BINOME
: * IGUELDISSEN * MAOUSSILI
Hamid jamila
INE 1 Année universitaire : 2005 /2006
1-BUT : L’objectif de cette manipulation est d’étudier les montages amplificateurs fondamentaux à base de transistors bipolaires : en relever expérimentalement les differents paramètres (amplification, résistances d’entrée et de sorties,et déphasage ) à vide et en charge . 2-MANIP 2-M ANIPULA ULATION TION : A- Montage émetteur Commun
1) Mo Mont ntag age e:
Le montage Emetteur commun est représenté sur le schéma suivant :
2) Etude en régim régime e statique : Etude théorique : théorique :
On polarise le transistor, la source variable n’étant pas appliquée, cherchons les ‘coordonnées’ du point de repos : * Le courant Ib étant très faible , on calcule le générateur de Thevenin vu entre les Points B et M : Eth=Vcc R2 / (R1+R2) (R1+R2) =2,30 V ; et Rth = R1//R2 =5,75 K.
On a donc : Ib = (Eth – Vbm) /Rth =(Eth – Vbe-Re(ß+1)Ib)/Rth ~(Eth-Vbe-ßIbRe)/Rth On en tire: Ib=(Eth – Vbe)/[Rth(1+ß Re/Rth)] Re/Rth)] A.N. : Ib =15,78µA Ic=ß Ib Ic =2,36 mA Vce =Vcc-(Rc+Re)Ic Vce=4,16 V
Etude pratique :
Les mesures des courants doivent être par un milliampermetre dont on ne dispose dispose pas ! donc on mesurera les tensions et on déduit les courants par loi d’Ohm , on signale que l’incertitude des mesures sera plus importante, car l’erreur commise portera sur la mesure de la tension ET aussi sur de sa division sur la résistance qui n’est pas tout à fait exacte !! Important :: Important La masse de l’oscilloscope et celle du montage sont liées à la terre du réseau , donc toutes les mesures doivent s’effectuées par rapport à la masse du montage , autrement, l’un des éléments du montage serait court-circuité serait court-circuité . En effet ,si on mesurait Vce directement ,donc on porte l’émetteur à la masse de l’oscillo ,on voit clairement que Re serait court-circuitée ! On effectue les differentes mesures et on trouve : V ce ce 0 0 =Vbm – Vem =5 -1,8 =3,2 V Vbe 0 0= Vbm –Vem = 2,3- 1,8 =0,5 V Ic 0 0= (Vcc – Vcm)/Rc = 2,56 mA Ib 0 0 = (Vcc – Vbm) /R1 – Vbm /R2 = 17,80 µA
Commentaire : Commentaire : Les résultas obtenus sont relativement proches des attentes théoriques ;d’autre part, le fait d’effectuer une double mesure ne fait qu’augmenter l’incertitude . On remarque que la tension Vce 0 et le courant Ic0 sont proche des valeurs données par le document constructeur du transistor (fourni en e n annexe) dans les conditions ambiantes (comme celles de notre manipulation …), on peut donc accepter que le transistor est bien polarisé . 3) Etude en régim régime e dynamique dynamiqu e :
On attaque l’entrée du montage par une tension sinusoïdale de fréquence 1 kHz, on observe le signal de sortie et on augmente la tension d’entrée jusqu’à la limite de saturation, qui se traduit par l’écrêtage de vs.
• Pour mesurer l’amplification Av du montage (à vide ou en charge ), on fait le rapport de Vemax et de Vsmax
• Pour mesurer la résistance d’entrée ou de sortie , on utilise la méthode de « demitension » exposée en annexe du polycopier du TP . On range les résultas obtenues ainsi que les résultas prévues (théorique)dans le tableau ci-dessous :
Av
A vide RL=100 RL=1K
Rentrée
théori prati théor prati que que ique que -213,93 -250 2,62K 3,1K
-5,87 -6 2,62K -48,08 -57,4 2,62K
3,1K 3,1K
Rsortie
Dephasage
théor pratiq ique ue
théori que
Pratiqu e
3,9K 3,9K 3,9K
П П П
П П П
2,85K 2,85K 2,85K
4) Con Concl clus usio ion n:
Les résultats pratiques ne coincide pas tout à fait avec les résultats prévus théoriquement , cepondant , on peut tolérer les differences qui sont pas beaucoup importantes vu les incertitudes dues à la manipulation et aussi aux composant qui ne sont pas données par précision comme l’indique le document constructeur du transistor BC107B . On constate que ce montage (pour lequel les tensions d’entrée et de sortie sont en opposition de phase ) présente une grande amplification , qui augmente avec la résistance de charge et tend vers Av 0 ; quant aux résistance d’entrée et de sortie ,elles sont de valeurs moyenne .le montage émetteur commun est un montage amplificateur . ********************************************************************* B- Montage collecteur commun
1) Mo Mont ntag age e:
Le montage Collecteur commun est représenté sur le schéma suivant :
2) Etude en régim régime e statique :
En poursuivant les mêmes démarches que pour le montage émetteur commun (en prenant Rc=0), on détermine le point de fonctionnement statique du transistor :
Ib = 61,34 µA
Ic =9,20 mA
Vce =5,79 V
Pratiquement : Pratiquement : On mesure compte tenu des raisons précitées pour le cas d’un émetteur commun :
Vbe0= Vbm – Vcm = 8 -7,5 =0,5 V Ib0 = (V (Vcc cc – Vb Vbm) m)/R /R11 – Vb Vbm/ m/R2 R2 = 0,15 0,15 mA
Vce0 =Vcc -Vem = 15- 7,5 = 7,5 V Ic0 = Vem /Re – Ib = 7,34 mA
Commentaire : Commentaire : On remarque que le courant Ib est trop different du résultat théorique ,ceci est normal car comme on mesure une grandeur de très faible valeur par des instruments qui ne sont pas ‘parfaits’ ,donc la marge d’erreur est conciderable . Pour autres valeurs sont acceptables ; aussi, on peut accepter que le transistor est bien polarisé . En effet , les coordonnées du point de repos sont loins des points de fonctionnement du transistor ,à savoir le blocage et la saturation .
3) Etude en régim régime e dynamique dynamiqu e :
On attaque l’entrée par un signal sinusoïdal de fréquence 1kHz et d’amplitude n’entraînant pas la saturation du montage, les differents résultats obtenus ainsi que les attentes théoriques sont rassemblés rassemblés dans le tableaux suivant : Av théor prati ique que
Rentrée théor Prati ique que
A vide 1 ~1 18,60K 26K RL=100 ~1 ~1 12,14K **** RL=1K ~1 ~1 17,53K **** * : Rsortie ne dépend pas de la charge .
Rsortie
Déphasage
Théori pratiq que* ue
théori que
Pratiqu e
16,22 16,22 16,22
0 0 0
0 0 0
21,95 ***** *****
4) Co Conc nclu lusi sion on :
Les tensions d’entrée et de sortie sont pratiquement confondues : amplification unitaire et déphasage nul ; la résistance d’entrée est d’une grande valeur et celle de sortie est très faible. Ce montage est utilisé en tant qu’ adaptateur d’impédance ,c’est pour cette raison qu’on le rencontre souvent à la sortie d’une chaîne amplificatrice qui alimente un montage à faible impédance (par exemple haut parleur …)
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C- Montage base Commune :
1) Mo Mont ntag age e:
Le montage Base commune est représenté sur le schéma suivant :
2) Etude en régim régime e statique :
En poursuivant les mêmes démarches que pour le montage émetteur commun , on détermine le point de fonctionnement statique du transistor :
Ib = 14,47 µA
Ic=2,21 mA
Vce =4,86 V
Pratiquement : Pratiquement : On mesure compte tenu des raisons précitées pour le cas d’un émetteur commun :
Vbe0= Vbm – Vem = 2 – 1,4 =0,6 V Ib0 = (Vcc – Vbm)/R1 – Vbm/R2 = 36µA
Vce0 =Vcm-Vem = 5,6- 1,4 = 4,2 V Ic 0 = Vem /Re – Ib = 2,02 mA
Commentaire : Commentaire : On remarque que le courant Ib est trop different du résultat théorique ,ceci est normal car comme on mesure une grandeur de très faible valeur par des instruments qui ne sont pas ‘parfaits’ ,donc la marge d’erreur est conciderable . Pour
autres valeurs sont acceptables ; aussi, on peut accepter que le transistor est bien polarisé . En effet , les coordonnées du point de repos sont loins des points de fonctionnement du transistor ,à savoir le blocage et la saturation . 3) Etude en régim régime e dynamique dynamiqu e :
On attaque l’entrée par un signal sinusoïdal de fréquence 1kHz et d’amplitude n’entraînant pas la saturation du montage, les differents résultats obtenus ainsi que les attentes théoriques sont rassemblés dans le tableaux suivant : Av
A vide RL=100 RL=1K :
Rentrée
théor prati ique que 213,93 200
Théor ique*
Rsortie
prati que
théor Pratiq ique ue*
Déphasage théori que
Pratiqu e
16,42 19 4,67K 5K 0 0 5,87 5,88 16,42 **** 4,67K **** 0 0 48,08 44,44 16,42 **** 4,67K **** 0 0 * :Rentrée et Rsortie ne dépendent pas pour ce montage de la charge .
4) Co Conc nclu lusi sion on :
On constate que ce montage présente à peu près la meme amplification que celle de l’émetteur commun conformément à la théorie . cepondat , la résistance d’entrée est faible alors que celle de sortie est grande , les tensions d’entrée et de sortie sont cette fois en phase .
************************************************** 3 – Conclusi Conclusion on de la manipulation :
Le tableau suivant permet de comparer les differents montages étudiés :
Av Rentrée Rsortie déphasage
Emetteur commun grand Moyenne Moyenne П
Collecteur co commun unitaire Très grande Très faible 0
Base co commune Grand Très faible Grande 0
