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+--- Sujet : La tension fait la loi (/showthread.php?tid=9168)
RE: La tension fait la loi - JM Plantefeve - 25/02/2020
Bonjour Hervé,
Personnellement, je ne suis pas d'accord avec ton document.
L'observable asservie par la contre réaction est ici la tension émetteur du transistor avec un gain en boucle fermée :
G = Re*g/(1+Re*g)
Et conséquemment le courant émetteur puis le courant collecteur au premier ordre. Mais en aucun cas la tension collecteur.
- le cœur de la contre-réaction locale par Re est sur la transconductance qui passe de g à g/(1+g·Re)
- quand montage en émetteur commun (mon document) : Vs_ec/vin = g·Rc/(1+g·Re)
- quand montage en collecteur commun : Vs_cc/Vin = g·Re/(1+g·Re)
Jean-Marc.
RE: La tension fait la loi - herve00fr - 25/02/2020
supprimé
RE: La tension fait la loi - forr - 25/02/2020
Bonjour Hervé,
herve00fr a écrit :Salut Forr,J'ai laissé faire le programme de simulation sans me soucier des modèles qu'il employait. Pour le deuxième transistor de chaque circuit, j'ai pris le modèle générique NPN ou PNP proposé.
Bravo pour ta description du bootstrap.
J'ai juste quelques petites remarques au passage : il me semble que l'effet décrit n'est pas tellement compatible avec le modèle simplifié du transistor que tu as utilisé jusqu'ici et qui consiste à décrire le transistor comme une transconductance essentiellement contrôlée par la tension vbe.
Dans les 3 montages, les différentes positions des interrupteurs ne modifient en rien la tension vbe, il faut donc ajouter une dépendance du courant collecteur ic avec une autre grandeur, ici la tension collecteur émetteur vce.
Il me semble que les résultats trouvés soient assez proches les uns des autres pour que la dépendance du à l'effet Early concernant le courant collecteur Ic avec la tension collecteur-émetteur Vce soit assez semblable pour les trois circuits.
Citation :Remarque de pinailleur : ton ampèremètre ne mesure pas le courant collecteur des trans mais le courant dans les résistances R11, R21 et R31. Les courant collecteurs diffèrent par le courant base de T12, T22 et T32.Ne t'inquiète pas, j'ai pinaillé tout seul à ce propos. L'erreur d'intensité mesurée est de 2.2% pour le premier transistor et de 0.3% pour les deux autres.
Je vais néanmoins apporter quelques modifications au schéma avec un emplacement plus correct pour les ampèremètres et plus de soin dans le choix des transistors T12, T22 et T32.
L'idée est toutefois d'exposer le principe du bootstrap que l'on va retrouver de façon inattendue dans la suite de ce fil.
Toute remarque est toujours bienvenue.
A+
RE: La tension fait la loi - herve00fr - 25/02/2020
supprimé
RE: La tension fait la loi - JM Plantefeve - 25/02/2020
Hervé,
Je ne suis toujours pas d'accord...
Pas grave. Littérature solide, LTspice et oscilloscope sont en accord.
Jean-Marc.
RE: La tension fait la loi - herve00fr - 25/02/2020
supprimé
RE: La tension fait la loi - forr - 26/02/2020
Les trois circuits à deux transistors du post #159 montraient comment il est possible d'augmenter l'impédance de la charge vue par un collecteur en utilisant l'effet bootstrap.
A vrai dire, ce n'était qu'un rappel de ce principe qualifié de réaction positive. On le retrouve dans moult autres applications. Notamment pour augmenter l'impédance de la charge ohmique vue par un émetteur.
Par exemple, dans un montage de Darlington, illustré ici par le circuit autour de T1, qui présente une certaine ressemblance avec le circuit autour deT3 du post #159, mais utilisant cette fois deux transistors de même polarité.
MONTAGE DARLINGTON, T1 et Td1
En alternatif, pour un signal d'entrée Vg de 10 mV :
Quand l'interrupteur sw1 est ouvert :
l'émetteur de T1 fournit à lui seul le courant de 5.758 µA qui traverse les résistances en série Re1 et RL1,
(l'émetteur de Td1 n'étant pas connecté, le courant de base de ce transistor est négligeable)
La tension aux bornes de la charge du montage, RL1, est de 5.772 mV
Quand sw1 est fermé :
la tension du point commun entre l'émetteur de T1 et la résistance Re1 est soumise à la base du transistor Td1 qui la réplique sur son émetteur (avec un décalage en tension continue d'environ 700 mV), l'effet bootstrap se produit,
le courant alternatif dans Re1 passe à 107.6 nA, la résistance vue par l'émetteur de T1 a augmenté de plus de 50 fois !
Le courant dans RL1 est de 9.955 mV, presque entièrement fourni par l'émetteur de Td1.
MONTAGE SZIKLAI, T2 et Td2
C'est un circuit à deux transistors de polarité opposée qui est idéal pour appréhender la contre-réaction.
Quand l'interrupteur sw2 est ouvert :
l'émetteur du transistor NPN T2 est directement raccordé à la charge RL2 de 1 kOhm dans laquelle il débite 9.966 µA.
La fermeture de sw2 :
elle rend le transistor PNP Td2 conducteur pourvu que la tension entre sa base et son collecteur soit suffisante.
Son courant collecteur Id2 fait augmenter la tension appliquée à la charge RL2.
Du coup, T2 voit sa tension base-émetteur diminuer tout comme son courant collecteur dont dépend la tension base-émetteur du second transistor Td2. On pourrait penser que le courant dans ce dernier devrait diminuer et, par conséquence le potentiel de l'émetteur de T2 augmenter, etc... La boucle est bouclée et ça sent l'oscillation... Eh bien non.
Dans les faits, en utilisant des signaux raisonnables de sorte que leur fréquence et leur amplitude ne posent pas de problèmes, on peut dire que pour toute tension appliquée à la base de T1, un équilibre s'établit instantanément dans le système bouclé. Il y a toujours une différence de potentiel entre sa base et son émetteur.
Lors de fermeture de la boucle que constitue le circuit, le transistor d'entrée est le siège de deux phénomènes simultanés :
- l'impédance de la charge vue par son émetteur augmente. C'est une réaction positive similaire à celle d'un bootstrap.
- sa tension base-émetteur diminue. C'est une réaction négative.
NB1
A ce jour, je n'ai trouvé aucun document traitant de la présence d'une contre-réaction positive au cœur d'un circuit présenté comme étant à contre-réaction négative.
Dans une paire Sziklai, on a deux courants issus de deux transistors qui convergent dans la charge. Le deuxième apporte son concours au premier en fournissant la majorité du courant demandé mais en lui laissant néanmoins le "commandement".
Il existe un circuit amplificateur célèbre qui fonctionne à peu près de cette façon. Une partie du circuit, à transistors de puissance en classe C, se charge des courants importants en "épaulant" un petit étage classe A qui ne peut délivrer qu'un courant limité.
Ces deux circuits voient la même charge mais la section classe A polarise un des transistors en classe C quand elle est "à court" de courant.
Un réseau très astucieux de contre-réaction en pont donne à l'ensemble une impédance de sortie constante.
Il m'a toujours trotté dans la tête qu'il y avait un rapprochement à faire entre le circuit de cet amplificateur (le Quad 405 "current dumping" pour qui ne l'aurait pas deviné) et une paire Sziklai.
C'est la raison pour laquelle j'ai choisi la lettre d (pour dumping) comme indice pour nommer le second transistor de mes simulations Darlington et Szikai.
NB2
Certains formulations de ce post sont susceptibles de révision.
RE: La tension fait la loi - herve00fr - 26/02/2020
supprimé
RE: La tension fait la loi - JM Plantefeve - 28/02/2020
Bonsoir Hervé,
Où est le réseau de contre réaction reliant la sortie (collecteur) à l'une des entrées ?
Le moteur à courant continu (comme le haut-parleur) peut être étudié en schéma-bloc avec boucle fermée, sans pour autant présenter physiquement de réseau de contre-réaction.
C'est à mon sens pareil pour un transistor avec résistance d'émetteur.
Jean-Marc.
RE: La tension fait la loi - forr - 29/02/2020
J'ai procédé à deux petits "edits" :
post #121 https://forums.melaudia.net/showthread.php?tid=9168&pid=137383#pid137383
post #147 https://forums.melaudia.net/showthread.php?tid=9168&pid=138480#pid138480