Effet de la résistance de collecteur dans un étage suiveur d'émetteur (collecteur commun)
Le suiveur d'émetteur est prisé pour son gain en tension quasi unitaire, son impédance d'entrée élevée et son impédance de sortie faible. Bien que le collecteur soit généralement relié directement à VCC (RC = 0), l'insertion d'une résistance de collecteur délibérée modifie plusieurs paramètres clés. Cette analyse quantifie ces effets.
Rappel du modèle petits signaux
Gain en tension : Av ≈ (re + RE∥RL) / (re + RE∥RL + RC) où re = VT/IE.
Impédance de sortie (vue depuis l'émetteur) : Zout ≈ re + (Rsource∥R1∥R2) / (β+1) — indépendante de RC pour les petits signaux.
Impact de l'augmentation de RC
| Paramètre | Effet d'un RC plus grand | Implication de conception |
|---|---|---|
| Gain en tension (Av) | Diminue légèrement (dénominateur grandit) | Généralement négligeable si RC ≪ RE∥RL |
| Excursion positive max | Réduite (collecteur atteint VCC plus tôt) | Écrêtage sur pics positifs avec charge lourde |
| Excursion négative max | Inchangée (limitée par VCE(sat)) | — |
| Puissance de repos (PC) | Augmente (P = ICQ² × RC) | Conception thermique ; peut nécessiter boîtier plus grand |
| Stabilité (marge de phase) | Améliore (ajoute rétroaction locale via effet Early) | Peut calmer oscillation avec charges capacitives |
| Livraison de courant | Limite le pic IC (VCC − VCE)/RC | Peut affamer la charge sur demi-période positive |
Quand utiliser un RC non nul
- Stabilisation charges capacitives : 10–100 Ω isole le transistor de la capacitance de câble.
- Protection court-circuit : Limite le courant de défaut si émetteur court-circuité à la masse.
- Décalage de niveau de tension : Fait chuter quelques volts pour maintenir VCE dans la SOA pour rails VCC élevés.
Quand garder RC = 0
- Excursion de sortie et courant de pilotage max requis (drivers ligne audio, tampon pour ADC).
- Distorsion la plus faible possible (pas de modulation RC de la tension Early).
- Efficacité énergétique critique (alimentation par batterie).
Règle pratique
Commencez avec RC = 0. Ajoutez la plus petite valeur qui guérit l'instabilité ou atteint les objectifs de protection. Plage typique : 10–47 Ω pour isolation ; 100–220 Ω pour limitation court-circuit. Ne dépassez jamais (VCC − VCE(min)) / IC(max).