Transistor bipolaire : Cours et exercices corrigés

Le transistor bipolaire est un composant électronique discret constitué de trois électrodes Représentant la succession de trois semi-conducteurs, respectivement de type P-N-P ou N-P-N. Il s’agit, dans le premier cas, d’un transistor NPN, et dans le deuxième cas, d’un transistor PNP. Il peut être utilisé comme : Interrupteur commandé, amplificateur, stabilisateur de tension, modulateur de signal ….

Par construction, les jonctions base – émetteur et base – collecteur ne sont pas identiques. Le transistor ne fonctionne pas de manière symétrique :

– Le collecteur et l’émetteur ont des dopages très différents.

– L’émetteur est beaucoup plus dopé que la base.

– La base est plus mince.

– La flèche qui repère l’émetteur indique le sens passant de la jonction base – émetteur.

L’effet transistor apparaît lorsqu’on polarise la jonction base – émetteur en direct et la jonction base – collecteur en inverse.

Plan du cours de Transistor bipolaire

1. Historique
2. Caractéristiques du transistor
3. Polarisation du transistor
4. Les fonctions logiques
5. Amplification en classe A
6. Multivibrateur astables astable ABRAHAM BLOCH
7. Amplification en classe B
8. Amplificateur opérationnel

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Electronique Analogique : cours et exercices corrigés

Plan du cours d’électronique Analogique

Chapitre 1 : Rappel sur le transistor bipolaire

1- Introduction

2- Structure et fonctionnement d’un transistor

2.1- Structure du transistor bipolaire

2.2- Principe de fonctionnement d’un transistor (Effet transistor)

2.3- Equations d’un transistor

3- Montages de base des transistors

4- Réseaux de caractéristique du transistor NPN

5- Effet Early :

6- Principaux paramètres des transistors bipolaires

7- Polarisation du transistor

7.1- Droite de charge statique – Droite d’attaque statique

7.2- Polarisation par une résistance de base

7.3- Polarisation par réaction d’émetteur

7.4- Polarisation par pont diviseur

7.5- Polarisation par réaction de collecteur.

8- Transistor Bipolaire en régime dynamique

8.1- Introduction

8.2- Modèle équivalent basse fréquence du transistor bipolaire :

Chapitre 2 : Amplification linéaire à transistor bipolaire

1- Généralités sur l’amplification

1.1- Définition

1.2- Différents types d’amplification

1.3- Amplification en tension à charge

1.4- Amplification en courant

1.5- Bilan de puissance

1.6- Bande passante

1.7- Dynamique de sortie maximum

1.8- Distorsion

2- Montages fondamentaux du transistor bipolaire

2.1- Etude du montage émetteur commun

2.1.1- Amplification en tension

2.1.2- Amplification en courant

2.1.3- Amplification en puissance

2.1.4- Impédance d’entrée

2.1.5- Impédance de sortie

2.1.6- Conclusion

2.3- Montage collecteur commun

2.4- Montage base commune

2.5- Comparaisons des montages

3- Influence des capacités de liaison et capacité de découplage

3.1- Influence de la capacité de liaison (couplage)

3.2- Influence de la capacité de découplage.

Chapitre 3 : Amplificateur en hautes fréquences

1- Modèle équivalent en haute fréquence du transistor bipolaire :

2- Réponse fréquentielle du transistor

3- Théorème de Miller :

4- Montage émetteur commun en HF.

5- Facteur de mérite :

6- Montage base commune en HF.

7- Montage cascode :

Chapitre 4 : Montages à plusieurs transistors

1- Introduction

2 – Amplificateurs à liaison directe

3 – Liaison par condensateur entre deux étages

4 – Montage Darlington

4.1 – Principe

4.2 – Schéma équivalent

4.3 – Gain en courant

4.4 – Résistance d’entrée

4.5 – Résistance de sortie

5- Miroir de courant

Chapitre 5: Transistor à Effet de Champ

1 – Etude théorique

1.1 – Composition

1.2 – Symbole

1.3 – Principe de fonctionnement

1.4 – Réseau de caractéristiques

2 – Polarisation

2.1 – Polarisation par diviseur de tension

2.2 – Polarisation automatique

3 – Le JFET en régime dynamique

4 – Montages fondamentaux

4.1– Montage source commune

4.2 – Montage drain commun

4.3 – Montage grille commune

4.4 – Comparaison avec le transistor bipolaire :

5 – Le JFET en commutation analogique

6 – JFET en Hautes Fréquences

Chapitre 6 : Amplificateur différentiel

1- Généralité

2- Etude statique

2.1- Polarisation du montage.

2.2- Analyse du montage en « mode différence »

2.3- Analyse du montage en « mode commun »

3- Etude dynamique

3.1- Analyse du montage en « mode différence »

3.2- Analyse du montage en « mode commun »

3.3- Coefficient de différentiation

3.4- Amélioration du montage

Chapitre 7 : Montages fondamentaux avec les Amplificateurs Opérationnels

1- Présentation

2- Caractéristique de transfert

3- AO idéal ou parfait :

4- Fonctionnement en régime linéaire

4.1- Montage inverseur

4.2- Montage non inverseur

4.3- Sommateur (ou Additionneur)

4.4- Soustracteur

4.5- Dérivateur

4.6- Intégrateur

5 – Fonctionnement en régime saturé

5.1- Comparateur simple

5.2- Comparateur à hystérésis (Trigger de Schmitt)

5.3- Multivibrateur

Chapitre 8 : Filtrage Analogique

1- Définition :

2- Les filtres passifs :

3- Les filtres actifs :

3.1- Structure de RAUCH

3.2- Structure de SALLEN KEY

Chapitre 9 : Principe de la contre-réaction

1- Principe et définition

2- Structure d’un système bouclé

2.1- Définition :

2.2- Equations d’un système bouclé :

3- Les différents types de contre-réaction

4- Propriétés de la contre-réaction

4.1- Stabilisation du gain en boucle fermée

4.2- Elargissement de la bande passante

4.3- Réduction du bruit et de distorsion

4.4- Modification des impédances d’entrée et de sortie

A- Cas de contre-réaction tension-tension

•  Effet sur l’impédance d’entrée
•  Effet de l’impédance de sortie

B- Cas de contre-réaction courant-tension

• Effet sur l’impédance d’entrée
• l’effet sur impédance de sortie :

C- Cas de contre-réaction courant-courant

• Impédance d’entrée
• L’effet sur l’impédance de sortie

D- Cas de contre-réaction tension-courant

• L’effet sur l’impédance d’entrée
• L’effet sur l’impédance de sortie

ANNEXE : Rappels

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