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    DM Comp EA EISC1 2024-2025

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    DM Comp EA EISC1 2024-2025 (3)

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    DM Composants électroniques 2024-2025 EISC 1

    Exercice 1 : Les bases (2 pts)

    On considère le schéma de la figure 1

    1- Déterminer l’expression de I en fonction


    des paramètres E1, R1, R2 et R3 et I0

    Figure 1 : Circuit électrique

    Exercice 2 : Fonctionnement d’un transistor N-MOS (3 pts)


    On considère un transistor N-MOSFET à enrichissement avec les paramètres suivants : 𝑡𝑜𝑥 =
    6 nm, 𝜇𝑛 = 460 cm2 /(𝑉. 𝑠), 𝑉𝑡 = 0.5 V, 𝑊/𝐿 = 10 et 𝜆 = 0

    Déterminer le régime de fonctionnement et l’intensité du courant de drain 𝐼𝐷 dans les cas


    suivants :
    a) 𝑉𝐺𝑆 = 2.5 V et 𝑉𝐷𝑆 = 1.0 V
    b) 𝑉𝐺𝑆 = 2.5 V et 𝑉𝐷𝑆 = 0.2 V
    c) 𝑉𝐺𝑆 = 0.2 V et 𝑉𝐷𝑆 = 2.5 V

    Exercice 3 : Notion d’amplification (4 pts)

    Nous souhaitons réaliser la chaîne d’amplification audio présentée sur la figure 2. Nous
    disposons pour cela d’un large choix d’amplificateurs dont les caractéristiques « petit signal »
    sont présentées dans la table 1. Les paramètres « petit signal » du microphone et du haut parleur
    sont indiqués sur la figure 3.

    Rin (kΩ) Rout (Ω) AV0


    A1 0.5 2 10
    A2 0.5 2 50
    A3 2 2 10
    A4 2 2 50
    A5 0.5 10 10
    A6 0.5 10 50
    A7 2 10 10
    A8 2 10 50

    Figure 1 : Chaîne d’amplification Figure 2 : Modèles petit signal Table 1 : Paramètres des
    amplificateurs
    L’objectif de l’étude est de maximiser Gv, le gain en tension total du système
    a) Indiquer l’expression de GV en fonction des paramètres de la chaîne.
    b) Pour chaque amplificateur, calculer le gain en tension total attendu (Gv), en déduire
    l’amplificateur le plus adapté à ce système et plus généralement les critères à retenir pour
    concevoir un amplificateur en tension performant.

    1
    Exercice 4 : Polarisation d’un N-MOSFET (3 pts)

    Nous étudions le circuit de la figure 4. Les


    paramètres du transistor NMOS sont les
    suivants : Vtn=0.7V ; k n’ = 100 μA/V2 ; L=1
    μm et W = 32 μm et λ=0. On fixe RD = 5 kΩ et
    RS = 3.25 kΩ
    1/ Déterminer le mode de fonctionnement du
    transistor et les grandeurs électriques : ID, VDS
    et VGS.

    Figure 4 : Polarisation du NMOS


    Exercice 5 : Montage symétrique (4 pts)

    Nous étudions le circuit de la figure 5. Les


    transistors NMOS sont identiques de
    paramètres : Vtn= 1V ; k n = 5.10-3A/V2,
    λ=0.
    Les résistances R sont fixées à 1KΩ.

    1/ Déterminer les potentiels V1, V2 et V3.


    Figure 5 : Montage à base de NMOS

    Exercice 6 : Etude d’un amplificateur discret en source commune (4 pts)

    Nous proposons d’étudier


    l’amplificateur de la figure 6.
    Le transistor NMOS utilisé a les
    caractéristiques suivantes :
    k n = 2mA.V −2 , Vt = 1V ,  = 0
    Analyse statique (régime DC)

    Rappel : En régime continu un


    condensateur de capacité infinie est
    équivalent à un circuit ouvert.

    1/ En négligeant l’effet de modulation


    du canal (  = 0 ), vérifier que les 4
    paramètres de polarisation du transistor Figure 6 : Amplificateur NMOS discret en source commune
    VGS, ID et VDS. En déduire le mode de
    fonctionnement du transistor.

    -FIN-

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