Calcul préamplificateur
Bonjour,
Je suis étudiant en électronique industrielle et, pour un examen, je dois réaliser un préamplificateur à 3 étage (voir schéma).
Seulement voila mon soucis : lorsque je calcule mon courant de base (IB) avec thevenin ou avec le formule du pont diviseur de tension j'obtiens : 1,500mA
Mon problème est que lorsque je simule ce montage j'obtiens un courant de base de 1,017mA
Pourriez-vous m'aider à calculer correctement ce courant de base ?
Merci
Quel courant de base? il y a trois transistors.
Salut
Quel que soit le transistor sur lequel tu fais ton calcul... il doit être faux (le calcul, pas le transistor)
Je me suis amusé à calculer les trois courants de bases de ton montage, et je trouve des valeurs bien inférieures à ce que tu trouves.
A savoir (sans signal, condensateur c2 relié à la masse) respectivement 38, 68 et 200 µA
Avec un signal de 2mV (sinus 1Kh) à l'entrée, ces courants ne changent guère.
Pour obtenir à peu près les valeurs que tu indiques, il faut entrer au moins 2 ou 3 V sur C2, mais alors, on ne peux plus dire qu'il s'agisse d'un préamplificateur !
A tout hasard, je te signale que tu as placé ton milliampèremètre en mesure de courant Ic.
Dernière modification par azad ; 06/04/2013 à 23h36.
Bonjour et merci pour vos réponses
Le signal d'entrée est 10mV à 1kHz ....
Pouvez-vous me dire comment vous trouvez vos valeurs ?
Merci
@fabang : je bloque au premier étage donc le transistor à l'extrême gauche.
@azad : Le signal d'entrée est 10mV à 1kHz (sinusoïdal) mais je ne pense pas que ça doit fort influencer.
Vos réponses sont fort proches de celles que je dois obtenir. Pouvez-vous me dire comment vous avez calculé ces courants ?
pour ce qui est du milliampèremètre j'ai juste omis de l'enlever
Merci encore de vos réponses
Bonjour,
Pour le premier étage
Ub = 15.5600 / 15600 = 5.3 V
Ue = Ub - 0.7 = 4.6V
Ic = 4.6 / 1100 = 4.18 mA (1100 est la somme des résistances d'émetteur)
Ensuite j'ai pris dans la fourchette des hfe fournis par siemens pour le BC639 une valeur (au pif) de 110
ce qui donne un courant base de :
Ib = 4.18 / 110 = 0.038 mA = 38µA
Mais bien entendu ce calcul reste très simpliste.
Ensuite, si l'on attaque le préampli avec une tension trop forte, apparaissent probablement des distorsions épouvantables et sans doute même des dépassements des limites autorisées pour ce pauvre BC639...
C'est là le principal défaut des simulateurs : il ne montrent pas la fumée qui se dégage du montage.
Ha je viens de voir que vous limitiez à 10mV le signal d'entrée. C'est déja un peu fort, à vue de nez mais ça reste tolérable. Faudrait cabler un oscilloscope en sortie... pour voir.
Dernière modification par azad ; 07/04/2013 à 12h42.
pardon, je corrige : avec 10mV en entrée.... ça sature déjà beaucoup. (au niveau du premier étage)
Bonsoir
Merci pour tes explications
Il me reste une question : sais-tu si il y a moyen de calculer ces trois courants (base, emetteur, collecteur) sans connaître le gain en courant (béta) ?
Bien à toi
J'espère pour toi que quelqu'un va répondre à ma place, car… je n'en sais rien. Cependant dans un montage linéaire et traitant des petits signaux, on peut pratiquement négliger le courant base et considérer que Ic est égal à Ie. Et aussi supposer que le point de repos du transistor est correctement choisi. Et c'est là qu'est le cercle vicieux car pour déterminer le point de repos et les valeurs des différentes résistances il a bien fallu que quelque part le ß intervienne. Par contre dans un montage correctement calculé, avec une résistance dans l'émetteur, le gain de l'étage ne dépend pas vraiment du ß - et c'est heureux car sinon à cause de la disparité des caractéristiques aucun montage ne serait reproductible.
Reste la solution qui consiste à considérer le transistor comme une source de courant commandée par le Vbe et faire intervenir la conductance… mais celle-ci est aussi liée à ß. Espérons que quelqu'un viendra nous éclairer, toi et moi.
Comme tous tes transistors ont une résistance d'émetteur c'est pas difficile. Tu considères que le Vbe de chaque transistor est égal à 0,6V et que Ib est négligeable.
Re : Calcul préamplificateur
Merci beaucoup pour vos réponses
Je vais essayer vos méthodes et voir ce que ça me donne
Bonjour,
Utiliser le béta est une mauvaise idée : on ne le connait pas ! Tout au plus peut-on en avoir une estimation.
Une solution est ici effectivement de remplacer Vcc, R1 et R2 par le générateur de Thévenin équivalent : tu trouves quoi ?
puis d'y connecter le NPN : tu trouves quoi ?
Pour info : in fine, je trouve 1,02mA.
Ici : aucun risque pour le BC639 : en statique, dans le pire des cas la puissance dissipée côté collecteur vaut : (Ic*Vce)_max~0.5Vcc * (0,5Vcc/2,1k)~ 30mW, pour la base : Vbe*Ib_max~1mW.
En dynamique, c'est plus mais demeure raisonnable.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Bonjour,
Je tombais bien sur ce resultat au départ. Mais lorsque je mets un milliampèremètre sur la base dans la simulation, il me donne un courant Ib de quelque µA. Ce serait donc le simulateur (Multisim) qui prendrait un béta de base ?
Merci pour votre réponse
Bonjour Antoane,
Quelque calcule as-tu effectué pour trouver 1,02mA ?
Merci
Parce que lorsque j'utilise thevenin j'obtiens 1,50 mA
Je calcule le générateur de thevenin : Vb = Vcc . (R2/[R1+R2]) = 15 . (5600/15600) = 5,385V
Ensuite je calcule la résistance thevenin : Rth = (R1 . R2)/(R1 + R2) = 3 589,744 ohms
et donc pour moi Ib = Vb / Rth = 5,385/3587,744 = 1,50 mA
Au temps pour moi, j'aligne les sottises depuis hier soir : mon calcul suppose un courant de collecteur nul.
Ton résultat de 1,5mA, c'est le courant de max que peut débiter ton générateur équivalent de Thévenin, lorsqu'il est en court-circuit. Ce n'est ici pas le cas puisqu'il est branché sur un transistor et une résistance.
Connaitre le gain du transistor me parait nécessaire pour en calculer le courant de base. \beta est mal connu, mais ce n'est généralement pas un problème car connaitre Ib n'a pas grand intérêt, tout juste souhaite-t-on en connaitre l'ordre de grandeur.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
coucou,
c'est bien beau d'utiliser le théorème de Thévenin pour obtenir Rth, mais alors autant continuer et calculer Vth
Vth =(10000 / (10000+5600)) . 15 = 9.615 V
parce qu'oublier de multiplier par la tension d'alimentation, fout votre calcul en l'air.
Du coup Ie = (Vth - 0,7) / 1100= 8.1 mA et Ve = 8.9 V
Ce qui ne tient debout, reconnais-le que si le courant base est proche de celui proposé par Antoane ( un peu plus que 1 mA ). C'est à dire avec un Ic très différent du Ie
Et ce n' est surement pas le simulateur de NI qui est en cause sur le coup, mais plutôt le refus de faire intervenir le hfe du BC639.
Alors, sur la base des calculs que propose Antoane je te suggère de t'amuser à calculer la droite de charge de ton montage. Et puis aussi plutôt que le multimètre, utilise plutôt l'outil "probe" qui se trouve dans NI.
Ha, pardon, je n'avais pas vu la rectification d'Antoane.
Dernière modification par azad ; 09/04/2013 à 19h48.
Considére le courant de base comme nul. Le pont diviseur R1/R2 te donne une tension de 5,584V pour Valim = 15V.
A l'émetteur de T1 tu a donc 4,784V (5,584-0,6). Le courant qui circule dans l'émetteur et le collecteur est donc de 4,784V/1100ohms = 4,349mA.
Vce = 5,867V, Vrc = 4,784V. Le BC639 à un hfe de l'ordre 100 à 4mA. Le courant de base est donc d'environ 40µA.
Maintenant si tu prends en compte le courant de base, tu vois qu'il faut diminuer Vb d'environ 0,14V, et que Ve 4,644V et le courant Ie de 4,22mA.
Antoane : D'accord je vais regarder çaMerci
Azad : oui effectivement vu comme ça ... Merci
fabang : comment obtiens-tu ton Vce ? Merci
Comme on connait le courant qui circule dans le collecteur et l'émetteur et que la somme des trois tensions VRemetteur + Vce + VRcollecteur = Valim, on en déduit Vce.
Bonsoir,
Merci à tous de votre aide je suis parvenu a obtenir les résultats attendus aux calculs pour le premier et second étage. Mais à nouveau je bute sur le 3e étage car je ne parviens pas à des résultat plausibles (je suis perturbé pcq je n'ai pas mon pont diviseur de tension).
Quelqu'un saurait-il m'aiguiller pour trouver Vbase et Vémetteur ?
Merci encore à tous.
P.S: vous aurez pu le remarquer, les transistors ne sont pas trop mes amis
Cette fois, ça vaut le coup d'utiliser Thévenin. Et ça n'est guère difficile, ton potentiomètre est réglé à 60% ... essaies déjà les deux valeurs extrêmes.
