6. Amplification de puissance classe B

Une formule par jour n° 39 : Amplification de puissance (7)
6. Amplification de puissance classe B :
On amplifie la partie positive de la tension d’entrée par un transistor NPN (voir formule 34)
On amplifie la partie négative par un transistor PNP (puisque en gros un transistor PNP ça
marche comme un NPN avec des tensions négatives.
Bon ceci n’est pas assez précis ? Voici le schémas du montage :
Montage Push-Pull :
Si on suppose toujours que les tensions base-émetteur sont négligeables par rapport aux autres
tensions on peut expliquer rapidement le fonctionnement de ce montage :
Si VE(t) > 0 Transistor T1 passant donc VS(t) ≈ VE(t) et IS(t) ≈ IC1 (t)
Si VE(t) < 0 Transistor T2 passant donc VS(t) ≈ VE(t) et IS(t) ≈ -IC2 (t)
Traduction graphique :
Une formule par jour n° 40 : Amplification de puissance (8)
7. Distorsion de croisement dans l’amplification de classe B:
Si on tient compte de VBE = 0,7 V les deux transistors ne sont passant que
Si VE(t) > 0,7 V et si VE(t) < - 0,7 V
Entre ces deux valeurs les deux transistors sont bloqués et IS(t) = 0 il y a distorsion de
croisement.
Un petit schéma ?
Le graphe correspondant de VS(t) en fonction de VE(t) :
permet de dire que le système n’est pas linéaire.
Ouf, vous en avez pas un peu marre de l’amplification ? Il ne reste plus que la suppression de
la distorsion de croisement, le bilan des puissance pour la classe B et le rendement ainsi que la
conclusion pour la classe B. Mais on va temporiser et parler d’autre chose pour souffler un
peu .
Une formule par jour n° 42 : amplification de puissance classe B
On revient sur l’amplification, il faut bien en finir avec ça !
8. Suppression de la distorsion de croisement :
On utilise la contre-réaction ou non d’un aop :
Fonctionnement :
Lorsque VE est tel que – 0,7 V < V E < 0,7 V les deux transistors sont bloqués donc
l’aop n’est plus réactionné :
Si alors V E(t) > 0 V SAOP = + V SAT et T1 conduit et V SAOP ≈ VS = V E
Si alors V E(t) < 0 V SAOP = - VSAT et T2 conduit et V SAOP ≈ VS = V E
Donc les transistors ne sont jamais bloqués. La distorsion de croisement, qui était
due aux bloquage momentanné des transistors disparaît de ce fait.
Et voilà le tour est joué !
Une formule par jour n°43 : presque fin de l’amplification de puissance (10)
9. Bilan des puissances :
Puissance absorbée par la charge :
Pu = V S IS cos(φ) = V S IS = V S2/R pourquoi φ = 0 et cos(φ) = 1 ? Mais vous ne retenez
rien ! Voir explication formule 37 !!
La valeur max de V S(t) est E puisque V S(t) ≈ VE(t) voir traduction graphique de la
formule 39.
Puissance fournie par les alimentations :
Les transistors sont complémentaires c’est à dire que les coefficients β sont les
mêmes et les courants IC(t) sont identiques.
PALIM = 2 . E . <IC> (ICmoyen)
ICmoyen est la valeur moyenne du courant débité par une alimentation. Comme IC ≈ IS
c’est un courant redressé mono-alternance (voir traduction graphique de la formule
39). Petit problème comment on calcul ça ? (ce sera l’objet d’une prochaine formule,
vous êtes autorisés à me le rappeler dans un mois j’aurais peut-être oublié)
ˆ
ˆ
< IC > = IC ≈ IS
π π
On donne :
Puissance dissipée par les transistors :
PT = P ALIM – Pu
Une formule par jour n°44 : Amplification de puissance fin et refin (11)
Rendement :
2
1
η = Pu = VS ×
PALIM R 2E< IC >
on utilisera les relations précédentes :
ˆ
ˆ
< IC > = I S = VS = E
π πR πR
VˆS =VS 2 = E donc VS2 = E²
2
rendement maximum :
1
ηMAX = E² ×
= π = 78 %
2R 2E × E 4
πR
Conklusion : (c’est souligné en rouge chez vous aussi ?)
Quand V E(t) = 0 les transistors sont bloqués donc ne chauffent pas.
La valeur max de V E(t) (crête de poulet) donc de V S(t) est plus grande que dans le
cas de la classe A (E contre E/2).
Inconvénient : pour supprimer la distorsion de croisement il faut ajouter au montage
un aop ou des diodes (pas étudié ici)
Deuxième inconvénient : il faut 2 transistors parfaitement complémentaires ( même
β ) si non le montage n’est pas linéaire (l’alternance positive n’est pas amplifié avec
le même coefficient que l’alternance négative)
Voilà.