Bonjour, voici un petit schéma sur lequel je dois trouver le rapport Vout/V1.
cependant je suis bloqué :
V+=0=V-
Veq1=V1-Vbq1
Veq2=-0,7V
Vcq2=Vcc-0,7V
Vcq1=0 mais bon j'aimerais avoir une autre valeur pour l'exprimer en fonction de Vout
et c'est la que je bloque. Quelqu'un a une piste ?
merci à vous
c'est bien un multiplieur ???
Ce que je n'arrive pas à comprendre c'est que Veq1=V1-0,7 et Veq2=-0,7 alors qu'on devrait avoir Veq1=Veq2 !
Salut
Je ne crois pas que ce soit un multiplieur.
Identifions les blocs
- Paire différentielle composée de Q1 et Q2
- Miroir de courant Q3 et Q4
- AOP + R1
Au repos (V1=0) : on suppose que notre miroir de courant est idéal : on néglige l'effet Early dans Q3 et Q4...
Compréhension du fonctionnement : le miroir de courant va obliger Ic(Q3)=Ic(Q4) quel que soit V1...donc l'excédent de courant appelé par Q1 à cause des variations de V1 va être dévié dans R1...et on en déduira Vout
- Repos : dans Q1 et Q2 circule un courant de Iee/2 (montage symétrique)
La loi de maille au niveau du collecteur de Q1 nous informe que I(R1)=0 et que donc Vout=0
Maintenant supposons que V1 passe de 0 à dV :
Alors le courant de base ib, augmente de dV/Rbe1 et ainsi, le courant de collecteur passe de Iee/2 à Iee/2+beta*dV/Rbe1
Cet excédant de courant ne pouvant pas être généré par Q3 (on IMPOSE à Q3 d'avoir un courant Iee/2) alors il va donc provenir de R1, ce qui fait que I(R1) passe de 0 à beta*dV/Rbe1, ce qui fait que Vout passe de 0 à R1*beta*dV/Rbe1
Ainsi, le gain : G=Vout/dV=R1*beta/Rbe1
PS : Rbe1 se calcule grâce à la polarisation du montage (configuration au repos) Rbe1=beta*Vt/(Iee/2)
wahou merci pour cette explication! Je n'y aurais jamais pensé!
Le truc est que on ne connait pas Vt je sais qu'il est normalement de 27mV mias la il n'est pas donné.
En tout cas merci à toi de toute tes explications.
Tu es prof d'électronique ?
De rien
Non, encore étudiant
PS : il vaut mieux retenir(26mV à 25° si ma mémoire est bonne)
PS2 : attention, l'analyse que je propose a ses limites, si Q1 et Q2 sont légèrement différents, alors Vout ne vaudra pas 0V au repos mais R1*(le courant que Q1 tire en plus)...de plus l'effet Early dans Q3 et Q4 fait que le miroir de courant n'est pas idéal...alors que je l'ai supposé ainsi.
La démonstration de erff est d'une rigueur et d'une limpidité sans égale.
J'ajouterais cependant une petite information: lorsqu'on a le choix des paramètres, ce qui semble être le cas ici, il est préférable de choisir Ree plutot que Rbe: ils sont fonctionnellement équivalents, à un rapport beta près, mais Ree, ou son inverse, la transconductance, a une généralité bien plus grande.
Ce qui compte, pour le calcul du gain est la transconductance, càd beta/Rbe, donc en définitive 1/Ree.
En choisissant Ree, on évite de trainer beta dans les équations, ce qui est un premier avantage, mais on évite également de laisser croire que le gain en tension de l'étage va dépendre de beta: ce n'est pas le cas, du moins au premier ordre. Si beta est faible, Rbe sera faible également, ce qui compensera la perte de gain (au prix d'une diminution de la résistance d'entrée, mais ce n'est pas ici le problème).
En fait, le gain en tension de l'étage reste identique, que beta soit de 10 ou de 1000.
D'autre part, la transconductance d'un transistor est facilement prévisible à partir de son courant d'émetteur: elle vaut ~Ie/Vt, càd ~Ie/26 avec Ie en mA.
Cela permet une estimation rapide, même si elle n'est pas précise à 100%: l'exposant de Ie ne vaut pas exactement -1 et dépend un peu du process, et Vt par définition dépend de la T°, mais dans des circuits non-contre-réactionnés, l'approximation est amplement suffisante.
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
par contre il y a quelque chose qui me chagrine dans ce que erff a écrit :
Dans l'énoncé il est dit qu'on néglige les courants de base des transistors.
Vous pensez que c'est la seule manière de déterminer le gain Vout/V1 ?
Est ce qu'il est possible de connaitre le potentiel de Vcq1?
merci à vous en tout cas.
PS: J'aurais encore d'autres schémas à vous montrer plus tard
Salut
Attention, qd on néglige un courant, c'est toujours devant un autre courant !
Ici, on néglige les courants de base DEVANT les courants de collecteur
Le souci ne se pose pas là, car le seul courant circulant dans la base de Q1 est ib...par contre dans l'émetteur, alors oui, le courant étant Ie=Ic+Ib alors on approxime par Ie=Ic
Cette hypothèse était à utiliser pour dire que la source de courant est idéale, en plus de l'hypothèse de la non intervention de l'effet Early (la résistance Rce est supposée infinie)
merci pour ces explications. Juste une petite chose que je n'ai pas trop compris.
tu écris que ib(Q1) = dV/Rbe1 mais tu es passé en montage petits signaux pour trouver ça ? car pour moi ib(Q1) = (dV-VEE)/Rbe1.
Désolé de t’embêter mais je suis un peu une bille en électronique.
J'ai rien en fait sur le calcul de ibQ1 car en petits signaux VEE=0V
donc c'est ok pour le schéma 1.
Alors voila un deuxième schéma beaucoup plus compliqué! (en tout cas pour moi)
Il faut que j'exprime V1/Vin.
alors pour moi Ieq5=Ieq6=I1/2=I2
mais franchement je peux pas aller plus loin....
Quelques pistes ?
VEE ne vaut pas zéro, même en petits signaux, on ne peut pas se permettre de la négliger.
D'où l'intérêt de se baser sur 1/gm, on évite de faire des omissions, et la réponse est immédiatement apparente.
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
Salut,
Je pense qu'une petite explication de schéma avec les mains te permettra de poser les bonnes équations te permettant d'aboutir à la relation demandée :
- Déjà on remarque que la présence de la source de courant en bas impose Ic5+Ic6 = 280µA
De plus comme Ic5=140µA, alors nécessairement, Ic6=140µA, quoi qu'on fasse !
- De plus le potentiel du collecteur de Q5 (et donc de la base) est imposé à 0V par l'AOP ce qui fait que le courant dans R2 est nul initialement qd Vin=0V
- Loi utile I(R2)-ib2=ic2-i2 donc en négligeant ib2 DEVANT ic2 : ic2=i2+i(R2)
Que se passe-t-il si on augmente Vin :
- Le courant I(R2) augmente donc ic5 augmente ,et donc Ic6 diminue (car Ic5+Ic6=280µA), ce qui fait que la tension Vbe6 doit chuter, selon la loi constitutive d'un BJT : Ic=Iss*exp(Vbe/Vt) (remarque que le potentiel d'émetteur est imposé à -0.7V à cause de Q5 et du 0 imposé à sa base, et que donc Vbe est entièrement controlé par l'AOP)
Attention, ce raisonnement n'est valable que si l'AOP fonctionne bien en régime linéaire, il faut le vérifier en faisant une analyse de stabilité !
Avec les mains, on le voit, car
Supposons que V- s'écarte un chouilla positif de 0V, alors Ve5 augmente de la même quantité, puis alors V1 sera négatif donc Ve6=Ve6 va chuter de V1, et donc comme Vce5=0.7V alors le potentiel de collecteur Vc5 (donc V-) va diminuer : l'AOP fait le boulot dans le bon sens !
Ben moi en cours à chaque en petits signaux on dit que Vcc=0 car on étudie les variations et on considère les sources de tensions idéales.Envoyé par Tropique
Oui, pardon, je n'avais pas regardé la référence sur le schéma, et j'avais supposé que VEE était le point de jonction des émetteurs.
Mais la source négative est effectivement égale à 0V en petits signaux.
Par contre, pour calculer le gain, il faut bien tenir compte de la tension sur les émetteurs, qui n'est pas nulle.
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
alors pour ce qui est des équations j'ai trouvé que :
Quand Vin=0 =>V1=0
Vin>0 :
Ic6=Ic5-i(R2)
Vbe6=V1+0,7V
Vb5=Vin-R2*i(R2) => i(R2)=Vin/R2 (ou Vin/(R2+hie5) ??)
et c'est la que je bloque...
Je vois pas comment arriver à une expression en fonction de Vin et V1
j'avais commencé avec ib6=V1/hie6 du coup ic6=Beta*V1/hie6
Ic6=Ic5-I(R2)=Ic5-Vin/2
mais je pense que c'est faux....
je ne vois pas trop ....
Ben le calcul qu'avait donné erff n'est pas bon ?
Vout/V1=(IEE*R1)/(2*Vt) Pourtant avec son explication de dingue je comprenais beaucoup mieux...
Le calcul donne le bon résultat final, c'est un fait, mais via deux "pirouettes", l'une qui double l'estimation du gain, l'autre qui la divise par deux.
Si le prof décortique les étapes de la démonstration, il risque de te poser des questions gênantes.
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
Re !
Dans le 1er exo : je crois que mon erreur c'est d'avoir supposé les potentiels d'émetteur fixes, à -0.7V : imposés par Q2...ce qui en pratique n'est pas exact, car le courant dans Q2 va aussi varier son Vbe varie, et comme son Vb est fixe alors son Ve varie ...je crois qu'il faudra effectivement passer par la transconductance :
Ic(Q1)=gm*(Vb1-Ve) + Iee/2
Ic(Q2)=Iee/2 - gm(Vb1-Ve)
Vbe2=0.7+1/gm*delta[Ic(Q2)]=0.7-Vb1+Ve
Ce qui implique 2*Ve=Vb2+Vb1=0+Vin donc Ve=Vin/2
Du coup : Ic(Q1)=Iee/2 + gm(Vin-Vin/2)
Donc le gain, c'est R1*gm/2...ce qui doit modifier le gain d'un facteur 2
Bref, mon erreur était bien d'avoir considérée comme constante la tension émetteur, en pensant que ça n'allait pas bcp influencer le résultat...j'aurais du
EDIT : bon jm'embrouille dans les notations, les Vb1 et Ve sont en fait des delta (petites variations...) ..désolé
Dernière modification par erff ; 21/12/2010 à 10h42.
Pas tout à fait d'accord car on impose Icq2 = Ieq4 (miroir de courant donc il est constant pour moi)
C'est plus le courant Icq1 qui va varier
et sinon pour le deuxième schéma mes équations ne sont pas bonnes?...
Sérieux j'y comprends plus rien...
Alors j'ai refait les équations (je dis vraiment n'importe quoi!!) :
Si V1=0 => Vout = 0 bon jusque la c'est ok
Si V1 différent de 0 :
ibq1=V1/hie1 ce qui implique icq1=IEE/2 + beta*V1/hie1
j'ai dit que ieq1=icq1 donc ieq2=IEE/2 - beta*V1/hie1 pour respecter IEE
donc icq2=IEE/2 - beta*V1/hie1 = icq4 = icq3 donc le courant venant de l'aop (qui traverse R1) => iR1=2*beta*V1/hie1
soit Vout = R1*2*beta*V1/hie1
hie1 ce calcul avec IEE/2 ?? dans ce cas hie1 = beta*Vt*2/IEE
au final je trouve le rapport Vout/V1=IEE*R1/Vt
Dites moi que c'est bon S.V.P sinon je me suicide
Donc pour cet exo j'ai cherché pendant un bout de temps sans trouvé (je pense la réponse):
Si Vin différent de 0V :
Ic5=Ir2+I2 (Ir2 >0) donc Ic6=I2-Ir2
Vbeq6=V1+0,7V
ibq6=V1/hie6
icq6=beta*V1/hie6
Ir2=Vin/R2
donc : icq6=beta*V1/hie6=I2-Vin/R2
V1=(I2-Vin/R2)*hie6/beta
et voila là je ne peux pas exprimer V1/Vin à cause du I2... Je suis trop bloqué à cette endroit.
Je dois forcément manquer quelques chose....
Dites moi que c'est bon S.V.P sinon je me suicide
Ton résultat final initial était bon.
Tu as rectifié une des erreurs qui y menaient ==> maintenant, il te manque un facteur deux.
Laisse tomber IEE dans la première partie, il n'existe pas en petits signaux. Ensuite seulement, sa valeur peut servir à évaluer le Rbe ou le Ree.
Je te conseille de travailler avec Ree=1/gm=
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
donc ça c'est pas bon : Vout/V1=IEE*R1/Vt mais ça oui : Vout/Vin=2*IEE*R1/vt mais je ne vois pas pourquoi car la première me paraissait mieux calculé.
Si je laisse tomber IEE je met quoi à la place ? le truc c'est que plus loin dans mon exo il me donne IEE pour déterminer un gain Vout/Vin (les 2 montages en cascades) sachant que ce qui est donné dans le schéma est R1,R2,I2,I1,IEE rien d'autre donc ça doit forcément s'éliminer (Vt, beta etc...)
J'ai beau faire et refaire les calculs je ne vois pas ce qui cloche!...
En régime petits signaux, c'est relativement simple, par exemple en passant par Ree ou la transconductance.
Pour trouver la relation nonlinéaire, c'est un peu plus délicat, il faut exprimer la tension Vbe des transistors en fonction du courant qui les traverse.
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
mais pour moi y'a pas de Ree...
et dans ma question 1 de l'exo c'est bien demandé la relation non linéaire...
je pensais avoir compris la question 1 mais le je suis perdu mais d'une force !!
je trouve maintenant Vout/V1=IEE*R1/(4*Vt) ...
Il vaut mieux repartir sur des bases saines, redessiner le circuit en mettant de façon explicite les Ree avec des transistors idéaux.
Le calcul du gain est d'abord fait en petits signaux, c'est assez trivial, et ensuite on peut introduire Vt/Ie pour trouver la valeur de Ree.
Si tu le dois, tu peux faire le calcul avec Rbe, ça revient au même et le beta se simplifie à la fin.
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
Franchement je laisse tomber, je ne vois pas pourquoi mon calcul n'était pas bon.
Pour moi qaund V1 augmente le courant dans ibq1 augmente de V1/hie1 donc le courant dans icq1=IEE/2 + beta*V1/hie1 = ieq1
et ieq1+ieq2=IEE donc ieq2=IEE/ - beta*V1/hie1 = icq2 = icq4 = icq3
icq3+iR1=icq1 donc iR1=2*beta*V1/hie1 soit Vout=2*beta*V1*R1/hie1 on en déduit le gain : Vout/V1=2*beta*R1/hie1 pour moi le résonnement semble tout à fait correct.
Non. Ce ne serait vrai que si l'émetteur était au 0V, ce qui n'est pas le cas.
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
Ben petit signaux si, non ??
