I_P.
Retrouver la valeur de b .
Le point de polarisation est-il placé au milieu de la droite de charge statique.

III- Etude en régime dynamique

Le montage est complété de la façon suivante:

Le générateur peut être modélisé par un générateur parfait e_g en série avec une résistance r_g.

1- Quel est le rôle des condensateurs C₁ et C₂.

2- Quel le rôle du condensateur C_E? 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 A_V du montage.

Tracer le diagramme de Bode en amplitude ½ U_S/ U_E½pour 100Hz < f < 1MHz.

Estimer le gain de l'amplificateur et sa bande passante.

5- Pour f = 10kHz (dans la bande passante), visualiser u_S(t) en fonction de u_E(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 C_E.

Mesurer le nouveau gain ainsi que les nouvelles valeurs des résistances d'entrée et de sortie.

DOCUMENT REPONSE

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TP Terminale Sti2

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