Amplificateur triode en cathode commune partiellement découplée


Calcul du gain




(Schéma équivalent pour l’alternatif)





Avec :
  • ra = résistance interne de la triode  ( cf Datasheet)
  • VA = tension anode – cathode
  • gm = transconductance ( cf Datasheet)
  • Zk = impédance complexe sur la cathode ( Rk // Ck :  condensateur impédant )
  • RA l’impédance de charge sur l’anode
  • rg = résistance de grille considérée comme infinie

On part de la formule fondamentale donnant le courant de l’anode à la cathode.


 

Le problème est de calculer le gain : 

    
Il faut pour cela exprimer Vs et Ve en fonction de vg mais d’abord éliminer l’inconnue VA :
On constate :   

d’où : 

 et donc (1)

(2)  

Le courant de grille étant nul (voir note) , l’impédance Zk est traversée par le même courant Iak qui traverse RA

donc          

 

et directement en fonction de Vs :     

 
à partir de (1) et (2) on peut écrire en remplaçant VA par sa valeur en fonction de Vs :

 
sachant que gm ra = µ :

On tire :

 


 

(3)             


On applique le même principe pour calculer Ve sachant que l’on connaît maintenant Iak à partir de
Vs  c-à-dire  Iak = - Vs / RA et que  Ve = vg + Vzk :


 



 
Ve = vg + Iak Zk



(4)   


Le gain Av = Vs / Ve étant le quotient de  (3) sur
(4) :
 

 







Cette formule va servir à calculer précisément la fréquence de coupure basse induite par la capacité de découplage Ck.

On peut maintenant représenter le montage complet ramené au générateur de Thévenin équivalent avec la tension = - µVe et l'impédance de sortie = ra + (µ +1)Zk. Le montage est appliqué à la charge RA

 


Note : en réalité le courant ig n'est pas nul sinon vg serait nul également. De fait ig est très faible et négligeable devant les courants gmvg et VA/ra.  C'est la résistance de grille rg qui est très élevée.