Basé sur les configurations

Tout amplificateur à transistor utilise un transistor pour amplifier les signaux qui sont connectés dans l'une des trois configurations. Pour un amplificateur, il est préférable d'avoir une impédance d'entrée élevée, afin d'éviter l'effet de charge dans les circuits à plusieurs étages et une impédance de sortie inférieure, afin de fournir une sortie maximale à la charge. Le gain de tension et le gain de puissance doivent également être élevés pour produire une meilleure sortie.

Étudions maintenant différentes configurations pour comprendre quelle configuration convient le mieux pour qu'un transistor fonctionne comme amplificateur.

Amplificateur CB

Le circuit amplificateur qui est formé en utilisant une combinaison de transistors configurés CB est appelé amplificateur CB.

Construction

Le circuit amplificateur de base commune utilisant un transistor NPN est comme illustré ci-dessous, le signal d'entrée étant appliqué à la jonction de base de l'émetteur et le signal de sortie étant pris à partir de la jonction de base du collecteur.

La jonction de base d'émetteur est polarisée en direct par V EE et la jonction de base de collecteur est polarisée en inverse par V CC . Le point de fonctionnement est ajusté à l'aide des résistances Re et R c . Ainsi les valeurs de I c , I b et I cb sont décidées par V CC , V EE , R e et R c .

Opération

Lorsqu'aucune entrée n'est appliquée, les conditions de repos sont formées et aucune sortie n'est présente. Lorsque V be est négatif par rapport à la masse, la polarisation directe est diminuée, pour la moitié positive du signal d'entrée. En conséquence, le courant de base I B diminue également.

La figure ci-dessous montre l'amplificateur CB avec circuit d'auto-polarisation.

Comme nous le savons,

$$ I_C \ cong I_E \ cong \ beta I_B $$

Le courant du collecteur et le courant de l'émetteur diminuent.

La chute de tension aux bornes de R C est

$$ V_C = I_C R_C $$

Ce V C est également diminué.

Lorsque I C R C diminue, V CB augmente. C'est parce que,

$$ V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C $$

Ainsi, une sortie demi-cycle positive est produite.

Dans la configuration CB, une entrée positive produit une sortie positive et donc l'entrée et la sortie sont en phase. Ainsi, il n'y a pas d'inversion de phase entre l'entrée et la sortie dans un amplificateur CB.

Si la configuration du disjoncteur est prise en compte pour l'amplification, elle a une faible impédance d'entrée et une impédance de sortie élevée. Le gain de tension est également faible par rapport à la configuration CE. Par conséquent, les amplificateurs configurés CB sont utilisés dans les applications haute fréquence.

Amplificateur CE

Le circuit amplificateur formé à l'aide d'une combinaison de transistors configurée CE est appelé amplificateur CE.

Construction

Le circuit amplificateur à émetteur commun utilisant un transistor NPN est comme illustré ci-dessous, le signal d'entrée étant appliqué à la jonction de base de l'émetteur et le signal de sortie étant pris à partir de la jonction de base du collecteur.

La jonction de base d'émetteur est polarisée en direct par V EE et la jonction de base de collecteur est polarisée en inverse par V CC . Le point de fonctionnement est ajusté à l'aide des résistances R e et R c . Ainsi les valeurs de I c , I b et I cb sont décidées par V CC , V EE , R e et R c .

Opération

Lorsqu'aucune entrée n'est appliquée, les conditions de repos sont formées et aucune sortie n'est présente. Lorsque la moitié positive du signal est appliquée, la tension entre la base et l'émetteur V be est augmentée car elle est déjà positive par rapport à la masse.

Lorsque la polarisation directe augmente, le courant de base augmente également en conséquence. Puisque I C = βI B , le courant du collecteur augmente également.

Le schéma de circuit suivant montre un amplificateur CE avec circuit d'auto-polarisation.

Le courant du collecteur lorsqu'il traverse R C , la chute de tension augmente.

$$ V_C = I_C R_C $$

En conséquence, la tension entre le collecteur et l'émetteur diminue. Car,

$$ V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C $$

Ainsi, la tension amplifiée apparaît dans R C .

Par conséquent, dans un amplificateur de CE, comme le signal positif allant apparaît comme un signal de sens négatif, il est entendu qu'il y a un déphasage de 180 ° entre l' entrée et la sortie.

L'amplificateur CE a une impédance d'entrée élevée et une impédance de sortie inférieure à celle de l'amplificateur CB. Le gain de tension et le gain de puissance sont également élevés dans l'amplificateur CE et sont donc principalement utilisés dans les amplificateurs audio.

Amplificateur CC

Le circuit amplificateur qui est formé en utilisant une combinaison de transistors configurée CC est appelé amplificateur CC.

Construction

Le circuit amplificateur de collecteur commun utilisant un transistor NPN est comme illustré ci-dessous, le signal d'entrée étant appliqué à la jonction de collecteur de base et le signal de sortie étant pris à partir de la jonction de collecteur d'émetteur.

La jonction de base d'émetteur est polarisée en direct par V EE et la jonction de base de collecteur est polarisée en inverse par V CC . Les valeurs Q de I b et I e sont ajustées par R b et R e .

Opération

Lorsqu'aucune entrée n'est appliquée, les conditions de repos sont formées et aucune sortie n'est présente. Lorsque la moitié positive du signal est appliquée, la polarisation directe est augmentée car V be est positif par rapport au collecteur ou à la masse. Avec cela, le courant de base I B et le courant de collecteur I C sont augmentés.

Le schéma de circuit suivant montre un amplificateur CC avec circuit d'auto-polarisation.

Par conséquent, la chute de tension aux bornes de R e, c'est-à-dire la tension de sortie, est augmentée. En conséquence, un demi-cycle positif est obtenu. Comme l'entrée et la sortie sont en phase, il n'y a pas d'inversion de phase.

Si la configuration CC est considérée pour l'amplification, bien que l'amplificateur CC ait une meilleure impédance d'entrée et une impédance de sortie plus faible que l'amplificateur CE, le gain de tension de CC est très inférieur, ce qui limite ses applications à l'adaptation d'impédance uniquement.

Comparaison entre les amplificateurs CB CE CC

Comparons les détails caractéristiques des amplificateurs CB, CE et CC.

Caractéristique CE CB CC
Résistance d'entrée Faible (1K à 2K) Très faible (30-150 Ω) Élevé (20-500 KΩ)
Résistance de sortie Grand (≈ 50 K) Élevé (≈ 500 K) Faible (50-1000 KΩ)
Gain courant B haut α <1 Élevé (1 + β)
Gain de tension Élevé (≈ 1500) Élevé (≈ 1500) Moins d'un
Gain de puissance Élevé (≈ 10 000) Élevé (≈ 7500) Faible (250-500)
Phase entre l'entrée et la sortie renversé même même

En raison de la compatibilité et des caractéristiques, la configuration à émetteur commun est principalement utilisée dans les circuits d'amplification.