SOLUTIONS DES EXERCICES
V Lmax =V S = 0,7 volts
−(E 0 −V s ) = −1,3 volts
−(2E 0 −V s ) = −3,3 volts
V L (t)
t
T
T/2
Chapitre 23
23.1 a) Le schéma équivalent statique est le suivant :
R C
R B
V CC
I C
V CE
R E
D’où l’on tire l’équation de la droite de charge
statique suivante :
V CC = V C E + (R C + R E ) · I C
avec l’approximation I E ≈ I C
Le schéma équivalent dynamique s’obtient en
éteignant la source de tension continue V CC soit :
R C
v ce (t)
v s (t)
R B
i c (t)
D’où l’on tire l’expression de la droite de charge
dynamique :
v ce (t) = −R C · i c (t)
L’application du théorème de superposition nous
permet d’écrire que :
V C E = v ce (t) + V C E0 et I C = i ce (t) + I C0
où V CE et I C sont respectivement les composantes
instantanées de la tension et du courant dans le
transistor. Celles-ci résultent de la superposition
des composantes variables (v ce (t) et i c (t)) et des
composantes continues ou statiques (V CE0 et I C0 ).
En utilisant ces notations, l’équation de la droite
de charge dynamique s’écrit :
V C E − V C E0 = −R C · (I C − I C E0 )
Il reste à représenter graphiquement les deux
droites dans le réseau de caractéristiques en
notant que, pour faciliter les calculs, on choisira
judicieusement deux points qui correspondent
aux intersections des droites avec l’axe des abscisses et l’axe des ordonnées.
Après calculs, on trouve les couples de points suivants pour le tracé des deux droites:
• [I C = 0, V CE = 10 volts] et [I C = 4 mA, V CE = 0]
pour la droite de charge statique,
• [I C = 0, V CE = 8,6 volts] et [I C = 4,7 mA,
V CE = 0] pour la droite de charge dynamique.
5
Droite de charge dynamique
Droite de charge statique
8,6 10
4
4,7
2
I c (mA)
V CE (volts)
V cemax = 3,6 v
Q
b) On constate que le tracé nous apporte de précieuses informations. En effet, l’intersection entre
les droites de charge statique et dynamique correspond au point de fonctionnement Q du montage.
De plus, nous pouvons déduire de ce tracé l’amplitude maximale de la tension de sortie alternative
v smax = v cemax .
Cette amplitude, limitée par la droite de charge
dynamique, est de 3,6 V. Au-delà de cette valeur,
il y a écrêtage du signal en sortie. Nous ne pouvons plus faire alors l’hypothèse d’un fonctionnement linéaire de l’amplificateur.
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
621
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 621 — #631
i
i
i
i
V Lmax =V S = 0,7 volts
−(E 0 −V s ) = −1,3 volts
−(2E 0 −V s ) = −3,3 volts
V L (t)
t
T
T/2
Chapitre 23
23.1 a) Le schéma équivalent statique est le suivant :
R C
R B
V CC
I C
V CE
R E
D’où l’on tire l’équation de la droite de charge
statique suivante :
V CC = V C E + (R C + R E ) · I C
avec l’approximation I E ≈ I C
Le schéma équivalent dynamique s’obtient en
éteignant la source de tension continue V CC soit :
R C
v ce (t)
v s (t)
R B
i c (t)
D’où l’on tire l’expression de la droite de charge
dynamique :
v ce (t) = −R C · i c (t)
L’application du théorème de superposition nous
permet d’écrire que :
V C E = v ce (t) + V C E0 et I C = i ce (t) + I C0
où V CE et I C sont respectivement les composantes
instantanées de la tension et du courant dans le
transistor. Celles-ci résultent de la superposition
des composantes variables (v ce (t) et i c (t)) et des
composantes continues ou statiques (V CE0 et I C0 ).
En utilisant ces notations, l’équation de la droite
de charge dynamique s’écrit :
V C E − V C E0 = −R C · (I C − I C E0 )
Il reste à représenter graphiquement les deux
droites dans le réseau de caractéristiques en
notant que, pour faciliter les calculs, on choisira
judicieusement deux points qui correspondent
aux intersections des droites avec l’axe des abscisses et l’axe des ordonnées.
Après calculs, on trouve les couples de points suivants pour le tracé des deux droites:
• [I C = 0, V CE = 10 volts] et [I C = 4 mA, V CE = 0]
pour la droite de charge statique,
• [I C = 0, V CE = 8,6 volts] et [I C = 4,7 mA,
V CE = 0] pour la droite de charge dynamique.
5
Droite de charge dynamique
Droite de charge statique
8,6 10
4
4,7
2
I c (mA)
V CE (volts)
V cemax = 3,6 v
Q
b) On constate que le tracé nous apporte de précieuses informations. En effet, l’intersection entre
les droites de charge statique et dynamique correspond au point de fonctionnement Q du montage.
De plus, nous pouvons déduire de ce tracé l’amplitude maximale de la tension de sortie alternative
v smax = v cemax .
Cette amplitude, limitée par la droite de charge
dynamique, est de 3,6 V. Au-delà de cette valeur,
il y a écrêtage du signal en sortie. Nous ne pouvons plus faire alors l’hypothèse d’un fonctionnement linéaire de l’amplificateur.
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
621
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 621 — #631
i
i
i
i