gain d'un amplificateur

[harominc]

Bonjour,
j'ai lu dans un cours que "la transconductance Gm d'un transistor a effet de champ représente les variations de Id par rapport à Vgs en dynamique". Le gain en tension A d'un amplificateur à FET est donné par la formule A=-Gm x Rd. Est ce que le fait que Gm a cette signification uniquement en dynamique rend la formule du gain inutilisable en statique?
Je ne comprend pas trop le rapport entre le régime (statique/dynamique) et la transconductance d'un FET. Merci a ceux qui pourrons m'éclairer .
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[erff]

Bonjour, Cette formule n'est pas utilisable en statique car il faut polariser le transistor. Ainsi, si on applique par exemple -5V entre G et S on n'aura pas -gm*Rd*5 en tension de drain car le transistor ne sera pas conducteur (en supposant que sa tension de seuil est supérieure à -5V). Donc en régime statique, on utilise la "vraie loi physique" qui permet de calculer Ids en fonction de Vgs (qui n'est pas une relation linéaire), pour ensuite calculer la tension de drain en statique par Vd=Rd*Ids. Une fois qu'on connaît les grandeurs du régime statique, on linéarise cette "vraie loi physique" (calcul de dI_ds/dV_gs) pour calculer la transconductance du transistor. Celle-ci dépend du régime statique, donc n'est pertinente que pour un régime dynamique qui ne s'éloigne pas trop du régime statique. Il ne faut pas voir un lien entre régimes statique et dynamique mais plutôt une complémentarité. La tension de drain finale est la somme de ce qui est calculé en régime statique et en régime dynamique (principe de superposition ; qui est toujours vrai pour les modèles linéarisés). Malgré tout, cette technique de modélisation (somme de 2 régimes) est une approximation à l'ordre 1 des équations physiques. C'est parfois insuffisant.

[gwgidaz]

Bonjour,

En complément de ce qui est dit, en utilisant les formules:

le régime dynamique traite des petites variations d (x) autour du point de fonctionnement .



A = d(Vs) / d( Vgs) ( définition du gain en tension dynamique : variation de tension de sortie /variation de la tension en entrée))

or d(Vs) = - R d(Id) ( loi d'ohm en sortie, et signe moins car une augmentation de courant drain produit une diminution de tension drain)

donc A = - R d(Id) / d(Vgs)

on appelle Gm le rapport d(Id) / d(Vgs) ( variation du courant drain / variation de la tension d'entrée)

on a donc A = - R Gm

[harominc]

bonjour
merci a vous deux je crois que je comprend. Donc c'est seulement une question de linéarité au final. Mais alors pour les transistors bipolaires, ils n'ont pas de caractéristique de transconductance car leur rapport Ic/Ib est linéaire, et donc pour eux les formules pour calculer le gain sont tout autant valable en statique qu'en dynamique, non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite03481543]

Le rapport est linéaire dès l'instant que la polarisation a été faite correctement dans une zone linéaire.

[gwgidaz]

Bonjour,

Oublie de calculer le gain en statique, ça ne se fait pas.
Les caractéristiques statiques , comme on vient de te le dire, servent à définir un point de fonctionnement correct, en général là où la linéarité est bonne.

[bobflux]

Est ce que le fait que Gm a cette signification uniquement en dynamique rend la formule du gain inutilisable en statique?

Gm est le rapport des variations de I et de V autour du point de fonctionnement choisi.

En statique, par définition... il n'y a pas de variations. Puisqu'on est en statique. Donc la définition de Gm ne s'applique pas, tout simplement. Si on change de façon significative les paramètres, on refait le calcul du point de fonctionnement.

[harominc]

j'ai bien compris, merci à tous