ENSAJ
TD2: Transistor Transistor bipolaire bipolaire
06/04/2012
Etude statique Exercice1: La figure suivante représente un circuit de polarisation du transistor NPN par résistance base-collecteur. base-collecteur. C0 et V CE CE 0 du point de 1. Calculer les coordonnées I coordonnées I C fonctionnement de ce montage. On donne : R : R1 = 27 kΩ , R2 = 3 kΩ , RC = 3 kΩ , V BE 0 = 0 , ,7 7V CC = 12 V et β = 100. V CC 2. Calculer les variations des coordonnées du point de fonctionnement lorsque β varie de 100 à 200. En déduire les taux de stabilisation :
Comment faire pour diminuer l’influence des variations de β sur le point de fonctionnement ?
Exercice 2: La figure suivante représente un circuit de polarisation du transistor NPN par deux résistances de base.
On suppose β = 100, V CC V, RC = 5 k Ω , R B CC = 12 V, R B1 1 = 10 k Ω et V BE 0 = 0 7 V. V. CE 0 = 5 V I C C0 = 1 1. On désire avoir un point de fonctionnement (V ( V CE B2 2. mA). Calculer les valeurs des résistances R E et et R R B Tracer la droite de charge statique et mettre le point de fonctionnement. 2. On garde les mêmes valeurs des résistances que précédemment et on change le transistor par un autre qui possède un β = 300. Calculer les coordonnées du nouveau point de fonctionnement. Conclure. ,
,
Exercice 3: Le transistor dit « Darlington » est composé de deux transistors NPN, PNP ou une combinaison des deux types de transistors. On donne à la figure ci-dessous l’exemple d’un transistor Darlington utilisant deux transistors NPN.
Déterminer en continu le gain en courant β du transistor équivalent, la différence de potentiel entre base et émetteur V V BE 0. On donne : β 1 = 30 et β 2 = 100 I B = 2 µ A et V BE 1 = V BE 2 = 0 7 volt. ,
,
1
Exercice 4: La figure suivante représente un miroir de courant à deux transistors NPN. On suppose que les deux transistors sont identiques :
β 1 = β 2 = 100 et V BE 1 = V BE 2 = 0 7 V. On suppose aussi que la tension de saturation du transistor est ,
V CE (saturation) = 0 3 V et on donne : V CC = 12 V. 1. Donner pour le montage de la figure (a), l’expression du courant I C2 en fonction de I 1. 2. Calculer la valeur de R1 pour obtenir un courant I C2 = 30 µA et déterminer la valeur maximale de RU . 3. On prend maintenant le montage de la figure (b) et on suppose β 1 = β 2 = 200 V BE 1 = 0 7 V et on fixe R1 = 10 k Ω. Calculer la valeur de R E 2 pour obtenir un courant I C2 = 30 µA. ,
,
,
Etude dynamique Exercice 5: Soit le montage de la figure suivante, représentant un transistor bipolaire qui fonctionne en montage base commune :
Le signal d’entrée e g attaque l’émetteur du transistor, la sortie du montage se trouve au niveau du collecteur. Nous supposons que tous les condensateurs se comportent comme des courts-circuits à la fréquence de travail. Nous donnons : V CC = 15 V, V BE 0 = 0 7 V, β = 100, R1 = 10 k Ω, R2 = 40 k Ω, R E = 1 k Ω, RC = 2 k Ω, RU ,
10 k Ω, R g = 100 Ω. 1. Calculer le point de fonctionnement de coordonnées : ( I C0, V CE0). 2. Donner le schéma équivalent en petits signaux. 3. Calculer la résistance d’entrée en sortie ouverte, le gain en tension et la résistance de sortie. =
Exercice 6: Soit le schéma d’un amplificateur à deux transistors de la figure suivante.
2
On donne : V CC = 12 volts, R1 = 50 k Ω, R2 = 100 k Ω, R E 1 = 0 5 k Ω, R E 2 = 1 k Ω , RU = R E = 3 k Ω, R g = ,
5 k Ω, RC = 3 k Ω, β = 100, V BE 1 = V BE 2 = 0 7 V et V CE sat = 0 3 V On suppose que C 1, C 2 et C E sont les équivalents de courts-circuits pour la fréquence utilisée. 1. Calculer les coordonnées des points de repos du transistor T 1 et du transistor T2 . 2. Tracer les deux droites de charges de chaque transistor. En déduire l’amplitude maximale en sortie de chaque transistor avant écrêtage. 3. Calculer la résistance d’entrée vue par l e générateur et la résistance de sortie vue par la charge. 4. Calculer pour chaque étage, puis pour l’amplificateur complet le gain en tension (amplification) intrinsèque puis le gain en tension (amplification) composite. ,
,
.
Exercice 7: On donne à la figure suivante, le schéma d’un amplificateur dit « montage Bootstrap ».
On donne : V CC = 12 volts, R B1 = 50 k Ω, R B2 = 100 k Ω, R E = 3 k Ω, R = 50 k Ω, RU = 3 k Ω, R g = 5 k Ω, β BE = 0 7 V. On suppose que C l 1, C l 2 et C sont les équivalents de courts-circuits pour la fréquence = 100, V utilisée. 1. Calculer les coordonnées du point de repos du transistor. 2. Donner le schéma équivalent du montage entier. 3. Calculer le gain en tension, la résistance d’entrée vue par le générateur et la résistance de sortie vue par la charge. ,
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