Gain en courant β : Le gain en courant d'un transistor bipolaire est le rapport entre le courant collecteur et le courant de base : \(\beta = \frac{I_C}{I_B}\)
- Identifier les paramètres donnés (β et I_B)
- Appliquer la relation fondamentale I_C = β × I_B
- Effectuer le calcul avec les unités appropriées
β = 100, I_B = 50µA = 50 × 10⁻⁶ A
I_C = β × I_B = 100 × 50 × 10⁻⁶ A
I_C = 5000 × 10⁻⁶ A = 5 × 10⁻³ A = 5mA
Le courant collecteur est 100 fois plus grand que le courant de base
Le courant collecteur est de 5mA
• Relation fondamentale : I_C = β × I_B
• Amplification : Le transistor amplifie le courant de base
• Unités : Convertir les microampères en ampères pour les calculs
Loi des nœuds : La somme des courants entrant dans un nœud est égale à la somme des courants sortant : I_E = I_C + I_B
I_C = β × I_B = 150 × 20µA = 3000µA = 3mA
I_E = I_C + I_B = 3mA + 0.02mA = 3.02mA
Le courant émetteur est légèrement supérieur au courant collecteur
Presque tout le courant de l'émetteur va au collecteur
Le courant collecteur est de 3mA et le courant émetteur est de 3.02mA
• Relation fondamentale : I_C = β × I_B
• Loi des nœuds : I_E = I_C + I_B
• Approximation : I_E ≈ I_C car I_B << I_C
Montage amplificateur : Configuration qui permet d'amplifier un signal électrique. Le transistor est polarisé en mode actif pour fonctionner comme amplificateur.
Montage émetteur commun avec R_C = 1kΩ et V_CC = 12V
V_CC = V_RC + V_CE = R_C × I_C + V_CE
V_CE = V_CC - R_C × I_C
Pour fonctionner en amplificateur, il faut V_CE > V_BE ≈ 0.7V
La tension collecteur-émetteur dépend du courant collecteur : V_CE = 12V - 1kΩ × I_C
• Mode actif : V_CE > V_BE, V_BE ≈ 0.7V
• Loi des mailles : V_CC = R_C × I_C + V_CE
• Linéarité : Le point de repos doit être au milieu de la droite de charge
Saturation : Mode de fonctionnement où le transistor est complètement passant. La tension V_CE est minimale (environ 0.2V) et le gain β n'est plus valable.
Supposons V_CE_sat ≈ 0.2V
I_C_sat = (V_CC - V_CE_sat) / R_C = (9V - 0.2V) / 2.2kΩ = 4.1mA
Si β = 100, alors I_C = β × I_B = 100 × 100µA = 10mA
I_C_normal = 10mA > I_C_sat = 4.1mA
Le transistor est en saturation car le courant demandé dépasse le maximum possible
Oui, le transistor est en saturation car le courant collecteur théorique dépasse le courant de saturation maximal
• Saturation : I_C > I_C_sat → transistor saturé
• V_CE_sat : En saturation, V_CE ≈ 0.2V
• Commutation : En saturation, le transistor est complètement passant
Gain en tension : Rapport entre la variation de la tension de sortie et la variation de la tension d'entrée dans un montage amplificateur : \(A_v = \frac{\Delta V_{out}}{\Delta V_{in}}\)
Le gain en tension est donné par : A_v = -g_m × R_C
g_m = I_C / V_T, où V_T ≈ 26mV à température ambiante
A_v = -β × (R_C / r_π), où r_π = β × V_T / I_C
Le gain est négatif, indiquant un déphasage de 180° entre entrée et sortie
Le gain en tension d'un montage émetteur commun est A_v = -g_m × R_C, avec un déphasage de 180°
• Montage EC : Inversion de phase entre entrée et sortie
• Transconductance : g_m = I_C / V_T
• Amplification : Le gain dépend de la charge et du point de repos
- Bloqué : V_BE < 0.7V → I_C ≈ 0
- Actif : V_BE ≈ 0.7V, V_CE > 0.2V → I_C = β × I_B
- Saturé : V_BE ≈ 0.7V, V_CE ≈ 0.2V → I_C < β × I_B
- Le transistor est un dispositif de commande de courant
- En mode actif, la relation I_C = β × I_B est valable
- Le point de repos doit être choisi pour éviter la distorsion
- En saturation, le transistor agit comme un interrupteur fermé
