La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

ECM 2007-20081 Électronique analogique 1A Fabien Lemarchand Disponible sur

Présentations similaires


Présentation au sujet: "ECM 2007-20081 Électronique analogique 1A Fabien Lemarchand Disponible sur"— Transcription de la présentation:

1 ECM Électronique analogique 1A Fabien Lemarchand Disponible sur

2 ECM Circuits non linéaires AOP Diode transistor

3 ECM Amplificateur Opérationnel Cest un circuit intégré (transistors, résistances, condensateurs). Cest un amplificateur différentiel à 2 entrées inverseuses et non inverseuses, nécessitant un apport dénergie sous forme dune alimentation symétrique +/- 15V. Si –Vsat < Vs < +Vsat, lAOP fonctionne en linéaire. Sinon Vs= +/- Vsat Valim, et lAOP fonctionne en saturé

4 ECM Ampli op: modèle en linéaire Simplification Gain Conséquence: faible (en linéaire) v+v+ v-v- i + =0 i - =0 µ(v + -v - ) RsRs vsvs µ 0 > 10 5 = 100dB c / 2 1 Hz

5 ECM AOP: stable ou instable ? j equivalent a d/dt Équation differentielle entre entrée et sortie. Sortie divergente ? Exemple: AOP en inverseur. On suppose RsAOP = 0. Stable ? Idem bouclage sur le +

6 ECM La diode a jonction PN Analogie hydraulique Nécessité de définir un point de fonctionnement

7 ECM Le régime statique: point de fonctionnement Soit un dipôle de caractéristique U = f(I). Le point de fonctionnement (en statique) est donnée par lintersection de la caractéristique du dipole et la droite de charge imposée par le reste du montage. Il possède les coordonnées U et I Exemple: déterminer P 5V U 47

8 ECM Le régime dynamique: étude en petit signaux Hypothèse: on connaît le point de fonctionnement U 0 et I 0 et e << 5V On ne sintéresse maintenant plus quaux variations des tensions et intensités liées aux faibles variations de la source notées u = U(t) –U 0 et i = I(t) –I 0 (ATTENTION NOTATIONS) Exemple: déterminer u et i en fonction de e 5V u 47 e

9 ECM Les équivalences en petits signaux Résistance Condensateur Inductance Tension continue Tension alternative diode

10 ECM Le transistor

11 ECM Transistor composant électronique actif fondamental utilisé comme interrupteur commandé et pour l'amplification, mais aussi pour stabiliser une tension, moduler un signal ainsi que de nombreuses autres utilisations provient de langlais transconductance varistor (résistance variable de transconductance) Bell Labs 1948 dispositif semi-conducteur à trois électrodes actives qui permet le contrôle grâce à une électrode d'entrée (base pour les bipolaires et grille pour les FET) d'un courant ou d'une tension sur l'une des électrodes de sorties (collecteur pour les bipolaires et drain pour les FET). Un lien

12 ECM Evolution chez Intel microprocesseurs Intel : 1971 : 4004 : transistors 1978 : 8086 : transistors 1982 : transistors 1989 : : 1,16 millions de transistors 1993 : Pentium : 3,1 millions de transistors 1995 : Pentium Pro : 5,5 millions de transistors 1997 : Pentium II : 27 Millions de transistors 2001 : Pentium 4 : 42 millions de transistors 2004 : Pentium Extreme Edition : 169 millions de transistors

13 ECM Transistor bipolaire 2 types, 3 électrodes, 2 jonctions Sens des courants imposé

14 ECM états Bloqué –I B =I C = 0 –V BE < 0.7V Saturation –Ic =Icsat< I B (critère de saturation) –V CE = 0 à 0.1V (conséquence de la saturation) Linéaire –V CE > 1V –I C = I B ( donnée constructeur entre 50 et 150) –V BE = 0.7V (jonction EB passante)

15 ECM Analogique hydraulique un courant I B assez faible permet l'ouverture du "robinet" (B), ce qui provoque via l'émetteur (E) l'écoulement d'un fort courant Ic en provenance du réservoir collecteur (C). lorsque le "robinet" est complètement ouvert, le courant Ic est maximal: il existe donc (on s'en doutait!) une limite physique au gain en courant.

16 ECM Étude du point de fonctionnement (T. NPN) B, E, C 3 courants, 3 tensions I E = I B +I C et V BC = V BE -V CE On conserve 4 coordonnées: P (V BE, I B, V CE, I C ) Exemple: déterminer P +Vcc R1 R2 Rc

17 ECM Caractéristiques dentrées / sorties régimes de fonctionnement: Identifier bloqué, linéaire, saturé

18 ECM Illustration des trois régimes Vcc =12V E Rb = 10k Rc = 1k Déterminer létat du transistor en fonction de la valeur de E entre 0 et 5V On donne = 100

19 ECM Un exemple du transistor en commutation

20 ECM Le transistor en petits signaux ou régime dynamique HYPOTHESE: REGIME LINEAIRE Modélisation: on exprime vbe = f(ib, vce) et ic = f(ib, vce) en linéarisant les caractéristiques autour du point de fonctionnement Soit vbe = h11 ib +h12vce et ic = h21ib+h22 vce H matrice hybride Donner les définitions des hij et leurs dimensions

21 ECM Le transistor en petits signaux ou régime dynamique Expérimentalement: h12 est très faible (10 -4 ) –h11 et 1/h22 de lordre du k –h21 noté dans les doc hFE de lordre de (attention la valeur de est une valeur statique)

22 ECM Préparation du TP Le montage Déterminer le point de fonctionnement –Régime statique ? –Eq dte dattaque ? –Eq dte de charge ? Montage en petits signaux: redessiner le montage en régime dynamique avec valeurs de C : supposées >> 10 µF f = 1kHz

23 ECM Préparation du TP Déterminer A 0 = v RL /e si RL =infini Même question si R L est finie En déduire limpédance de sortie du montage Déterminer limpédance dentrée du montage Gain en courant et en puissance Quel est le rôle de ce montage, quelles sont ses limitations ?


Télécharger ppt "ECM 2007-20081 Électronique analogique 1A Fabien Lemarchand Disponible sur"

Présentations similaires


Annonces Google