Brevet FR2000545A1 — publié le 19690912

La présente invention est relative à l'amplification des courants électri- ques par les transistors et, plus particulièrement, à un amplificateur de courant à montage complémentaire à charge d'émetteur. Suivant la technique antérieure, il est très difficile de réaliser un amplificateur de courant à charge d'émetteur présentant une très forte impédance d'entrée, une bonne linéarité et utilisant des résistances de valeurs suffisamment faibles pour que cet amplificateur puisse sistre réalisé sous la forme d'un circuit intégré. C'est par conséquent le but de l'invention que de réaliser un amplifica teur à montage complémentaire à charge d'émetteur présentant toutes ces caractéristiques. On atteint ce but en utilisant comme charge commune une source dc courant constant placée entrc l'émetteur et la masse d'une part, la base et la nuasse d'autre part, d'un amplificateur à montage complémentaire à charge d'émetteur de la technique antérieure. Cette source de courant constant est en outre agencée de manière que les résistances quelle incorpore présentent de faibles valeurs, la source pouvant entre fabriquée à bon marche sous la forte d'un circuit intégré. Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple - la Fig. 1 est un schéma électrique d'un montage complémentaire à charge d'émetteur de la technique antérieure - la Fig. 2 est un schéma électrique d'un montage correspondant, modifié suivant l'invention, dans lequel la source de courant constant est représentée symboliquement et, - la Fig. 3 est un schéma électrique du montage suivant l'invention,tous les coilposants du montage étant représentés. On a représenté à la Fig. 1 un montage complémentaire à charge d'émetteur de la technique antérieure. Le transistor QO de type NPN est relié par sa base à l'entrée Ii. Son collecteur est relié à une source de potentiel positif, tandis que son émetteur est relié à la base d'un transistor Q3 du type PNP. La résistance Ro est installée entre la base et le collecteur du transistor Q3 L'émetteur du transistor Q3 est relié à une source de potentiel positif par l'intermédiaire de la résistance R3. Lorsque le courant d'entrée Ii devient positif, la conductivité du transistor Qo tend à s'accrottre. La tension sur la base du transistor Q3 s'élève alors pour tendre à diminuer ainsi la conduc- tivité du transistor Q3. La tension de sortie EO se rapproche par conséquent de la tension de l'alimentation.Puisque la chute de tension base-émetteur du transistor Q0 est approximativement la même que la chute de tension correspondante du transistor Q3, la tension d'entrée sera presque exactement la me que la tension de sortie tant que l'amplificateur ne sera pas saturé. L'impé- dance d'entrée du cirait est proportionnelle à la valeur de la résistance Ro. Pour accrottre cette impédance d'entrée, on peut accrottre la valeur de la résistance Ro Cependant, on atteint une limite lorsque R0 n'est plus traversé par un courant suffisant pour commander la base du transistor Q3. il est clair par conséquent qu'il est souhaitable de pouvoir augmenter l'impédance d'entrée du circuit de la Fig. 1 tandis qu'il est également souhaitable de pouvoir réaliser un tel amplificateur en un circuit intégré. La Fig. 2 illustre l'invention sous sa forme la plus générale. La résis- tance R0 de la Fig. 1 est remplacée par un générateur de courant constant Cg. Puisqu'un générateur de courant constant présente une impédance théoriquement infinie, on obtient ainsi une très forte impédance d'entrée. Bien que le circuit représenté à la Fig. 2 soit exactement ce que l'on souhaite obtenir, sa réalisation pratique sous la forme d'un circuit intégré est extrêmement délicate puisque le générateur de courant constant utilise ordinairement des résistances de très grande valeur lorsque le courant dis tribué est très faible. Comme on l'a vu plus haut, l'incorporation de très fortes résistances dans des circuits intégrés est assez conteuse. La Fig. 3 représente un schéma de câblage d'un amplificateur à montage coiplémentaire & charge d'émetteur incorporant un générateur de courant constant Cg dans lequel les valeurs des résistances sont suffis-tent faibles pour permettre sa réalisation sous la forme d'un circuit intégré. Le transistor Q1 fonctionne en diode et sert à maintenir la tension sur la base du transistor Q2 approximativement constante. La conductance du transistor Q2 du type NPN dépend par conséquent de la chute de tension base-émetteur de ce transistor. Cette chute de tension dépend du courant traversant la résistance R2. Comme dans le cas de la Fig. 1, lorsque la tension d'entrée du transistor Q0 s'accrott, la tension de sortie Eo s'accrott parallèlement. Lorsque la tension de sortie E0 s'accrott, le courant traversant le transistor Q3 s'affaiblit pour réduire ainsi la chute de tension dans la résistance R2, ce qui par contrecoup accrott la conductance du transistor Q2 pour tendre à maintenir alors la constance du courant traversant le transistor Q3. Le courant traversant le transistor Q3 commande, par l'intermédiaire dc la chute de tension de la résistance R2, la conductance du transistor Q2 par une boucle de contre-réaction. Ce bouclage contribue à établir une forte impé- dance d'entrée sur la base du transistor Q et accroît l'inertie du circuit vis-à-vis des variations de températeur, de la tension d'alimentation et du gain du transistor. Dans un mode de réalisation particulier, le courant d'entrée est d'environ 10-9 A, tandis que le courant constant traversant le transistor Q2 de type NPN est d'environ 340.10-9 A. Le courant traversant le transistor Q3 du type PNP est d'environ 22.10 A. La valeur de R2 est d'environ 10 K# ce qui 2 est peu cobteux & réaliser en circuit intégré. Il est évident qu'il n'est pas nécessaire de réaliser ce circuit sous la forme d'un circuit intégré et que le fonctionnement du circuit serait le même avec des composants électroniques discrets. REVENDICATIONS: t. Amplificateur de courant a transistors, à montage complémentaire à charge d'émetteur, comprenant une borne d'entrée et une borne de sortie, un pre mier transistor relié électriquement par sa base à la borne d'entrée, un second transistor relié électriquement par sa base à l'émetteur du premier transistor et par son émetteur à la borne de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend une source de courant constant reliée électriquement à la base du second transistor. 2. Amplificateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la sour ce de courant constant est constituée par un troisième transistor dont le circuit émetteur-collecteur est connecté en parallèle sur le circuit base collecteur du second transistor, et par un quatrième transistor dont le collecteur et la base sont couplés électriquement et reliés ensemble à la base du troisième transistor. 3. Amplificateur conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les premier, troisième et quatrième transistors sont du type NPN tandis que le second transistor est du type PNP, une résistance étant connectée au cir cuit entre l'émetteur du troisième transistor et l'émetteur du quatri & e transistor.