Transistor bipolaire 08/04/2002  André BONNET 
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 Exercice 1 

Générateur de courant commandé en tension.

schéma

Le transistor est d'amplification en courant b. L'ALI est parfait et alimenté en 0/10V.
E1.1
Quel est le régime de fonctionnement de l'ALI et du transistor?
E1.2
Exprimer I0 en fonction de V0 et R. Calculer R pour obtenir I0 = 10
-3V0 quand V0=1V.
E1.3
Quel est le rôle du transistor ?


 Exercice 2 

schéma

On donne : E = 12V, b 1 = 200, b 2 = 100, Vbe1 = Vbe2 = 0,6V, la pente s0=b /h11=38Ic(A/V) et pour Ic = 1mA s0=38mA/V. On considère que b1.b2 >> 1. R1 = 330kW et R2 = 220kW.
La valeur de Vce2 = - 4V.
Étude de la polarisation :
E2.1
Exprimer le courant dans les résistances R en fonction de Ib1.
E2.2
Déterminer Vc1, Vc2, Ve1, Vb1, Ib1, Ic1, Ib2, IC2, R.
Étude en régime sinusoïdal :
E2.3
Calculer les résistances h11 des transistors T1 et T2 notées respectivement h1 et h2.
E2.4
Donner le schéma équivalent au montage.
E2.5
Calculer l'expression littérale de G1 = Ve1/Ve, puis de G2 = Vc2/Ve et faire l'application numérique.
E2.6
Calculer l'expression littérale de l'impédance d'entrée.


 Exercice 3 


schéma

Les transistors sont caractérisés par : Vbe = 0,6V, b1 = 150, b2 = 100, VT = kT/q = 25mV.
Les capacités C1 et C2 sont d'impédance négligeable à la fréquence d'utilisation. La source d'alimentation E = 14V. Les résistances R1 = 4,7kW , R2 = 20kW , R3 = 5kW , R4 = 2kW , R5 = 8,2kW.
E3.1
Calculer le courant de polarisation Ib1 et la tension VB1 aux bornes de R1.
E3.2
Calculer la tension VCE1 et la tension VE2 aux bornes de R5.
E3.3
Calculer le courant de polarisation Ib2 et la tension VCE2.


 Exercice 4 


schéma

Données : Vbe = 0,6V, Vcesat = 0V, b = 100, Vt = kT/q = 25mV, Re = 1kW , Rc = 3,3kW , Rb1 = 8,15kW , Rb2 = 1,85kW et Ru >> Rc. Les condensateurs sont supposés de valeur très grande.
E4.1
Ce montage amplificateur est-il qualifié de " collecteur commun " ?
Étude de la polarisation :
E4.2
Calculer le courant IC0 et la tension VCE0. En déduire la puissance dissipée dans le transistor.
Étude en petits signaux (le modèle équivalent au transistor considère une impédance d'entrée rbe et un générateur parfait de courant b.ib) :
E4.3
Calculer rbe.
E4.4
Faire le schéma équivalent au montage en petits signaux. Calculer l'amplification en tension Av = vs/e.
E4.5
Si e(t) = 0,01 sin(wt), exprimer vs(t).
E4.6
Calculer les résistances d'entrée et de sortie du montage.
E4.7
Quelle valeur de C1 permet une fréquence de coupure basse à - 3 dB de 10Hz ?
E4.8
Si le générateur e est remplacé par un générateur de courant parfait ie, quelle est l'amplification vs/i ?
E4.9
Si Rb1 et Rb2 sont permutées, quel est l'état du transistor ? Calculer les courants statiques de collecteur et d'émetteur.


 Exercice 5 

schéma

On donne : Vbe = 0,6V et le seuil des diodes en conduction Vd = 0,6V ?
E5.1
Si ve est sinusoïdale d'amplitude 3V avec E = 12V, tracer l'allure de vs(t) et des courants d'alimentation Ia+ et Ia-.
E5.2
Quel est le rôle des diodes ?
E5.3
Si les transistors sont remplacés par des darlingtons, comment faut-il modifier le montage ?
E5.4
Si ve = Vsin(wt), exprimer la puissance utile et la puissance perdue dans un transistor. Quel est le rendement de l'étage ?

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