11] Déterminer l'expression littérale de la puissance moyenne absorbée par la charge résistive Rch. Montrer que cette puissance moyenne peut s'écrire sous la forme suivante : Réponse: Pch=V^s^2 / Rch ,K4= 1. 12] On note Vseff la valeur efficace de la tension Vs(t). A l'aide de la fiche de cours jointe, déterminer la relation entre Vseff et V^s dans le cas où la tension de sortie est en forme de créneau périodique. Réponse : V seff =V^ s 13] Déduire des questions 11] et 12] que la puissance électrique moyenne absorbée par la charge peut s’écrire : Réponse: Pch=Vseff*Iseff ,K5=1. 14] Calculer la puissance moyenne fournie par l'alimentation [-Vcc;+Vcc]. Montrer que cette puissance moyenne peut s'écrire sous la forme suivante : Réponse: PAlim=VCC * I^s=VCC*V^s/Rch ,K6=1. 15] A partir des expressions de P et de Pch obtenues dans les questions 13] et 14], déterminer l'expression de la puissance moyenne absorbée par les deux transistors T1 et T2. Réponse: PT1+PT2=P Alim-Pch PT1 + PT2 = V^s/Rch * [Vcc-V^s] Effectuer l'application numérique dans le cas où : Vcc=15 V, Vs=13V , Rch = 8 Ω. Application numérique : Pch = 21,12 W PAlim= 24,37 W PT1+ PT2= 3,25 W 16] Déterminer l'expression du rendement de l'amplificateur de classe B dans le cas où Vs(t) est un créneau périodique d'amplitude Vs . R= V^s / VCC Quelle valeur maximale peut-on théoriquement obtenir pour ce rendement ? Réponse : Puisque V^s<=V CC , alors on a obligatoirement r<= 1 . Le rendement maximum théorique dans le cas d'une tension de sortie créneau vaut par conséquent Rmax= 1, soit 100% ! Qu'est-ce qui va limiter en pratique ce rendement ? En pratique, il sera impossible d'obtenir V^s=VCC .En effet, la tension de commande peut au mieux varier entre -VCC et +VCC (en pratique, cela ne sera même pas le cas). A cause de la chute de tension aux bornes de la jonction base/émetteur des transistors, la tension de sortie Vs(t) pourra donc varier dans l'intervalle [-VCC+(VEB)T2 ; VCC-(VBE)T1]. Effectuer l'application numérique du calcul du rendement avec les données de la question précédente Application numérique : Pch = 21,12 W PAlim= 24,37 W PT1+ PT2= 3,25 W R = 0,86, soit 86% La distorsion de croisement sera contrée conjointement de deux manières : D'une part, on va chercher à compenser directement les chutes de tension entre base et émetteur des deux transistors de puissance : (VBE)T1 et (VEB)T2. Cette compensation se fera à l'aide d'un montage spécial, appelé « multiplieur de VBE », qui permet de « rattraper » le jeu introduit par ces 2 chutes de tension. D'autre part, la contre-réaction de notre amplificateur jouera également un rôle pour contrer cette distorsion. Grâce à la contre-réaction, l'étage émetteur commun situé juste en amont du push-pull délivrera le signal adéquat pour qu'en sortie Vs(t) soit bien l'image fidèle de la tension d'entrée de l'amplificateur. Calcule: P(t) = U(t)*I(t) = U(t)*U(t)/R Ça fait u2(t) donc E2 avec sin ou cos 2 E et R constante donc valeurs moyenne du sinus ou cos soit 1/2 soit autre Pa=1/T (I(t))p(t)dt S=1/2UmIm Résistance P(t)=i(t)*u(t) i(t)=Im cos (wt) u(t)=Um cos(wt+phi) Pa=1/2 Um Im cos(phi) Qr 1/2 Um Im sin (phi) S= 1/2 Um Im Avec un condo phi est égale à -pi/2 Valeur efficace Xeff= RacineV 1/T (i(t)) x^2(t) dt = Xeff =Xm/Rac2 Le x peut être remplacer par U et I Xmoy=1/2 (i(t)) x(t) dt Puissance apparente S = Ueff*Ieff = 1/2 Um Im <sin2>=1/2 <cos2>=1/2 <sin>=0 <cos>=0 <demi-sunosoid>=2/pi