Droite de Charge

[invite78f958b1]

Bonjour,
j'essaye de tracer la droite de charge à un circuit mais en vain.
Voici le montage en question :
montage_circuit.jpg
Pour tracer cette droite, il faut partir d'une relation.
D'après la loi des mailles :
Vds+Id(Rc+RA)-Vcc=0


On m'impose de tracer cette courbe sur ce graphique en respectant l'échelle.
Sans titre 1.jpg
Numériquement, j'ai Rc+RA=250 ohms. Vcc=12V

On m'a appris qu'il faut choisir deux points. Le plus facile, c'est de prendre, Id=0 et de calculer Vds puis Vds=0 et calculer Id.
Il suffit alors de relier ces deux points pour avoir la droite de charge.

Cependant, ici, je ne peux pas le faire avec l'échelle choisi.
En effet, pour Id=0 => Vds=12V
pour Vds=0V => Id=0,048mA

Du coup, je ne peux pas le placer sur l'échelle puisque cela dépasse du graphique.

Puis je prendre des valeurs au hasard (respectant la relation) ?
Lesquelles me conseillez vous ? (je n'ai pas réussi à en déterminer des pratique)



Je vous remercie beaucoup de votre aide.
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[invite78f958b1]

Si vous voulez que je réexplique mon problème ou si vous avez des questions, n'hésiter pas.
Merci d'avance.

[LPFR]

Bonjour.
Les pièces n'ont pas encore été validées.
La "droite de charge" était une méthode graphique de calcul de circuits utilisé à l'époque des tubes à vide (jurassique supérieur).
Quand vous avec deux courbes I(V) de deux composants que vous mettez en série sous une tension Vcc, le point d'équilibre est celui par lequel la somme des tensions est égale à Vcc et que le courant dans les deux composants est le même.
D'où la méthode de prendre une des courbes, l'inverser gauche-droite et la recopier sur l'autre coure en plaçant sont origine sur Vcc. Le point d'intersection de deux courbes est la solution.
Dans le cas où un des composant est une résistance, c'est cette courbe la plus facile à retourner et il suffit de dessiner une droite qui part de Vcc et qui arrive à I = Vcc/R.

Il y a 40 ans les gens essayaient d'utiliser cette méthode avec des transistors à jonction, ce qui était très cocasse, car les courbes I(V) avec bêta comme paramètre étaient totalement inexistantes, car le bêta des transistors était inconnu et variable.

Avec les transistors à effet de champ, les courbes sont mieux déterminées et on peut recommencer. La résistance sera Rc+Rd et l'intersection avec la courbe correspondante au Vgs choisi sera le point de fonctionnement.
Au revoir.

[invite78f958b1]

Bonjour,
oui, je suis d'accord avec la méthode (j'ai trouvé les mêmes résultats).
J'espère que les pièces vont être valides.

Imaginez que sur le graphique avec les caractéristiques de Vgs, le maximum représenté en ordonné est 15 mA.
En faisant, le calcul: I=Vcc/R (adapté à mon cas), je trouve I= 48ma.

Comment puis je faire pour tracer ? Suis je obligé de prolongé mon graphique ? ou il y a t-il une méthode plus adaptée.

Merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Bon, il faut se débrouiller.
Quand la tension aura chuté de 2 volts dans la résistance (pour tomber sur la droite du graphique) le courant sera de 2/250 = 8 mA Et pour avoir 12 mA il faut une chute de 3 V.
Donc la droite de charge passe par les points [10V, 8 mA] et [9V, 12 mA], ce qui la place très mal par rapport au graphique.
Vous pouvez aussi prolonger le graphique.

Donc, c'est une preuve que la méthode n'est probablement pas la meilleure du monde.
On peut faire autrement, mais il faut savoir quelles sont vos autres contraintes. Par exemple, vous voulez avoir une certaine résistance de sortie, ou une amplitude de sortie données, ou une dissipation de puissance donnée, etc.
A+

[invite78f958b1]

Bonjour,
oui, c'est vrai que cela est mal placé, du coup je doute de ce 250 ohms. (c'est une valeur que j'ai déterminé)
En fait, j'ai appliqué la loi des mailles :
Id(RA+Rc)-Vcc+Vs=0.

De cette expression, j'ai isolé RA+Rc (l'énonce me donne Vcc=12V, Id=8mA et Vs=10 V).
C'est bien 250 ohms, on peut appliquer la loi des mailles n'est ce pas ?

Merci.

[LPFR]

Re.
C'est vous qui décidez ce que vous voulez faire avec votre montage. Et c'est ça qui vous donnera des contraintes.
Si vous avez choisi Id et Vds, la résistance de charge est bien celle que vous avez calculée.
Quels sont les critères qui vous ont fait choisir ces Id et Vds ?
A+

[invite78f958b1]

Bonsoir,
j'ai simplement cherché une expression de Vds en fonction de Ids.
L'énoncé me demande de tracer la caractéristique, d'en déduire la valeur de Vgs et de savoir si cela modifie la valeur à donner à Rc.
Il n'y a pas pas vraiment de critère spécial.

D'ailleurs, j'en profite pour demander votre avis sur cette dernière question : Est ce que la valeur de Vgs modifie la valeur à donner à Rc.
L'énoncé me donne: Vb=0 donc par la loi des mailles, j'en déduis Rc=-Vgs/Id.
Donc forcement, Vgs aura un impact sur Rc, n'est ce pas ?

Merci d'avance.

[LPFR]

Bonjour.
La droite de charge prend la résistance totale en série avec le transistor; (Rd + Rs). Et Vgs est déterminée (et ajustée) par Rs, car Vgs = -Id. Rs.

J'insiste, ce ne sont pas les "lois de mailles" qui déterminent le point de fonctionnement, mais vous, avec les exigences sur fonctionnement du montage. Si l'énoncé ne donne pas d'autres critères, vous pouvez choisir n'importe quoi. Alors, d'où viennent les 250 ohms ?
Au revoir.