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comment polariser correctement un transistor?



  1. #1
    boguy

    comment polariser correctement un transistor?

    Quand on veut polariser un transistor par un pont diviseur à l'entrée, comment choisir les différentes résistances (les résistances de base, la résistance de stabilisation de l'émetteur, la résistance du collecteur) ainsi que la tension de polarisation?
    Je veux bien sûr parler des valeurs quantitatives.

    -----


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  3. #2
    bernard.patrat

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    bonjour
    sur le site www.chez.com/xizard/cours/transistor
    vous trouverez ce qu il vous faut
    a bientot

  4. #3
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonjour Boguy

    ce sont des infos de base qu'on trouve dans n'importe quel cours, bien sûr, mais il y en a tant...

    Alors bon, pour faire simple, la 1ere info importante, c'est que la tension aux bornes de la resistance d'emetteur doit être le 10eme de la tension d'alim.

    Partant de là, il faut determiner l'intensité exigée par le montage, exemple, on a besoin de 10 mA.
    Si on s'est imposé une tension de 12 Volts, la résistance d'emetteur est simple à calculer: 1200 ohms

    Ensuite, on calcul grosso-modo la tension du pont dans la base : 12/10 = 1.2 volts + 0.7 volts de polarisation base-emetteur. Soit 1.9 Volt

    On avance.

    Le courant de base peut être connu par le gain du transistor et le courant d'emetteur. Exemple, un gain de 200 si le Transistor est un 2N2222.
    Il reste donc à calculer les valeurs des resistances du pont.
    L'info à connaitre : l'intensité qui le traverse doit être 10 fois celui qui entre dans la base.
    La valeur se calcule donc en combinant ces 2 infos : 10 + 1 fois Ib dans Rb1, et 10 fois Ib dans Rb2.

    Derniere info, la tension aux bornes de Rc doit être de la moitié de la tension d'alim.

    Maintenant on a toutes les données.

    En résumé:
    si U = 12 Volts ; Ie = 10 mA ; Béta = 200 (2N2222)

    Re = 12/1e-2 = 1200 ohms
    Ue = 12/10 = 1.2 V ; Ub = 1.2 + 0.7 = 1.9 V
    Ib = 10 mA/200 = 50 µA
    Rb2 = 1.9 / (10 x 50e-6) = 3800 ohms.
    URb1 = 12 - 1.9 = 10.1 Volts
    Rb1 = URb1 / (11 x 50e-6) = 18 364 ohms.

    Uc = 12 / 2 = 6 Volts.
    Rc = 6 V/ 10 mA = 600 ohms.
    L'electronique, c'est fantastique.

  5. #4
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Un p'tit schéma pour résumer le tout, sans erreurs j'espère, il est tard pour mes neurones.
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    L'electronique, c'est fantastique.

  6. #5
    boguy

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    Bonjour Boguy

    ce sont des infos de base qu'on trouve dans n'importe quel cours, bien sûr, mais il y en a tant...

    Alors bon, pour faire simple, la 1ere info importante, c'est que la tension aux bornes de la resistance d'emetteur doit être le 10eme de la tension d'alim.

    Partant de là, il faut determiner l'intensité exigée par le montage, exemple, on a besoin de 10 mA.
    Si on s'est imposé une tension de 12 Volts, la résistance d'emetteur est simple à calculer: 1200 ohms

    Ensuite, on calcul grosso-modo la tension du pont dans la base : 12/10 = 1.2 volts + 0.7 volts de polarisation base-emetteur. Soit 1.9 Volt

    On avance.

    Le courant de base peut être connu par le gain du transistor et le courant d'emetteur. Exemple, un gain de 200 si le Transistor est un 2N2222.
    Il reste donc à calculer les valeurs des resistances du pont.
    L'info à connaitre : l'intensité qui le traverse doit être 10 fois celui qui entre dans la base.
    La valeur se calcule donc en combinant ces 2 infos : 10 + 1 fois Ib dans Rb1, et 10 fois Ib dans Rb2.

    Derniere info, la tension aux bornes de Rc doit être de la moitié de la tension d'alim.

    Maintenant on a toutes les données.

    En résumé:
    si U = 12 Volts ; Ie = 10 mA ; Béta = 200 (2N2222)

    Re = 12/1e-2 = 1200 ohms
    Ue = 12/10 = 1.2 V ; Ub = 1.2 + 0.7 = 1.9 V
    Ib = 10 mA/200 = 50 µA
    Rb2 = 1.9 / (10 x 50e-6) = 3800 ohms.
    URb1 = 12 - 1.9 = 10.1 Volts
    Rb1 = URb1 / (11 x 50e-6) = 18 364 ohms.

    Uc = 12 / 2 = 6 Volts.
    Rc = 6 V/ 10 mA = 600 ohms.


    J'ai tout compris sauf une seule chose. Si la tension aux bornes de la résistance d'émetteur est le dixième de la tension d'alim, on aura donc 1,2V.
    Ce qui induira alors une résistance d'émetteur de 1,2/0,01=120 ohms. Ai-je bien compris?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonjour Boguy

    bien !
    j'ai merdu en effet, c'est ça, 120 ohms.
    Pour les autres résistances, il faut prendre la valeur la plus proche de la valeur normalisée.
    2 possibilités, soit regarder les tableaux et choisir, sinon on peut s'en passer et trouver ces valeurs par le calcul.
    Si ça te dis...
    L'electronique, c'est fantastique.

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  10. #7
    mucky

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonjour curieuxdenature,

    et merci beaucoup pour cette explication détaillée, j'en rêvais depuis longtemps.

    Je sêche en revanche sur l'étape "déterminer l'intensité exigée".

    Est-ce fonction des appareils source/charge? Des impédances? Y a-t-il des standards utilisés pour les préamplis micro, guitare...?

    Je suis perdu à ce sujet donc toute info sera d'une grande aide.

  11. #8
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonjour Mucky

    (ne pas oublier ma petite erreur dans le calcul de Re)

    Pour déterminer cette intensité il est necessaire de connaitre le but de la manoeuvre, c'est bête mais quand on fait un montage à composants discrets c'est la 1ere chose à faire.
    C'est pareil pour tout, si tu veux chercher une baguette tu ne te déplaces pas en camion de 15 tonnes.
    Le principe c'est donc l'économie, donc l'adaptation du circuit par rapport aux besoins.

    Le reste coule de source, c'est par une bête application de la loi d'ohms que tu y arrives et par une bonne connaissance des composants.
    Il y a tellement de transistors sur le marché que ça peut paraitre le foutoir mais il y a des passe-partout pour les besoins ordinaires.

    Donc, si tu dois calculer un étage ampli MF à 455 kHz tu choisiras le TR qui fonctionne idéalement dans cette game, et ils tournent autour de 50 mW, 40 V, 200 MHz, donc pas top pour équiper un étage de sortie de puissance BF à 10 Watts à 100 KHz maxi.
    Ce n'est pas plus compliqué que ça.

    Il y a des standards bien sûr, et si tu te fies aux montages trouvés sur le Net ou dans les revues, tu auras une bonne idée de ce que tu désires entreprendre, sans trop de surprises.

    Je ne sais pas quoi te dire de plus, perso j'ai appris la pratique avant la théorie et j'ai eu bien peu de surprises désagréables. Mais mon conseil est que l'un ne va pas sans l'autre pour dépasser le stade amateur éclairé.
    L'electronique, c'est fantastique.

  12. #9
    mucky

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Ok, merci pour cette réponse rapide.

    Donc si j'ai bien compris, arrête moi si je me trompe, cas de figure :

    Je veux faire un préampli bf (20h-20khz) pour mettons une guitare électrique.

    Je choisis mon transistor, le 2N3904, parceque je l'ai déjà vu dans de tels montages, et que j'en ai chez moi.

    Je chope la doc, j'essaie de trouver l'intensité du collecteur. C'est indiqué sur un graphique, fonction de hfe. Il semblerait donc que lorsque le 2n3904 est à son gain max (environ 160), Ic soit à 10 mA.

    Est-ce bien la bonne manière de procéder, et est-ce bien le chiffre à utiliser pour les calculs?

    Je suis désolé de te soliciter autant, mais je n'arrive pas non plus à trouver un méthode fiable pour calculer les condos de liaison. Il semblerait que ce soit fonction de 3 impédances (Zin, Zout, et Zcharge), mais je ne sais pas comment trouver ces impédances non plus.

    Peut-être connais-tu un didacticiel à ce sujet?

    Dernière question :

    Tu nous apprend que Ib1=11Ib. Mais lorsque je calcule la tension équivalente, (Vcc*Rb2//Rb1), les résultats que je trouve m'indiquent que Ib1=10Ib.
    Je m'en suis rendu compte en essayant de vérifer mes calculs, et je me suis alors demandé : pourquoi 11Ib ?

    Bon, n'hésite pas à me dire si j'abuse avec toutes ces questions mais j'avais tellement apprécié ta manière d'expliquer les choses que j'en redemande!!!

    Merci encore.

  13. #10
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    C'est si gentiment demandé.

    En gros oui c'est la bonne grosse méthode empirique.
    Tout dépend évidemment du professionnalisme qui t'anime.

    Tu t'étonnes de 11 Ib au lieu de 10 ?
    Il ne faut pas négliger le 1*Ib qui est réclamé par la base du TR !
    10 Ib traversent la branche du pont basse et 11 Ib la branche haute.
    Sans ça tu auras une petite erreur.

    Mais là aussi, 10 est un facteur confortable, avec un facteur 5 on fait une petite économie de batterie qui ne sera pas négligeable si tu construis un montage à 10 TR alimenté sur piles.

    Pour le calcul des condos de liaisons ou de découplages de la R placée dans l'emetteur du TR on table aussi sur la fréquence qu'il doit laisser passer.
    Ex: si Re = 1000 ohms, le condo en // devra avoir une impédance au moins 10 fois moins à la fréquence minimum de l'ampli.
    Comme Zc = 1 / (2 * Pi * F * C) si on veut que la bande passante soit au minimum 30 Hz il faut donc qu'à cette fréquence Zc soit de 100 ohms.
    Tu peux faire le calcul, ça donne C = 1 / (2 Pi *30 *100) = 53 µF on arrondit à 47 µF la plus proche valeur normalisée.

    Pour la fréquence maxi le problème ne se pose pas vu qu'à 15 KHz ça correspond à une valeur de Zc négligeable par rapport à Re (environ 0.2 ohms).
    L'electronique, c'est fantastique.

  14. #11
    mucky

    Post Re : comment polariser correctement un transistor?



    enfin, j'ai une explication claire au sujet des condos!!!

    Si j'ai bien compris, pour le schéma que tu as posté plus haut, et pour Fc=30hz, on aurait :
    Ce=1/(2pi*30*120)=44uF
    Cc=1/(2pi*30*60)=88uF
    Par contre je ne sais pas quel R prendre pour la base....?

    Que se passe-t-il si l'on prend Z plus que 10 fois inférieur à R? Est-ce que cela change la fréquence de coupure ou est-ce que c'est encore mieux?

    Sinon pour revenir à notre ami 11Ib, si l'on prend 10Ib, tout tombe juste :

    Rb2=1,9/(5*10e-4)=3800 Ohm
    Rb1=10,1/(5*10e-4)=20200 Ohm
    Ub=Ueq=U(Rb2/(Rb1+Rb2))=12*(3800/(20200+3800))=1,9 Volt
    (d'après le théorème de Thevenin)

    Alors qu'avec 11Ib, rien ne peut être vérifié (tout tombe à côté)... Ca me laisse assez perplexe, aurais-tu une explication?

    Dès que tout sera clair pour moi, je ferais un schéma au propre avec les condos pour que tout le monde puisse en profiter.

    Bonne soirée

  15. #12
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonsoir mucky

    si tu prends Zce plus de 10 fois inférieur à Re c'est encore mieux, la bande passante sera plus avantageuse pour les 'graves' mais ce n'est pas très utile.

    La méthode que tu employes est bonne tant que la base du TR n'est pas branchée, dès que tu en tiens compte il y a une mise en // de l'impédance d'entrée du TR sur Rb2, donc Rb2 est diminuée.

    Pour calculer les valeurs du pont voilà la bonne méthode :

    Le pdf est le plus mauvais format qui soit en terme de commodité pour poster une image. Voir http://forums.futura-sciences.com/thread163927.html pour quelques conseils.

    JPL, modérateur
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    Dernière modification par JPL ; 01/03/2008 à 19h28.
    L'electronique, c'est fantastique.

  16. Publicité
  17. #13
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Je n'ai pas parlé du condo C1. (en tête de l'ampli)
    En montage emetteur commun, en gros il sera égal à celui du collecteur.

    Pour être plus rigoureux, il faut remplacer Rc par Ze.
    Ze est plus complexe à calculer que Rc si c'est un 1er étage, ça va de soi vu que Rc0 n'existe pas.

    On peut utiliser la formule approximative suivante:
    Ze = h22 * 26 (mV) / Ic

    h22 est le gain du TR (200 pour un 2N2222 par ex.)
    26 mV est une constante pour les TR au silicium.
    Ic est l'intensité de courant du collecteur en mA
    Ze est en Ohms.

    ex: Ze = 200 * 26 / 10mA => 520 ohms.
    C1 sera calculé en conséquence avec la formule que tu connais.
    (Par ailleurs, en toute rigueur Zs doit tenir compte de l'impédance du circuit d'attaque de l'étage suivant. On parlera alors de l'impédance à vide et de l'impédance en charge.)
    L'electronique, c'est fantastique.

  18. #14
    ak47only

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Salut tous le monde,

    Il me semble que le 26mV n'est pas une constante mais une variable fonction de la température de fonctionnement du tr .

    Merci pour ce topic très instructif et bien expliqué

  19. #15
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    C'est juste, la variation est de 2 mV par degré.
    C'est une constante par le fait qu'il fait intervenir k la cte de Boltzmann et que ça ne dépend pas du matos.

    Le pdf est le plus mauvais format qui soit en terme de commodité pour poster une image. Voir http://forums.futura-sciences.com/thread163927.html pour quelques conseils.

    JPL, modérateur
    Désolé mais je n'avais pas le document sous un autre format (en plus je l'avais déjà posté), sinon en terme de Ko c'est aussi efficace que le .jpg.
    L'electronique, c'est fantastique.

  20. #16
    mucky

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bon alors encore une fois mille merci, vous êtes super

    Donc si j'ai tout bien compris, le schéma suivant devrait être parfaitement fonctionnel :


    Si vous y voyez des erreurs, n'hésitez pas, je les corrigerais afin que ceux qui cherchent un schéma "prêt à l'emploi" puissent en profiter (parfois c'est bien pratique).

    Si ça vous intéresse, j'ai lancé un thread au sujet des filtres glissant : http://forums.futura-sciences.com/thread206018.html

    A très bientôt!

    Nico.

  21. #17
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonsoir mucky

    à priori il n'y a pas d'erreur, mais je n'ai pas vérifié pour le condo d'entrée, je ferais ça une autre fois, là je dois partir.

    Voilà ce que je trouve et en prime on a l'impédance d'entrée
    Images attachées Images attachées
    L'electronique, c'est fantastique.

  22. #18
    mucky

    Thumbs up Re : comment polariser correctement un transistor?


    Ouah mais c'est mortel ce truc là!!!

    C'est quoi c'est un freeware, une app en ligne???

    Pitié, donne nous le lien...

  23. Publicité
  24. #19
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonjour Mucky

    oui c'est un freeware puisque c'est de moi, mais il est toujours en gestation, je le modifie au fur et à mesure que je constate des bourdes. Voilà le programme d'installation :

    >ElectroniqueCalculs<

    La partie "Transistors" se situe dans le sous-menu en haut à droite : "Formules".
    Je tiens à préciser que c'est juste à titre pédagogique. pour des calculs plus précis il faut tenir compte de la tension Emetteur Base qui varie dans de bonnes proportions selon l'intensité de Base, la température, etc..

    Ce programme comporte bien d'autres modules que j'ai ajoutés au fur et à mesure de mes envies.
    Bon amusement.
    L'electronique, c'est fantastique.

  25. #20
    mucky

    Re : comment polariser correctement un transistor?



    C'est magnifique!!!

    Félicitations pour ce programme très complet qui je pense, va me servir énormément.

    Je suis vraiment très impressionné.

    Rien qu'avec ce programme je vais pouvoir répondre à la plupart de mes questions.

    Merci encore pour tout, et à très bientôt!

  26. #21
    curieuxdenature

    Re : comment polariser correctement un transistor?

    Bonjour Mucky

    Merci, si ça peux te servir ça me satsfait.
    conserve le lien, de temps en temps je fais des MAJ, (comme aujourd'hui,) mais bon je fais pas ça tous les jours.
    L'electronique, c'est fantastique.

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