Calcul de la tension de sortie
Comprendre le Calcul de la tension de sortie
Vous travaillez sur la conception d’un circuit amplificateur pour un système audio. L’amplificateur utilise un transistor en configuration émetteur commun pour amplifier un signal audio venant d’un lecteur multimédia.
Le but de l’exercice est de calculer la tension de sortie de l’amplificateur en fonction de différents signaux d’entrée et de paramètres du transistor.
Pour comprendre le calcul d’un Amplificateur à Transistor BJT 2N2222, cliquez sur le lien.
Données et paramètres
- Caractéristiques du transistor:
- Gain en courant (β): 100
- Tension base-émetteur (V_BE): 0.7 V
- Paramètres du circuit:
- Résistance de l’émetteur (R_E): 1 kΩ
- Résistance de charge (R_L): 2 kΩ
- Résistance de base (R_B): 50 kΩ
- Alimentation (V_CC): 12 V
- Signal d’entrée:
- Tension d’entrée sinusoïdale, \( V_{in} \): \( V_{in} = 0.01 \times \sin(2\pi f t) \), où \( f = 1 \text{ kHz} \).
Question:
Calculez la tension de sortie \( V_{out} \) pour un instant \( t \) où \( t = 1 \text{ ms} \).
Correction : Calcul de la tension de sortie
1. Calcul de la tension d’entrée \(V_{in}(t)\)
Formule:
\[ V_{in}(t) = 0.01 \times \sin(2\pi ft) \]
Données:
- \(f = 1 \text{ kHz}\)
- \(t = 1 \text{ ms} = 0.001 \text{ s}\)
Calcul:
\[ V_{in}(0.001) = 0.01 \times \sin(2\pi \times 1000 \times 0.001) \] \[ V_{in}(0.001) = 0.01 \times \sin(2\pi) \] \[ V_{in}(0.001) = 0.01 \times 0 = 0 \text{ V} \]
2. Calcul de la tension de base \(V_B\)
Formule:
\[ V_B = \frac{R_L}{R_B + R_L} \times V_{in}(t) \]
Données:
- \(R_L = 2 \text{ k}\Omega\)
- \(R_B = 50 \text{ k}\Omega\)
- \(V_{in}(t) = 0 \text{ V}\)
Calcul:
\[ V_B = \frac{2000}{50000 + 2000} \times 0 \] \[ V_B = \frac{2000}{52000} \times 0 \] \[ V_B = 0 \text{ V} \]
3. Calcul de la tension émetteur \(V_E\)
Formule:
\[ V_E = V_B – V_{BE} \]
Données:
- \(V_{BE} = 0.7 \text{ V}\)
- \(V_B = 0 \text{ V}\)
Calcul:
\[ V_E = 0 – 0.7 \] \[ V_E = -0.7 \text{ V} \]
(Note: Cela indique une erreur, car \(V_E\) ne peut pas être négatif dans ce contexte)
Dans ce cas \(V_E = 0 \text{ V}\) car la tension de base est insuffisante pour surmonter la barrière de \(V_{BE}\)
4. Calcul de la tension de sortie \(V_{out}\)
Formule:
\[ V_{out} = V_{CC} – V_E \]
Données:
- \(V_{CC} = 12 \text{ V}\)
- \(V_E = 0 \text{ V}\)
Calcul:
\[ V_{out} = 12 – 0 \] \[ V_{out} = 12 \text{ V} \]
Conclusion
La tension de sortie \(V_{out}\) est de 12 V au temps \(t = 1 \text{ ms}\), ce qui reflète la tension d’alimentation complète sans modification due à la tension d’entrée ou l’activité du transistor.
Ce résultat montre que l’amplificateur ne modifie pas la tension de sortie en l’absence d’un signal d’entrée suffisant pour activer la jonction base-émetteur du transistor.
Calcul de la tension de sortie
D’autres exercices d’electronique:
0 commentaires