Calcul des Résistances d’Entrée en Électronique
Comprendre le Calcul des Résistances d’Entrée en Électronique
Dans un circuit électronique, la résistance d’entrée est une caractéristique essentielle qui influence la façon dont le circuit interagit avec ses sources de signal.
Pour cet exercice, nous considérerons un circuit amplificateur simple utilisant un transistor à effet de champ (FET). L’amplificateur est conçu pour recevoir un signal audio et le renforcer avant de l’envoyer à un haut-parleur.
La résistance d’entrée de ce circuit est cruciale pour assurer une bonne adaptation d’impédance avec la source du signal audio.
Pour comprendre le Calcul de la tension de sortie, cliquez sur le lien.
Données:
- Le transistor FET a une résistance de grille (Rg) de 1 MΩ.
- Une résistance de source (Rs) de 150 Ω est connectée entre la source du transistor et la masse.
- Une résistance de drain (Rd) de 470 Ω est connectée entre le drain du transistor et l’alimentation Vcc.
- La source du signal audio est modélisée comme un générateur de tension avec une résistance de sortie de 600 Ω.
Questions:
1. Calcul de la résistance d’entrée du transistor (Rin):
La résistance d’entrée d’un FET est principalement déterminée par la résistance de grille (Rg). Évaluer comment la présence de Rs et Rd pourrait influencer cette résistance d’entrée dans ce contexte spécifique.
2. Impact de la résistance de sortie de la source:
Analyser l’effet de la résistance de sortie de la source du signal audio sur le comportement global du circuit. Discuter de l’importance de cette résistance en relation avec Rin pour une bonne adaptation d’impédance.
3. Simulation d’une modification de circuit:
Supposons que la résistance de grille Rg est remplacée par une résistance de 10 kΩ. Recalculer Rin et discuter des implications potentielles sur la performance du circuit, notamment en termes de réponse en fréquence et de bruit.
Correction : Calcul des Résistances d’Entrée en Électronique
1. Calcul de la résistance d’entrée du transistor (\(R_{in}\))
Pour ce circuit utilisant un transistor à effet de champ (FET), la résistance d’entrée est essentiellement dominée par la résistance de grille (\(R_g\)).
Le FET est caractérisé par une très haute impédance d’entrée due principalement à la capacité de grille isolée.
- Résistance de grille (\(R_g\)): 1 M\(\Omega\)
Formule de base pour un FET:
\[ R_{in} \approx R_g \]
Donc, pour notre circuit:
\[ R_{in} \approx 1\,M\Omega \]
Les résistances de source (\(R_s\)) et de drain (\(R_d\)) n’ont pas d’effet direct sur \(R_{in}\) pour un FET dans une configuration de source commune, car elles sont isolées de la grille par la capacité de grille.
Ainsi, \(R_{in}\) reste principalement égale à \(R_g\).
2. Impact de la résistance de sortie de la source
- Résistance de sortie du générateur de tension (\(R_{out}\)): 600 \(\Omega\)
Pour déterminer l’effet de \(R_{out}\) sur le circuit, il est important de considérer l’adaptation d’impédance entre \(R_{out}\) et \(R_{in}\).
Formule d’adaptation d’impédance:
\[ \text{Adaptation} = \frac{R_{in}}{R_{out} + R_{in}} \]
Substituons les valeurs:
\[ \text{Adaptation} = \frac{1,000,000\,\Omega}{600\,\Omega + 1,000,000\,\Omega} \] \[ \text{Adaptation} \approx 0.9994 \]
Cette adaptation proche de 1 indique une très bonne transmission du signal de la source vers l’amplificateur, avec une très faible atténuation due à l’adaptation d’impédance.
3. Simulation d’une modification de circuit
- Nouvelle résistance de grille (\(R_g’\)): 10 k\(\Omega\)
Recalculons \(R_{in}\) avec la nouvelle \(R_g\):
\[ R_{in} \approx R_g’ = 10\,k\Omega \]
Nouvelle adaptation d’impédance:
\[ \text{Adaptation} = \frac{10,000\,\Omega}{600\,\Omega + 10,000\,\Omega} \] \[ \text{Adaptation} \approx 0.943 \]
La réduction de \(R_{in}\) à 10 k\(\Omega\) réduit l’adaptation d’impédance, ce qui peut conduire à une plus grande atténuation du signal en entrée.
De plus, une \(R_g\) plus faible peut augmenter la sensibilité du circuit au bruit et affecter négativement la stabilité et la linéarité du circuit.
Implications sur la performance du circuit:
- Réduction de \(R_{in}\) entraîne une moins bonne isolation entre la source et le circuit, ce qui peut accroître les interférences et le bruit.
- La réponse en fréquence pourrait également être affectée, car une \(R_g\) plus basse peut modifier les points de fonctionnement du transistor.
Calcul des Résistances d’Entrée en Électronique
D’autres exercices d’électronique:
0 commentaires