Emetteur commun: calculer tous les composants de A à Z lorsqu'on connaît le signal d'entrée

[PeterMacGonagan]

Bonjour,

Tout d'abord je tiens à préciser que je suis capable de calculer un circuit émetteur commun qui m'est donné. Je comprends bien les formules et je sais tracer la sortie de tous les signaux à chaque endroit du circuit car, je pense, comprendre correctement le principe d'un tel montage.

Ce que je ne comprends pas vraiment, c'est comment calculer un émetteur commun de A à Z. Les paramètres sont tellement imbriqués les uns dans les autres qu'il m'est pratiquement impossible d'avoir une équation qui regroupe tout .

Comment faites-vous ? Je sais qu'il faut placer le point de fonctionnement au milieu de la droite de charge pour avoir un gain maximum. Il faut également veiller à utiliser une résistance RE aussi faible que possible mais supérieur à une certaine valeur pour assurer une certaine stabilité thermique au montage; et, ce pour avoir une tension d'émetteur DC aussi basse que possible.

Pourriez-vous m'éclairer,
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[Qristoff]

Salut,
il faut effectivement poser des hypothèses mais surtout ajouter des contraintes à ton montage comme par exemple l'impédance d'entrée de ton montage (qui est en fait la charge du montage précédent) et l'impédance de sortie (qui doit être au plus égale à l'impédance d'entrée du montage suivant). Comme dans un montage émetteur commun, l'impédance de sortie est sensiblement égale à Rc, tu peux commencer à planter des valeurs approximative et fil en aiguillle....

[PeterMacGonagan]

Salut,

Il y a quand même une chose qui me turlupine: le point de fonctionnement.

On doit partir de la droite de charge:

et on sait que:

et si on admet que est supérieur à 50, on peut dire que :



donc:

qui n'est autre que l'équation de la droite de charge.

On trace alors celle-ci et on dit que le point de fonctionnement doit se trouver au milieu: à . Je suis tout à fait d'accord mais cette condition n'impose-t-elle pas ? Ou alors s'agit-il d'imposer ?

[Qristoff]

Ou alors s'agit-il d'imposer Vc=Vcc/2 ?

c'est plutôt ça diront nous....

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Bonsoir PeterMacGonagan et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... Ou alors s'agit-il d'imposer Vc=Vcc/2 ?

Oui, comme le dit Qristoff, mais à condition de ne pas exagérer.

La véritable dynamique du transistor est comprise entre son blocage à Ic=0 et sa saturation, que l'on simplifie généralement à Vce=0. On pourrait dire aussi que le modèle de l'espace collecteur/émetteur est compris entre un circuit ouvert et une résistance nulle.

L'objectif, c'est de placer le point de fonctionnement ou la polarisation au repos, au milieu de cette plage. En simplifiant, ce sera donc bien Vcc/2 si la résistance d'émetteur Re est nulle.

Supposons que l'on décide Re=Rc. Le blocage donnera Vc=Vcc, et la saturation donnera Vc=Vcc/2

Il est bien évident que dans ce cas, pour se placer au milieu de la droite de charge, il faudra se placer au milieu du swing Vcc->Vcc/2, c'est à dire à 0,75Vcc. ((Vcc+Vcc/2)/2)

[Qristoff]

Salut Gienas,

La véritable dynamique du transistor est comprise entre son blocage à Ic=0 et sa saturation, que l'on simplifie généralement à Vce=0. On pourrait dire aussi que le modèle de l'espace collecteur/émetteur est compris entre un circuit ouvert et une résistance nulle.

là, je ne peux pas être d'accord avec toi.
Si on souhaite garder un minimum de linéarité (car la linéarité absolue n'existe pas) afin de préserver l'intégrité du signal à travers son taux de distorsion, il faut placer le point de polarisation sur la partie la plus linéaire de la caractéristique et surtout ne pas chercher à entrer en zone non linéaire que sont la saturation et la zone de déblocage.
Il convient donc de limiter l'excursion de sortie à la zone que l'on estime comme la plus linéaire possible et qui dépend du modèle de transistor, mais une excursion de 0.25xVcc à 0.75xVcc est déja pas mal.

[gienas]

... là, je ne peux pas être d'accord avec toi.
Si on souhaite garder un minimum de linéarité ...

Heu, qui a parlé de linéarité à respecter?

Pas moi en tout cas, et j'ai bien annoncé qu'on simplifiait, juste pour raisonner.

Ma réponse ne concerne que le point de polarisation, qu'il faut placer au milieu de ce que j'ai appelé le swing.

La formule que tu avais "approuvée" (du bout des lèvres), supposait qu'il n'y avait pas de "parasite". Or comme PeterMacGonagan mentionne une résistance d'émetteur, qui modifie le swing, j'ai simplement voulu faire apparaître que le Vcc/2 n'était pas si immuable que ça.

[Qristoff]

Dans ce cas, je suis d'accord mais c'est juste pour un exercice pédagogique...sinon beurk

[PeterMacGonagan]

Désolé mais ce n'est toujours pas clair du tout. Ca me semble vraiment empirique comme méthode .

Mettons que j'ai le circuit joint. Je veux par exemple:









Fixez comme il vous plaira de toute façon, je vais piloter un haut parleur avec après avec un push-pull

et que le gain soit maximum mais que je reste dans le domaine linéaire (donc entre 25% VCC et 75%VCC, point de fonctionnement à VCC/2).

Mon signal d'entrée à une amplitude de et une résistance de générateur de .
Comme . On peut la négliger.

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Début de solution
La plage d'oscillation est comprise entre 0.25VCC=2.25V et 0.75VCC=6.75V

Le gain maximum du montage doit donc être de:


De là, je peux écrire toutes les équations mais par quoi commencer?



















Avec une variation maximum du courant de 5% pour une augmentation de température de 20°C:

et,


On dirait qu'il faudrait que je connaisse des paramètres avant de les avoir calculé!!!

[PeterMacGonagan]

En fait, j'ai 11 inconnues:











J'impose que (transmission de puissance optimal) et je connais .
J'impose également la valeur du , et de . est connu.

et j'ai 11 équations:


















Il me manquait une équation. En utilisant les critères de stabilité thermique, j'ai imposé RE comme étant égale à (max 10% de changement du courant max pour 20°C d'augmentation de température):






J'ai un système de 11 équations à 11 inconnues, je peux donc calculer mon système.

[PeterMacGonagan]

Bon, (encore) un petit problème .
J'ai tenté de solutionner le système d'équations dans Mathematica histoire de voir si ça fonctionnait et (bien évidemment) ça ne fonctionne pas
J'ai même essayé de solutionner le système numériquement mais Mathematica ne me sort rien comme résultat (cf. image jointe)

Pourriez-vous jeter un coup d'oeil svp?