Le modèle petit signaux et le gain en tension

Principe de la linéarisation

Autour du point de repos Q, pour un signal alternatif de faible amplitude, le transistor se comporte comme un quadripôle linéaire. On décompose alors toute grandeur en une composante continue (majuscule) et une composante alternative (minuscule) : Ic = Ic0 + ic, Vce = Vce0 + vce.

Le modèle simplifié

En basse fréquence, le modèle petit signaux le plus utilisé associe :

• une résistance dynamique d'entrée re = Vt/Ie0 (Vt ~ 25 mV à température ambiante), qui traduit la jonction base-émetteur
• une source de courant commandée ic = beta*ib

Gain en tension du montage émetteur commun

Pour un montage émetteur commun avec Rc en collecteur et Re découplée par Ce, le gain en tension s'écrit :

Av = -Rc/re

Le signe négatif traduit un déphasage de 180 degrés entre l'entrée et la sortie. re dépend directement du point de repos : re = Vt/Ic0, donc plus Ic0 est grand, plus re est petit et plus le gain est élevé.

Exemple chiffré

Pour Ic0 = 1 mA, re = 25 mV / 1 mA = 25 ohms. Avec Rc = 2.5 kohms, Av = -2500/25 = -100.

Impédances d'entrée et de sortie

Grandeur	Expression approchée
Ze (entrée)	R1 // R2 // (beta*re)
Zs (sortie)	Rc

Piège classique

Utiliser une valeur fixe de Vbe (0.6 V) comme si re était constante : re dépend du courant de repos Ic0, pas d'une constante universelle. Autre erreur fréquente, oublier le signe négatif du gain, qui traduit une inversion de phase essentielle en filtrage et en contre-réaction.