AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL A TRANSISTORS BIPOLAIRES NPN

Philippe ROUX © 2005

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1ère PARTIE : PRESENTATION DU MONTAGE
L’amplificateur différentiel (figure1) est un dispositif électronique à deux entrées et deux sorties. Il est alimenté par deux sources d’alimentations de tensions opposées : +VCC et –VEE (le plus souvent VCC = VEE). Ceci pour éviter les circuits de polarisation habituels (entre base et masse) et les condensateurs de liaisons dans les bases des transistors. Aussi, ce montage offre la possibilité, sous certaines conditions qui seront développées, d’amplifier la tension continue différentielle d’entrée
VED= VE1-VE2, contrairement aux montages fondamentaux habituels.
+VCC
Entrées

Sorties
Ampli différentiel

VED

VE1

VE2

VSD

VS2

-VEE

VS1

Figure 1
La présence des deux sorties VS1 et VS2 offre à l’utilisateur deux possibilités d’exploitation :
•

Lorsque la différence VSD des deux sorties VS 1 et VS2 est utilisée, le montage est dit
« symétrique ». L’éventuel étage amplificateur suivant comportant alors deux entrées doit être aussi de type différentiel.

•

Lorsqu’on exploite uniquement la sortieVS1 (ou VS2) le montage est « dissymétrique ». Ce mode de fonctionnement est celui des amplificateurs opérationnels qui comportent deux entées (notées + et –) et une seule sortie VS.

Le montage différentiel a pour fonction principale l’amplification de la tension différentielle d’entrée VED. Il est caractérisé par son gain différence Ad défini selon :

Ad =

VS 1 − VS 2
V
= SD
VE 1 − VE 2 VED

(1)

Cependant le montage est aussi sensible à la somme des tensions continues d’entrées : (VE1+VE2).
En effet, les entrées VE1 et VE2 peuvent varier tout en conservant une différence constante. On parle alors de « mode commun » caractérisé par le gain de mode commun Ac tel que :

Ac =

VS 1 + VS 2
VE 1 + VE 2

(2)

Calculons à l’aide des relations (1) et (2), l’expression des tensions VS1 et VS2 :