Créée le, 19/06/2015

 Mise à jour le, 02/09/2016

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Signets :
  Résistance d'entrée et de sortie en courant continu    Résistance d'entrée et de sortie en courant alternatif   Les paramètres hybrides
  Valeurs des paramètres selon le point de fonctionnement   Influence de la température sur les paramètres hybrides   Détermination des paramètres "h" à partir des caractéristiques
     Bas de page  


Résistances d'Entrée et de Sortie en Courant Continu :

 

NOTA :

Les courbes caractéristiques d'un transistor représentent les valeurs statiques qui peuvent être déterminées pour n'importe quel point de fonctionnement de ce transistor.

Elles sont indispensables car elles permettent d'avoir une vue générale sur le comportement du transistor ; en particulier, elles sont très utiles pour trouver le point de fonctionnement qui convient le mieux et donc pour déterminer le circuit de polarisation. Une fois le point de fonctionnement fixé, il est souvent intéressant de connaître les propriétés du transistor en se limitant à ce point et en opérant sur des nombres au lieu de continuer à utiliser les courbes caractéristiques.

Les propriétés d'un transistor relatives à un point de fonctionnement particulier peuvent être définies au moyen d'un certain nombre de valeurs appelées paramètres.

Le coefficient d'amplification en courant continu (ALPHA et BT (béta) selon le type de montage) est un paramètre typique, mais celui-ci ne suffit pas pour donner une indication complète des propriétés d'un transistor. En effet, deux transistors par exemple, l'un de très faible puissance et l'autre de puissance supérieure, peuvent avoir la même valeur de coefficient d'amplification tout en présentant par ailleurs des caractéristiques très différentes.

Pour déterminer entièrement les propriétés d'un transistor, il faut donc faire appel à plusieurs paramètres ; plus précisément, il en faut quatre pour un transistor utilisé en base fréquence, et six quand il s'agit d'un transistor utilisé en haute fréquence.

Il existe différents systèmes de paramètres, c'est-à-dire que les propriétés d'un transistor peuvent être représentées selon différents systèmes de quatre paramètres. Le choix de l'un ou de l'autre système dépend seulement du type de calcul que l'on doit effectuer.

Dans cette théorie, les différents systèmes ne seront pas analysés entièrement ; on prendra en considération seulement le plus utilisé pour les transistors basses fréquences, c'est-à-dire le système constitué par les paramètres en h.

De plus, quelques données seront fournies sur un autre système, également très employé, formé par les paramètres en r et concernant également le transistor basse fréquence.

Enfin, il sera donné quelques indications sur les paramètres utilisés en haute fréquence.

Avant d'examiner la signification des paramètres en h, il convient tout d'abord de définir la résistance d'entrée et la résistance de sortie d'un transistor.


HAUT DE PAGE 1. - RÉSISTANCE D'ENTRÉE ET DE SORTIE EN COURANT CONTINU

Considérons le circuit de polarisation représenté figure 1. Ce circuit permet de régler la tension du collecteur au moyen du potentiomètre PC et le courant de base par la résistance variable RB ; il est ainsi possible de faire fonctionner le transistor en n'importe quel point de ses caractéristiques.

De plus, le millivoltmètre VE et le microampèremètre IE permettent de mesurer la tension et le courant de base (grandeurs d'entrée) tandis que le voltmètre VS et le milliampèremètre IS mesurent la tension et le courant de collecteur (grandeurs de sortie).

Mesure_des_resistances_d_entree_et_de_sortie

Fixons-nous un point de fonctionnement déterminé par une certaine tension VCE et un certain courant IB. Dans ces conditions, il circule dans le circuit de collecteur un courant IC indiqué par IS et il existe entre la base et l'émetteur une tension VBE indiquée par VE.

On appelle alors résistance d'entrée relative au point de fonctionnement considéré et désignée par Re, la valeur obtenue en faisant le rapport entre la tension et le courant d'entrée, soit :

Re = VBE / IB

En mesurant la tension VBE en mV (cette tension est très faible et il convient donc de l'exprimer en millivolts) et le courant IB en µA, la valeur de Re sera exprimé en kW.

De la même manière, on définit la résistance de sortie comme étant le rapport entre la tension et le courant de sortie, soit :

Rs = VCE / IC

Puisque la tension de collecteur se mesure en volts et le courant en milliampères, la résistance de sortie sera également exprimée en kW.

Les résistances Re et Rs ainsi définies sont effectivement les résistances présentées par le transistor ; Re est la résistance que présente le circuit de base au passage du courant IB et de la même façon, Rs est la résistance que présente le circuit du collecteur au passage du courant IC, lorsque le transistor fonctionne en un point déterminé de ses caractéristiques.

Puisque ces résistances sont relatives au comportement du transistor, lorsque seules des tensions continues de polarisation sont appliquées à ses bornes, ces résistances sont appelées résistances statiques (d'entrée et de sortie) ou encore résistance en courant continu.

Les termes "résistance statique" indiquent que, dans le circuit utilisé, aucun signal à amplifier n'a été appliqué sur l'électrode de commande (la base, dans le cas du montage émetteur commun). Le transistor se trouve ainsi en condition de "repos", c'est-à-dire en "statique".

Les valeurs des résistances statiques d'entrée et de sortie peuvent être obtenues à partir des caractéristiques du transistor au lieu d'effectuer les mesures avec le circuit de la figure 1.

Les caractéristiques complètes relatives à un transistor monté en émetteur commun, sont représentées figure 2.

Pour déterminer les valeurs de Re et Rs en se servant de celles-ci, il faut tout d'abord se fixer un point de fonctionnement.

Supposons qu'il soit caractérisé par les valeurs suivantes : VCE = 4,5 V ; IB = 50 µA, il est repéré figure 2 par un point A sur une des caractéristiques du quadrant numéroté I.

Traçons une droite horizontale passant par le point A et coupant le demi-axe vertical. On lit sur ce dernier la valeur du courant de collecteur relative au point de fonctionnement : IC = 2,8 mA.

caracteristiques_completes_du_transistor_monte_en_emetteur_co.gif

Il devient alors possible de calculer la résistance Rs qui est égale à :

VCE / IC = 4,5 V / 2,8 mA a_peu_pres_egal.gif 1,6 kW

Pour le calcul de la résistance d'entrée, il faut déterminer la tension VBE relative au point de fonctionnement considéré.

Pour obtenir cette valeur, il faut tout d'abord tracer la verticale passant par le point A jusqu'à rencontrer la caractéristique du quadrant IV ayant comme paramètre la valeur de IB relative au point de fonctionnement.

Dans notre exemple, puisque IB = 50 µA, la courbe qui nous intéresse est celle qui a pour paramètre 50 µA ; on détermine ainsi le point D.

Traçons maintenant l'horizontale passant par le point D et coupant l'axe vertical (point C) ; on peut lire sur celui-ci la valeur de la tension VBE qui est de 162 mV.

La valeur de Re est donc égale à :

162 mV / 50 µA = 3,24 kW

Le point D dans le quadrant IV et le point A dans le quadrant I représentent tous les deux le point de fonctionnement considéré ; la seule différence est que dans le quadrant I, on lit sur les axes les valeurs de la tension et du courant de collecteur, tandis que dans le quadrant IV, on lit également la tension de collecteur sur l'axe horizontal, mais sur l'axe vertical c'est la tension de base qui est lue au lieu du courant de collecteur.

Le même point de fonctionnement peut aussi être représenté dans les quadrants II et III respectivement par les point B et C. En effet, ces points sont tous les deux situés sur la verticale passant par la valeur IB = 50 µA lue sur le demi-axe horizontal gauche, ce qui signifie que le transistor a un courant de polarisation de base de 50 µA ; ces points sont en outre situés sur les caractéristiques ayant comme paramètre la valeur VCE = 4,5 V, ce qui signifie que le transistor fonctionne avec une tension de collecteur de 4,5 V.

Ces valeurs (VCE = 4,5 V et IB = 50 µA) ne sont autres que celles du point de fonctionnement considéré dans notre exemple. Le point de fonctionnement du transistor étant fixé, on peut donc conclure que celui-ci peut être représenté par quatre points distincts, un dans chaque quadrant.

Ces points (A, B, C, D sur la figure 2) sont toujours disposés sur les sommets des angles d'un rectangle dont les côtés (en pointillé sur la figure) coupent les quatre demi-axes selon les valeurs des quatre grandeurs électriques (VCE, IC, VBE, IB) caractérisant le point de fonctionnement considéré.

Il est à noter que, des quatre points mentionnés ceux les plus appropriés pour déterminer les résistances de sortie et d'entrée sont respectivement le point A et le point C. En effet, si l'on trace du point A, la droite horizontale et la droite verticale jusqu'aux points de rencontre avec les axes, on obtient les valeurs VCE et IC qui nous serviront à déterminer Rs.

De même, si l'on trace à partir du point C la droite horizontale et la droite verticale jusqu'aux points de rencontre avec les axes, on obtient les valeurs de VBE et IB que nous utiliserons pour déterminer Re.

Jusqu'à présent, seul le circuit émetteur commun a été pris en considération ; il est cependant évident que l'on peut utiliser le même raisonnement pour le montage base commune et dans ce cas aussi, on peut déterminer une résistance d'entrée et une résistance de sortie.

Étant donné que pour le montage base commune, les grandeurs d'entrée sont la tension VEB et le courant d'émetteur IE tandis que les grandeurs de sortie sont la tension collecteur base VCB et le courant IC, on aura évidemment :

Re = VEB / IE          et          Rs = VCB / IC

Ces résistances peuvent être déterminées à partir des caractéristiques du transistor qui doivent être à présent celles du montage base commune. La procédure à suivre est identique à celle utilisée pour le montage émetteur commun.

HAUT DE PAGE 2. - RÉSISTANCE D'ENTRÉE ET DE SORTIE EN COURANT ALTERNATIF

Considérons à nouveau le circuit de la figure 1.

Supposons que l'on ait réglé RB et PC de manière à faire fonctionner le transistor en un certain point de ses caractéristiques et que V'BE, I'B, V'CE et I'C soient les valeurs des tensions et des courants indiquées par les appareils.

Agissons maintenant sur RB de façon à augmenter le courant de base I'B jusqu'à la valeur I"B ; en conséquence, la tension base-émetteur augmentera aussi et le voltmètre VE indiquera non plus la valeur V'BE mais une valeur plus grande, V"BE.

En d'autres termes, on augmente le courant de base de I"B - I'B que l'on note DeltaIB et l'on constate une augmentation correspondante de la tension base-émetteur V"BE - V'BE notée DeltaVBE. On définit ainsi la résistance dynamique d'entrée ou résistance d'entrée en alternatif que l'on désigne par re ; sa valeur est :

re = DeltaVBE / DeltaIB

Il peut arriver que l'augmentation de IC qui est obligatoirement provoquée par l'augmentation de IB entraîne une diminution de la tension VCE. Si cela se produit, avant de lire les valeurs de I"B et V"BE, il faut ramener VCE à sa valeur initiale en agissant sur PC

En effet, la résistance dynamique d'entrée doit être calculée en maintenant constante la valeur de la tension de collecteur VCE, et ceci pour la simple raison que cette tension a toujours une certaine influence sur les valeurs du courant et de la tension de base.

De manière semblable à celle utilisée précédemment, on agit maintenant sur PC afin d'augmenter la tension de collecteur d'une valeur DeltaVCE en la portant de la valeur V'CE à la valeur V"CE ; on obtient ainsi une augmentation du courant de collecteur et du courant de base.

Si l'on veut que l'augmentation du courant de collecteur ne soit pas due en partie à celle du courant de base, on doit agir sur RB de façon à ramener le courant de base à sa valeur initiale I'B.

On peut lire alors sur le milliampèremètre IS la nouvelle valeur I"C et l'augmentation du courant de collecteur est donc égale à I"C - I'C notée DeltaIC.

On définit alors la résistance dynamique (ou en courant alternatif) de sortie que l'on désigne par rs, sa valeur est :

rs = DeltaVCE / DeltaIC

Le nom de "résistance en courant alternatif" ou "résistance dynamique" donné aux résistances d'entrée et de sortie qui viennent d'être définies, est dû au fait que ces valeurs sont celles que le transistor présente au passage du courant alternatif (superposé au courant continu de polarisation) constituant le signal à amplifier appliqué à l'entrée du transistor ou celui amplifié prélevé à la sortie.

Il est intéressant de noter que le transistor se comporte de manière très différente vis-à-vis du courant continu de polarisation et de celui alternatif constituant le signal.

Aussi, les valeurs des résistances en courant continu et en courant alternatif sont en général très différentes l'une de l'autre.

Pour avoir une idée de l'écart existant entre ces valeurs, il convient de calculer re et rs pour le point de fonctionnement considéré dans l'exemple précédent.

Pour la détermination de re, il faut provoquer une augmentation de IB et voir quelle augmentation de la tension VBE en découle (en maintenant bien sûr constante la valeur de la tension de collecteur).

En se référant à la caractéristique d'entrée (quadrant III) de la figure 2, on peut voir que le point de fonctionnement C doit se déplacer sur la courbe ayant pour paramètre 4,5 V (puisque c'est la valeur de la tension de collecteur relative au point de fonctionnement considéré).

Supposons que l'on augmente le courant de base de 50 µA à 70 µA : le point de fonctionnement passe de C en C' comme indiqué figure 3. De ce fait, la tension VBE augmente, passant de 162 mV à 177 mV.

Resistance_dynamique_d_entree

La valeur de re relative au point de fonctionnement C est donc égale à :

re = DeltaVBE / DeltaIB = (177 - 162) / (70 - 50) = 15 mV / 20 µA = 0,75kW

De façon semblable, on peut déterminer la résistance dynamique de sortie à partir des caractéristiques indiquées au quadrant I reportées figure 4 ci-dessous.

Supposons que l'on augmente la tension de collecteur de 4,5 V à 6,5 V en maintenant constante la valeur du courant de base ; le point de fonctionnement du transistor passe alors de A en A'. Le point A' se trouve également sur la caractéristique ayant comme paramètre IB = 50 µA (voir figure 4 ci-dessous).

Cette augmentation de VCE fait passer le courant de collecteur de 2,8 mA à 3,1 mA comme on peut le lire sur l'échelle verticale de la figure 4. On en déduit donc la valeur de la résistance dynamique de sortie :

rs = DeltaVCE / DeltaIC = (6,5 - 4,5) / (3,1 - 2,8) = 2 V / 0,3 mA a_peu_pres_egal 6,67 kW

Resistance_dynamique_de_sortie

Comme on peut le remarquer en comparant les résultats obtenus avec ceux de l'exemple précédent, le transistor, bien que fonctionnant au même point de ses caractéristiques, présente des valeurs de résistance d'entrée et de sortie au courant continu très différentes de celles présentées au courant alternatif.

En effet, la résistance d'entrée est plus élevée dans le premier cas (3,24 kW contre 0,75 kW) tandis que dans le second cas la résistance de sortie augmente sensiblement (de 1,6 kW).

Dans le montage base commune, on peut de la même manière définir une résistance dynamique d'entrée et de sortie.

On peut déterminer leur valeur graphiquement à l'aide des caractéristiques du transistor en montage base commune ou bien expérimentalement en mesurant les augmentations de courant et de tension sur le circuit base commune.

Dans un circuit de ce type, les grandeurs d'entrée sont représentées par la tension émetteur-base VEB et le courant d'émetteur IE tandis que les grandeurs de sortie sont données par la tension collecteur-base VCB et le courant IC.

On en déduit les formules suivantes :

Re = VEB / IE    ;    re = DeltaVEB / DeltaIE    ;    Rs = VCB / IC    ;    rs = DeltaVCB / DeltaIC

HAUT DE PAGE 3. - LES PARAMÈTRES HYBRIDES

Les paramètres hybrides (symbolisés par la lettre "h") sont au nombre de quatre pour les transistors utilisés en basse fréquence.

Pour distinguer ces paramètres, on utilise des indices à deux chiffres. Les quatre paramètres sont alors repérés de la façon suivante : h11, h12, h21, h22.

Les paramètres hybrides correspondent au type de montage utilisé. Ainsi, on distingue ceux relatifs au montage émetteur commun, ceux relatifs au montage base commune et ceux relatifs au montage collecteur commun. Il est donc nécessaire de pourvoir les différencier pour savoir à quel type de montage ils se rapportent.

Pour cette raison, l'indice est complété par la lettre "e" dans le cas du montage émetteur commun, par la lettre "b" dans le cas du montage base commune et par la lettre "c" dans le cas du montage collecteur commun, d'où les symboles :

  • h11e  ;  h12e  ;  h21e  ;  h22e  (émetteur commun),

  • h11b  ;  h12b  ;  h21b  ;  h22b  (base commune),

  • h11c  ;  h12c  ;  h21c  ;  h22c  (collecteur commun).

La définition de chaque paramètre et la façon d'en déduire les valeurs sont identiques pour les trois types de montage. Pour simplifier, nous nous limiterons au cas du montage émetteur commun.

Revenons au schéma de la figure 1 ci-dessus et réglons RB et PC au point de fonctionnement pour lequel est recherchée la valeur des paramètres hybrides.

Faisons subir une petite augmentation au courant IB en s'assurant que la valeur de la tension collecteur reste constante (en retouchant PC, si nécessaire). Appelons DeltaIB la valeur de cette augmentation. De même, désignons par DeltaVBE l'augmentation correspondante de la tension de base et par DeltaIC l'augmentation du courant de collecteur. Ces notations sont indiquées figure 5.

Mesure_des_parametres_h11e_h21e

Les paramètres h11e et h21e sont définis par les formules suivantes :

h11e = DeltaVBE / DeltaIB  à VCE constante

h21e = DeltaIC / DeltaIB  à VCE constante

On peut voir immédiatement ce qu'indiquent ces paramètres ou plus précisément quelle est leur signification physique ?

Le paramètre h11e n'est autre que la résistance d'entrée en courant alternatif. En effet, sa valeur est donnée par le rapport entre l'accroissement de VBE et l'augmentation de IB à tension de collecteur constante ; il est défini de la même façon que l'était la résistance d'entrée dans le paragraphe précédent. La valeur de h11e s'exprime donc en W (ou en kW) puisqu'il s'agit d'une résistance.

Le paramètre h21e par contre, représente le rapport entre l'accroissement du courant de collecteur et l'augmentation du courant de base à tension de collecteur constante. C'est donc le coefficient d'amplification en courant alternatif. Comme les caractéristiques représentées dans le quadrant II sont assimilables à des droites passant par l'origine, on considère que le coefficient d'amplification en courant continu BETA et que le coefficient d'amplification en courant alternatif h21e sont égaux.

Pour déterminer les autres paramètres h, considérons à nouveau le schéma de la figure 1. Faisons croître la tension de collecteur en agissant sur PC, sans oublier de retoucher RB pour ramener IB à sa valeur initiale.

On désigne respectivement par DeltaVCE, DeltaIC et DeltaVBE, l'augmentation de la tension de collecteur et les accroissements qui en découlent pour le courant de collecteur et la tension de base, comme indiqué figure 6.

Mesure_des_parametres_h22e_h12e

Les valeurs de h22e et 12e sont données par les formules suivantes :

h22e = DeltaIC / DeltaVCE  à IB constant

h12e = DeltaVBE / DeltaVCE  à IB constant

On remarque que le paramètre h22e est le rapport entre l'augmentation du courant de collecteur et l'augmentation de la tension de collecteur à courant de base constant, c'est-à-dire l'inverse de la résistance de sortie en courant alternatif.

L'inverse de la résistance étant défini par la conductance, le paramètre h22e représente donc la conductance de sortie en alternatif du transistor ; sa valeur s'exprime en unités de conductance, c'est-à-dire en siemens (S) ou en millisiemens (mS) ou bien en microsiemens (µS), mais on la donne le plus souvent en mA / V (milliampère par volt), unité équivalente au millisiemens ou en µA / V (équivalent au µS).

Enfin, le paramètre h12e est donné par le rapport entre l'augmentation de la tension de base et celle de la tension de collecteur qui l'a provoquée (à courant de base constant). Ce paramètre est appelé coefficient de réaction en tension, puisqu'il exprime l'influence de la tension de sortie sur la tension d'entrée.

Généralement, la tension d'entrée n'est que peu influencée par la tension de sortie, c'est-à-dire que l'augmentation de VBE est toujours beaucoup plus faible que celle de VCE. Par conséquent, h12e est toujours très petit, de l'ordre de quelques millième ou moins.

En reprenant le même raisonnement, mais cette fois-ci pour un circuit base commune, on peut définir les paramètres hybrides h11b, h21b, h12b, h22b. Ici toutefois, le paramètre h21b est sensiblement égal au coefficient PHI.

En conclusion, voyons la définition qu'il est possible de donner aux différents paramètres :

  • h11  =  Résistance d'entrée,

  • h21  =  Coefficient d'amplification en courant,

  • h12  =  Coefficient de réaction en tension,

  • h22  =  Conductance de sortie.

Il est important de rappeler que les deux premiers paramètres doivent être mesurés en maintenant la tension de sortie constante, tandis que les deux autres doivent être mesurés à courant d'entrée constant.

Il est à noter que le symbole h (initiale du terme anglais hybrid) attribué à ces paramètres est dû au fait qu'ils ne sont pas homogènes en ce qui concerne leurs unités de mesure. En effet, tandis que deux d'entre eux (h21 et h12) sont des nombres purs donc sans dimension, le premier (h11) est une résistance et le dernier (h22) une conductance.

En observant les formules qui définissent les divers paramètres hybrides, on remarque que le chiffre 1 se rapporte à l'entrée et le chiffre 2 à la sortie. Ainsi, h11 indique le paramètre obtenu par le rapport de deux grandeurs d'entrée. De même façon, h21, h12 et h22 indiquent respectivement les paramètres obtenus par le rapport d'une grandeur de sortie avec une grandeur d'entrée, d'une grandeur d'entrée avec une grandeur de sortie et enfin entre deux grandeurs de sortie.

Il existe également d'autres termes pour définir les indices des paramètres. En effet, h11 est parfois désigné par hi parce qu'il représente la résistance d'entrée ("i" étant l'initiale de input = entrée).

Le paramètre h21 est aussi désigné par hf parce qu'il représente l'amplification directe, c'est-à-dire l'amplification que subit un courant "en allant de l'entrée vers la sortie" ("f" étant l'initiale de forward = direct).

Le paramètre h12 peut être remplacé par hr, car il exprime une réaction en sens "inverse" ("r" étant l'initiale de reverse = inverse), c'est-à-dire entre les tensions de sortie et d'entrée.

Enfin, le paramètre h22 peut être remplacé par ho parce qu'il représente la conductance de "sortie" ("o" étant l'initiale de output = sortie).

HAUT DE PAGE 4. - VALEURS DES PARAMÈTRES SELON LE POINT DE FONCTIONNEMENT

Les propriétés d'un transistor dépendent d'une manière plus ou moins grande de son point de fonctionnement.

Il est donc évident que les paramètres hybrides dépendront également du point de fonctionnement, c'est-à-dire qu'ils varieront lorsqu'on déplacera celui-ci sur la caractéristique.

Pour cette raison, lorsqu'on indique les valeurs des paramètres h, il est nécessaire de préciser à quel point de fonctionnement ils se rapportent.

Dans le cas du transistor BC 108B par exemple, les paramètres h donnés pour un montage émetteur commun (point de fonctionnement : VCE = 5 V et IC = 2 mA à la fréquence de 1 kHz et à la température de 25° C) sont les suivants :

  • h11e = hie = 4,8 kW,

  • h21e = hfe = 330,

  • h12e = hre = 0,0002,

  • h22e = hoe = 30 µA / V.

Pour connaître les valeurs des paramètres hybrides relatifs à des points de fonctionnement différents de celui pour lequel les valeurs ont été données, il faut utiliser des diagrammes appropriés que l'on trouve dans les manuels des constructeurs. Un exemple de ces graphiques est représenté figure 7 ; ils sont relatifs au transistor BC 108B et servent pour passer du point caractérisé par VCE = 5 V et IC = 2 mA à un point quelconque situé dans la zone permise des caractéristiques du transistor en question.

Le diagramme de la figure 7-a ci-dessous tient compte du courant IC du nouveau point de fonctionnement, tandis que celui de la figure 7-b est relatif à la tension VCE.

Diagrammes_pour_le_calcul_des_parametres_h

Supposons que l'on veuille calculer les paramètres h du transistor BC 108B pour le point de fonctionnement caractérisé par VCE = 9 V et IC = 7 mA. La courbe hie de la figure 7-a nous donne pour IC = 7 mA la valeur KI = 0,36 tandis que celle de la figure 7-b donne pour VCE = 9 V la valeur KV = 1,05.

La valeur h'ie relative au niveau du point de fonctionnement est obtenue par la formule suivante dans laquelle hie est la valeur relative au point de fonctionnement initial :

h'ie = hie x KI x KV = 4,8 x 0,36 x 1,05 = 1,81 kW

En procédant de la même façon pour les autres paramètres, on trouve les valeurs suivantes :

Pour hfe  :  KI = 1,1  ;  KV = 1,05 donc h'fe = 330 x 1,1 x 1,05 = 381

Pour hre  :  KI = 1,15  ;  KV = 0,87 donc h're = 0,0002 x 1,15 x 0,87 a_peu_pres_egal 0,00020

Pour hoe  :  KI = 4,6  ;  KV = 0,79 donc h'oe = 30 x 4,6 x 0,79 = 109 µA / V

Bien que les diagrammes de la figure 7 soient relatifs au transistor BC 108B, ils peuvent néanmoins donner une idée de la variation des paramètres hybrides relatifs au montage émetteur commun pour tout type de transistor de faible puissance utilisé en basses fréquences, lorsque le courant et la tension de collecteur varient.

En observant le diagramme de la figure 7-a, on peut dire que, lorsque IC augmente, la résistance d'entrée du transistor (hie) diminue sensiblement ; la conductance de sortie (hoe) croît par contre considérablement et comme la conductance est l'inverse de la résistance, on en déduit que la résistance de sortie diminue fortement lorsque le courant de collecteur augmente. Le coefficient d'amplification en courant hfe reste, quant à lui, pratiquement constant.

De même, en observant le diagramme de la figure 7-b, on peut dire que la résistance d'entrée (hie) et le coefficient (hfe) restent sensiblement constants lorsque la tension de collecteur augmente, tandis que la conductance de sortie diminue légèrement, ce qui signifie que la résistance de sortie augmente légèrement.

HAUT DE PAGE 5. - INFLUENCE DE LA TEMPÉRATURE SUR LA VALEUR DES PARAMÈTRES HYBRIDES

Les paramètres hybrides, comme les caractéristiques, varient lorsque la température à laquelle se trouve le transistor (ou mieux ses jonctions) varie. Les valeurs indiquées dans les manuels sont, en général, relatives à la température de 25° C.

Pour connaître les nouvelles valeurs que prennent les paramètres hybrides lorsque la température change, on peut se reporter à la figure 8 qui représente un diagramme semblable à ceux de la figure 7. Celui-ci fournit le coefficient KT par lequel on doit multiplier les valeurs des paramètres h, relatifs à la température de 25° C, pour passer à celles relatives à une autre température comprise entre - 60° C et + 80° C, pour des transistors de faible puissance utilisés en basses fréquences.

Influence_temperature_des_parametres_h

Le diagramme de la figure 8 permet de constater qu'au-dessus de 25° C, tous les paramètres augmentent avec la température, la résistance d'entrée et le coefficient d'amplification augmentant moins rapidement que la conductance de sortie et le coefficient de réaction.

En portant, par exemple, la température de 25° C à 70° C, la conductance de sortie devient quatre fois et demi plus grande, ce qui signifie que la résistance de sortie devient quatre fois et demi plus faible, tandis que le coefficient hfe devient par contre seulement 1,1 fois plus grand.

En dessous de 25° C, la résistance d'entrée et le coefficient d'amplification diminue progressivement avec la température, tandis que la conductance de sortie et le coefficient de réaction se remettent à croître. Le coefficient hfe, par exemple, est réduit de 22 % à la température de - 25° C.

 HAUT DE PAGE 6. - DÉTERMINATION DES PARAMÈTRES "h" A PARTIR DES CARACTÉRISTIQUES

La valeur des paramètres h peut être déterminée à partir des familles de caractéristiques du transistor en considérant évidemment le point de fonctionnement qui nous intéresse.

Pour calculer la valeur du paramètre hie, la procédure à suivre est la même que celle indiquée figure 3 puisque, comme on l'a vu, ce paramètre coïncide avec la résistance d'entrée en courant alternatif.

Pour déterminer le paramètre hoe, on procède de manière analogue à celle indiquée figure 4 à la différence qu'il faudra faire le rapport entre l'augmentation du courant de collecteur et celle de la tension de collecteur, puisque ce paramètre coïncide avec l'inverse de la résistance de sortie.

Le paramètre hfe est déterminé à partir des caractéristiques du quadrant II. Il suffit de prendre une augmentation du courant de collecteur en correspondance avec l'augmentation du courant de base lorsque la tension de collecteur reste constante.

Enfin, il reste le calcul du paramètre hre. A ce sujet, il faut observer que ce paramètre se détermine très difficilement sur les caractéristiques du quadrant IV en raison de sa valeur généralement faible.

Fin de cette première leçon et pour terminer celle-ci, nous allons continuer sur une autre page intitulée "Semi-conducteurs 6 - 2ème partie".  (Paragraphe 17.1. Voir sommaire électronique fondamental).

 




  

    






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