Calculateur de gain en tension à émetteur commun

Ce calculateur estime le gain petits signaux en bande médiane d’un amplificateur à émetteur commun à partir de la résistance de collecteur, de la résistance d’émetteur non découplée et de la transconductance du transistor. Il applique l’approximation avec dégénérescence d’émetteur et fournit le gain signé, sa valeur absolue et le facteur de dégénérescence. Le signe négatif indique l’inversion de phase au collecteur. Utilisez-le pour des vérifications rapides lorsque la résistance de sortie, la charge de source et les effets capacitifs peuvent être négligés.

Saisissez les valeurs effectives du modèle petits signaux

Indiquez RC en ohms, RE non découplée en ohms et gm en siemens. RC doit représenter la résistance vue par le collecteur dans le modèle petits signaux. Si un étage suivant charge le collecteur, combinez d’abord cette charge en parallèle avec la résistance physique, puis saisissez la valeur effective.

RE ne doit inclure que la résistance active à la fréquence étudiée. Si un condensateur idéal découple entièrement la résistance d’émetteur, saisissez zéro, car l’émetteur est alors à la masse en régime alternatif. La transconductance doit correspondre au point de polarisation choisi et se déduit souvent du courant de collecteur.

Employez les unités SI de base : saisissez 4700 pour 4.7 kiloohms et 0.04 pour 40 millisiemens. La cohérence des unités est indispensable, car leurs produits forment le rapport de gain sans dimension.

Interprétez le calcul et le signe du gain

Sans dégénérescence d’émetteur, le numérateur -gm × RC représente le gain idéalisé. Une résistance d’émetteur non découplée ajoute une contre-réaction locale, exprimée par 1 + gm × RE. Lorsque ce dénominateur augmente, la valeur absolue du gain diminue, tandis que la stabilité, la linéarité et la plage d’entrée s’améliorent généralement.

Le résultat présente le gain signé, sa valeur absolue positive, le gain sans dégénérescence et le facteur de dégénérescence. Une valeur de -37.6 V/V signifie qu’une faible variation positive à l’entrée produit une variation de sortie environ 37.6 fois supérieure et opposée. Il s’agit d’un résultat linéaire pour petits signaux, pas de la promesse que l’amplificateur dépassera ses tensions d’alimentation ou restera linéaire pour toute amplitude.

Tenez compte des limites de l’approximation

Ce calculateur utilise volontairement un modèle compact de bande médiane. Il néglige la résistance de sortie du transistor, l’effet d’un beta fini sur la source, la résistance de source et les autres charges, sauf si vous les intégrez vous-même dans RC effectif. Il suppose aussi que gm correspond au point de polarisation réel et que le transistor reste dans sa région active.

Aux basses et hautes fréquences, les condensateurs de liaison et de découplage, les capacités de jonction et les éléments parasites peuvent modifier fortement le gain. Un découplage partiel exige un modèle d’impédance plutôt qu’une valeur réelle unique de RE. Un grand signal peut entraîner blocage, saturation, écrêtage ou distorsion.

Considérez donc le résultat comme une estimation de premier ordre et comparez-le à un modèle complet, une simulation ou une mesure si la précision influence le choix des composants.