Incompréhension sur le modèle des petits signaux (transistor)

[FlorianCribier]

Bonjour,

Je sollicite votre aide dans le but de comprendre le fonctionnement et l'application du modèle des petits signaux dans le cas de circuit contenant des MOS.

J'ai compris "la base" :
- Source de tension continue deviennent des courts-circuits
- Le transistor est équivalent à une source de courant en parallèle avec une résistance

Mais je me perds dans la représentation schématique et mathématique de ce modèle.

Voici donc un petit circuit.

Schéma 1.jpg

Ce que je ne comprends pas est d'où vient cette tension Vgs ? Comment est-elle égale à Vin ?

Est-ce-donc comme ceci que l'on représenterait cette tension sur le schéma ?

Schéma 2.jpg

Mon problème se reporte à des circuits plus complexes, tel que celui-ci :

Schéma 3.jpg

Puis-je obtenir Vin en utilisant une loi des mailles ? Laquelle ?

N'hésitez pas à me demander plus d'informations si besoin,

Merci de votre attention,

Florian Cribier
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[PA5CAL]

Bonsoir

Je m'interroge sur la pertinence d'utiliser une modélisation "petits signaux" dans le cas présent, la dernière photo suggérant qu'on aurait plutôt affaire à des portes logiques (impliquant un fonctionnement en commutation) qu'à des amplificateurs linéaires.

Sinon, V_GS correspond à la tension grille-source, autrement dit la tension de commande du transistor, soit V_IN. Dans une modélisation "petit signaux", on ne considère que les petites variations de tension v_gs autour de la tension moyenne retenue pour fixer le point de fonctionnement du transistor.

Sur la troisième photo, v_in=v_gs doit effectivement être calculé en appliquant la loi des mailles et en introduisant la variation de tension drain-source v_ds de M2.

[f6bes]

Pièce jointe 352233

Ce que je ne comprends pas est d'où vient cette tension Vgs ? Comment est-elle égale à Vin ?

ier

Bjr à toi,
Une tension Vin ( in= entrée) EST la tension appliquée à une entrée (à l'occurence la gate du transistor).
La tension Vg est la tension que peut SUPPPORTER la gate sur l'entrée ....qui à forcément un maxi à ne pas dépasser.
Bonne journée

[FlorianCribier]

Bonjour à vous,

Merci de vos réponses.

Donc Vin et Vgs représentent la même tension.

Mais en essayant d'appliquer une loi des mailles dans le deuxième schéma, avec donc Vgs en convention générateur, j'ai un soucis : D'où vient ce terme GmVgs1*R02 ?
Ne dois-je pas faire un pont diviseur de courant pour connaître le courant passant dans R02 ?
Ma représentation schématique est-elle incorrecte ?



Merci de votre attention,

Florian Cribier

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

En fait, les formules ne correspondent pas au schéma, et on ne sait pas vraiment ce que le schéma représente.

Pour faire une étude sérieuse, il faut déterminer dans quel mode de fonctionnement les transistors se trouvent (ou du moins en faire l'hypothèse puis le confirmer par les résultats obtenus) afin d'utiliser la représentation correspondante, établir sur cette base le schéma du circuit linéaire équivalent, puis en déduire les équations électriques (application de la loi des mailles et de la loi des nœuds).

Là, je ne suis même pas sûr que le mode de fonctionnement retenu pour les transistors soit correct.

[gwgidaz]

Bonjour à vous,

Merci de vos réponses.

Donc Vin et Vgs représentent la même tension.

Mais en essayant d'appliquer une loi des mailles dans le deuxième schéma, avec donc Vgs en convention générateur, j'ai un soucis : D'où vient ce terme GmVgs1*R02 ?
Ne dois-je pas faire un pont diviseur de courant pour connaître le courant passant dans R02 ?
Ma représentation schématique est-elle incorrecte ?

Pièce jointe 352253

Merci de votre attention,

Florian Cribier

Bonjour,

Tu as parfaitement raison s'il s'agit de petits signaux. Ton schéma est correct...Mais enlève quand même le court-circuit aux bornes de Ro1

La formule du début , que tu contestes, semble supposer que Ro1 est infini.

[FlorianCribier]

Bonjour à tous,

C'est vrai que le court-circuit était stupide.

Vous supposez que R01 est infinie car elle n'apparaît pas dans les équations de Vin et Vout, c'est bien cela ?

Merci et bonne soirée,

Florian

[gwgidaz]

Bonjour à tous,

C'est vrai que le court-circuit était stupide.

Vous supposez que R01 est infinie car elle n'apparaît pas dans les équations de Vin et Vout, c'est bien cela ?

Merci et bonne soirée,

Florian

Bonjour,

On peut dire ça comme ça....
Si la tension aux bornes de Ro2 est V= Ro2 * GmVgs1, alors ça veut dire que tout le courant GmVgs1 de la source de courant passe dans Ro2 , donc il n'y pas de courant dans Ro1 . ( loi des noeuds)

[FlorianCribier]

Bonjour,

Très bien, j'y vois un petit peu plus clair maintenant.

Merci de vos réponses.

Florian

[FlorianCribier]

Bonjour à tous,

Je reviens (après très longtemps, veuillez m'excuser) pour finaliser l'incompréhension de la valeur de R01.

Cela pourrait certainement aider d'autres personnes :

R01 est bel et bien infinie, mais pourquoi ?

Cela est dû à l'effet de modulation de longueur du canal.

En utilisant l’équation du courant Id, on peut déduire un équation de la résistance R.
Dans le cas d'un canal long, on aura donc R infini.

Voici la démonstration :



Merci à tous, bonnes fêtes.

Florian