12.9 : Amplificateurs BJT

Les transistors à jonction bipolaire (BJT) sont des composants essentiels dans les circuits amplificateurs, fonctionnant comme des sources de courant contrôlées en tension dans leur région active. Cette caractéristique leur permet de contrôler efficacement le courant du collecteur grâce aux variations de la tension base-émetteur. Essentiellement, les BJT amplifient la puissance en raison de leur capacité à prendre un signal d’entrée faible et à émettre un signal beaucoup plus fort.

Dans les configurations d'amplificateurs BJT, en particulier dans les configurations à émetteur commun, le rôle du transistor s'étend à la conversion de la transconductance en amplification de tension. Cette conversion est réalisée en canalisant le courant de sortie à travers une résistance. La tension de sortie de l'amplificateur est déterminée par la chute de tension aux bornes de cette résistance de charge soustraite de la tension d'alimentation. Par conséquent, l'amplificateur produit une tension de sortie inversée, qui est essentiellement la tension d'entrée décalée par la tension d'alimentation. Cette inversion est une caractéristique des amplificateurs à émetteur commun.

La courbe caractéristique de transfert de tension d'un amplificateur BJT à émetteur commun fournit une représentation visuelle de la façon dont la tension du collecteur de sortie varie en réponse aux changements de la tension de base d'entrée. Notamment, la forte pente de la courbe dans la région active indique où le gain maximum est atteint. Cependant, cette région introduit également une certaine non-linéarité dans la tension de sortie.

Une polarisation de tension continue base-émetteur est réglée au point de repos (point Q) dans la région active pour une amplification stable et linéaire. Lorsqu'un petit signal variable dans le temps est appliqué au-dessus de cette polarisation en courant continu, le BJT fonctionne dans un petit segment presque linéaire de la courbe caractéristique. Il en résulte une amplification de la tension du collecteur de sortie. Une telle configuration est cruciale pour obtenir l’amplification souhaitée tout en préservant l’intégrité de la forme d’onde du signal.

Les BJT sont des éléments fondamentaux pour diverses applications électroniques, en particulier dans la création de circuits amplificateurs efficaces et efficients qui améliorent la force du signal sans distorsion significative.