Point de fonctionnement

Lorsqu'une ligne est dessinée joignant les points de saturation et de coupure, une telle ligne peut être appelée Load line. Cette ligne, lorsqu'elle est dessinée sur la courbe caractéristique de sortie, établit un contact en un point appeléOperating point.

Ce point de fonctionnement est également appelé quiescent point ou simplement Q-point. Il peut y avoir de nombreux points d'intersection de ce type, mais le point Q est sélectionné de telle manière que indépendamment de l'oscillation du signal alternatif, le transistor reste dans la région active.

Le graphique suivant montre comment représenter le point de fonctionnement.

Le point de fonctionnement ne doit pas être perturbé car il doit rester stable pour obtenir une amplification fidèle. Par conséquent, le point de repos ou point Q est la valeur où leFaithful Amplification est accompli.

Amplification fidèle

Le processus d'augmentation de la force du signal est appelé Amplification. Cette amplification, lorsqu'elle est effectuée sans aucune perte dans les composants du signal, est appeléeFaithful amplification.

Faithful amplificationest le processus d'obtention de portions complètes du signal d'entrée en augmentant la force du signal. Ceci est fait lorsque le signal CA est appliqué à son entrée.

Dans le graphique ci-dessus, le signal d'entrée appliqué est complètement amplifié et reproduit sans aucune perte. Cela peut être compris commeFaithful Amplification.

Le point de fonctionnement est choisi de telle sorte qu'il se situe dans le active region et il aide à la reproduction du signal complet sans aucune perte.

Si le point de fonctionnement est considéré comme proche du point de saturation, alors l'amplification sera comme sous.

Si le point de fonctionnement est considéré comme proche du point de coupure, alors l'amplification sera comme sous.

Par conséquent, le placement du point de fonctionnement est un facteur important pour obtenir une amplification fidèle. Mais pour que le transistor fonctionne correctement comme un amplificateur, son circuit d'entrée (c'est-à-dire la jonction base-émetteur) reste polarisé en direct et son circuit de sortie (c'est-à-dire la jonction collecteur-base) reste polarisé en inverse.

Le signal amplifié contient ainsi les mêmes informations que dans le signal d'entrée tandis que la force du signal est augmentée.

Facteurs clés pour une amplification fidèle

Pour assurer une amplification fidèle, les conditions de base suivantes doivent être satisfaites.

  • Courant de collecteur de signal zéro correct
  • Tension minimum base-émetteur appropriée (V BE ) à tout instant.
  • Tension minimale appropriée du collecteur-émetteur (V CE ) à tout instant.

Le respect de ces conditions garantit que le transistor fonctionne sur la région active ayant une entrée polarisée en direct et une sortie polarisée en inverse.

Courant de collecteur de signal zéro approprié

Afin de comprendre cela, considérons un circuit de transistor NPN comme le montre la figure ci-dessous. La jonction base-émetteur est polarisée en direct et la jonction collecteur-émetteur est polarisée en inverse. Lorsqu'un signal est appliqué à l'entrée, la jonction base-émetteur du transistor NPN est polarisée en direct pendant un demi-cycle positif de l'entrée et apparaît donc à la sortie.

Pour un demi-cycle négatif, la même jonction est polarisée en inverse et, par conséquent, le circuit ne conduit pas. Cela mène àunfaithful amplification comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Introduisons maintenant une batterie V BB dans le circuit de base. L'amplitude de cette tension doit être telle que la jonction base-émetteur du transistor doit rester polarisée en direct, même pour un demi-cycle négatif du signal d'entrée. Lorsqu'aucun signal d'entrée n'est appliqué, un courant continu circule dans le circuit, en raison de V BB . Ceci est connu commezero signal collector currentJe C .

Pendant le demi-cycle positif de l'entrée, la jonction base-émetteur est davantage polarisée en direct et donc le courant du collecteur augmente. Pendant le demi-cycle négatif de l'entrée, la jonction d'entrée est moins polarisée en direct et donc le courant du collecteur diminue. Par conséquent, les deux cycles de l'entrée apparaissent dans la sortie et doncfaithful amplification résultats, comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Par conséquent, pour une amplification fidèle, un courant de collecteur de signal zéro approprié doit circuler. La valeur du courant de collecteur de signal nul doit être au moins égale au courant de collecteur maximal dû au seul signal.

V BE minimum approprié à tout instant

La tension minimum base-émetteur V BE doit être supérieure à la tension de déclenchement pour que la jonction soit polarisée en direct. La tension minimale nécessaire pour qu'un transistor au silicium soit conducteur est de 0,7 V et pour qu'un transistor au germanium soit conducteur est de 0,5 V. Si la tension base-émetteur V BE est supérieure à cette tension, la barrière de potentiel est surmontée et donc le courant de base et les courants de collecteur augmentent fortement.

Par conséquent, si V BE tombe à un niveau bas pour une partie quelconque du signal d'entrée, cette partie sera amplifiée dans une moindre mesure en raison du petit courant de collecteur résultant, qui se traduit par une amplification infidèle.

V CE minimum approprié à tout instant

Pour obtenir une amplification fidèle, la tension de l'émetteur du collecteur V CE ne doit pas descendre en dessous de la tension d'enclenchement, appeléeKnee Voltage. Si V CE est inférieure à la tension de coude, la jonction de la base du collecteur ne sera pas correctement polarisée en inverse. Ensuite, le collecteur ne peut pas attirer les électrons qui sont émis par l'émetteur et ils vont s'écouler vers la base ce qui augmente le courant de base. Ainsi, la valeur de β diminue.

Par conséquent, si V CE tombe à un niveau bas pour une partie quelconque du signal d'entrée, cette partie sera multipliée dans une moindre mesure, entraînant une amplification infidèle. Ainsi, si V CE est supérieur à V KNEE, la jonction collecteur-base est correctement polarisée en inverse et la valeur de β reste constante, ce qui entraîne une amplification fidèle.