Amplificateur de base

Nous espérons que vous avez acquis des connaissances suffisantes sur le point de fonctionnement, sa stabilité et les techniques de compensation dans le chapitre précédent. Essayons maintenant de comprendre les concepts fondamentaux d'un circuit amplificateur de base.

Un signal électronique contient des informations qui ne peuvent pas être utilisées s'il n'a pas la force appropriée. Le processus d'augmentation de la force du signal est appeléAmplification. Presque tous les équipements électroniques doivent comprendre des moyens pour amplifier les signaux. On retrouve l'utilisation d'amplificateurs dans les dispositifs médicaux, les équipements scientifiques, l'automatisation, les outils militaires, les dispositifs de communication, et même dans les équipements ménagers.

L'amplification dans les applications pratiques se fait à l'aide d'amplificateurs multi-étages. Un certain nombre d'amplificateurs à un étage sont montés en cascade pour former un amplificateur à plusieurs étages. Voyons comment est construit un amplificateur à un étage, qui est la base d'un amplificateur à plusieurs étages.

Amplificateur à transistor à un étage

Lorsqu'un seul transistor avec un circuit associé est utilisé pour amplifier un signal faible, le circuit est appelé single-stage amplifier.

L'analyse du fonctionnement d'un circuit amplificateur à un étage nous permet de comprendre facilement la formation et le fonctionnement des circuits amplificateurs à plusieurs étages. Un amplificateur à transistor à un étage a un transistor, un circuit de polarisation et d'autres composants auxiliaires. Le schéma de circuit suivant montre à quoi ressemble un amplificateur à transistor à un étage.

Lorsqu'un signal d'entrée faible est donné à la base du transistor comme indiqué sur la figure, une petite quantité de courant de base circule. En raison de l'action du transistor, un courant plus important circule dans le collecteur du transistor. (Comme le courant du collecteur est β fois le courant de base, ce qui signifie I C = βI B ). Maintenant, à mesure que le courant du collecteur augmente, la chute de tension aux bornes de la résistance R C augmente également, qui est collectée en tant que sortie.

Par conséquent, une petite entrée à la base est amplifiée en tant que signal de plus grande amplitude et force à la sortie du collecteur. Par conséquent, ce transistor agit comme un amplificateur.

Circuit pratique d'un amplificateur à transistor

Le circuit d'un amplificateur à transistor pratique est comme indiqué ci-dessous, qui représente un circuit de polarisation de diviseur de tension.

Les divers éléments de circuit importants et leurs fonctions sont décrits ci-dessous.

Circuit de polarisation

Les résistances R 1 , R 2 et R E forment le circuit de polarisation et de stabilisation, ce qui aide à établir un bon point de fonctionnement.

Condensateur d'entrée C in

Ce condensateur couple le signal d'entrée à la base du transistor. Le condensateur d'entrée C in autorise le signal CA, mais isole la source du signal de R 2 . Si ce condensateur n'est pas présent, le signal d'entrée est directement appliqué, ce qui modifie la polarisation à R 2 .

Condensateur de couplage C C

Ce condensateur est présent à la fin d'un étage et le relie à l'autre étage. Comme il couple deux étapes, il est appelé commecoupling capacitor. Ce condensateur bloque le courant continu d'un étage pour entrer dans l'autre mais permet au courant alternatif de passer. Par conséquent, il est également appelé commeblocking capacitor.

En raison de la présence du condensateur de couplage C C , la sortie aux bornes de la résistance R L est libre de la tension continue du collecteur. Si cela n'est pas présent, les conditions de polarisation de la prochaine étape seront radicalement modifiées en raison de l'effet de shunt de R C , car il viendrait en parallèle avec R 2 de l'étape suivante.

Condensateur de by-pass d'émetteur C E

Ce condensateur est utilisé en parallèle avec la résistance d'émetteur R E . Le signal CA amplifié est passé à travers cela. Si ce n'est pas le cas, ce signal passera par R E, ce qui produira une chute de tension aux bornes de R E qui réinjectera le signal d'entrée réduisant la tension de sortie.

La résistance de charge R L

La résistance R L connectée en sortie est appeléeLoad resistor. Lorsqu'un certain nombre d'étages sont utilisés, R L représente la résistance d'entrée de l'étage suivant.

Divers courants de circuit

Passons en revue différents courants de circuit dans le circuit amplificateur complet. Ceux-ci sont déjà mentionnés dans la figure ci-dessus.

Courant de base

Lorsqu'aucun signal n'est appliqué dans le circuit de base, le courant de base CC I B circule en raison du circuit de polarisation. Lorsqu'un signal CA est appliqué, le courant de base CA i b circule également. Par conséquent, avec l'application du signal, le courant de base total i B est donné par

$$ i_B = I_B + i_b $$

Courant du collecteur

Lorsqu'aucun signal n'est appliqué, un courant de collecteur CC I C circule en raison du circuit de polarisation. Lorsqu'un signal CA est appliqué, le courant de collecteur CA i c circule également. Par conséquent, le courant total du collecteur i C est donné par

$$ i_C = I_C + i_c $$

$ I_C = \ beta I_B $ = courant de collecteur de signal nul

$ i_c = \ beta i_b $ = courant collecor dû au signal

Courant d'émetteur

Lorsqu'aucun signal n'est appliqué, un courant d'émetteur continu I E circule. Avec l'application du signal, le courant total de l'émetteur i E est donné par

$$ i_E = I_E + i_e $$

Il faut se rappeler que

$$ I_E = I_B + I_C $$

$$ i_e = i_b + i_c $$

Le courant de base étant généralement faible, il est à noter que

$ I_E \ cong I_C $ et $ i_e \ cong i_c $

Ce sont les considérations importantes pour le circuit pratique de l'amplificateur à transistor. Maintenant, informez-nous sur la classification des amplificateurs.