FR2477802A1 - Circuit d'amplification - Google Patents

Abstract

CIRCUIT D'AMPLIFICATION DEVANT DEBITER DES TENSIONS DE SORTIE QUI SONT BEAUCOUP PLUS ELEVEES QUE LA TENSION DE CLAQUAGE DES COMPOSANTS DISTINCTS DE CE CIRCUIT. CELUI-CI EST MUNI D'UN MONTAGE EN SERIE DE 2N TRANSISTORS BRANCHE ENTRE LES DEUX BORNES D'ALIMENTATION, LA CHARGE ETANT RACCORDEE AU POINT QUI EST COMMUN A LA SOURCE DE COURANT PRINCIPAL DE RANG N ET A LA SOURCE DE COURANT PRINCIPAL DE RANG N1, ALORS QUE LES ELECTRODES DE COMMANDE DESDITS 2N TRANSISTORS SONT RACCORDEES A UN CIRCUIT DE COMMANDE. POUR METTRE A DISPOSITION DES TENSIONS DE SORTIE ELEVEES ET POUR LIMITER LA TENSION DE CHAQUE TRANSISTOR A UNE FRACTION DE LA TENSION DE SORTIE ELEVEE, UNE SERIE DE N - 1 AUTRES SOURCES D'ALIMENTATION FOURNISSANT DES TENSIONS QUI DECROISSENT DE FACON INCREMENTALLE ET SE SITUENT ENTRE LES TENSIONS DES DEUX BORNES D'ALIMENTATION EST RACCORDEE, A TRAVERS DES DIODES DISTINCTES, AUSSI BIEN AUX POINTS COMMUNS DESN TRAJETS DE COURANT PRINCIPAL SITUES ENTRE L'UNE DES DEUX BORNES D'ALIMENTATION ET LA BORNE DE SORTIE, QU'AUX POINTS COMMUNS DES N TRAJETS DE COURANT PRINCIPAL SITUES ENTRE LA BORNE DE SORTIE ET L'AUTRE BORNE D'ALIMENTATION EN QUESTION. APPLICATION : SYSTEMES TELEPHONIQUES.

Description

"Circuit d'amplification".

L'invention concerne un circuit d'amplification compor-

tant un circuit de commande, un étage d'amplification rac-

cordé à ce circuit de commande, ainsi que deux bornes d'a--

limentation couplées à des sources d'alimentation devant appliquer auxdites bornes des potentiels différents, alors que ledit étage d'amplification comporte 2n (n = 2,3,...)

transistors dont chacun comprend un trajet de courant prin-

cipal et une électrode de commande, les trajets de courant principal étant branchés en série entre les deux bornes d'alimentation, une borne de sortie qui sert à la connexion

d'une charge et est raccordée au point commun au nème tra-

jet de courant principal ainsi qu'au (n + l)ème trajet de courant principal dudit montage en série, tandis que les n transistors situés entre la première borne d'alimentation

et la borne de sortie sont d'un type de conduction complé-

mentaire à celui des n transistors situés entre la borne de sortie et la deuxième borne d'alimentation, ainsi que 2'(n-1) autres bornes d'alimentation dont chacune est, à

travers au moins une diode ajoutée individuellement à cha-

que borne, raccordée à un point parmi ceux non raccordés à la borne de sortie, dans lesquels sont interconnectés des trajets de courant principal du montage en série qui

forment les transistors, lesdites autres bornes d'alimen-

tation étant raccordées également à d'autres sources d'ali-

mentation qui doivent appliquer à ces bornes d'alimenta-

tion des tensions d'alimentation comprises entre les po-

tentiels des deux sources d'alimentation, tandis que les iodes ajoutées individuellement auxdites autres bornes 0 d'alimentation sont montées de façon que la diode raccordée

à un point d'interconnexion déterminé, devient non conduc-

teur lorsque, dans le sens absolu, le potentiel dudit point dépasse le potentiel de l'autre borne d'alimentation

couplée a la diode en question.

Un tel circuit d'amplification dans lequel lesdites 2(n-1) autres bornes d'alimentation sont portées à des potentiels d'alimentation qui forment une série décroissant

de façon incrémentielle à partir de la première borne c.'a-

limentation vers la deuxième, est connu du brevet U.S.A. NO 3 622 899. Un tel circuit d'amplification est Utilisé entre autres comme amplificateur de signaux en audiofréquen- ces ou comme étage de commande dans les circuits d'abonné

de systèmes téléphoniques.

Dans ces circuits d'alimentation, l'amplitude de la

tension de sortie instantanée et le sens du courant de sor-

tie définissent ensemble les transistors de montage en sé-

rie qui sont enclenchés et les transistors de ladite série

qui sont bloqués. Comme l'amplitude de la tension d'alimen-

tation est déterminée par le nombre de transistors enclen-

chés, cela fournit l'avantage que lors de l'emploi de ces

circuits d'amplification, une large plage de tension du si-

gnal de sortie va de pair avec une faible dissipation in -

terne. Toutefois, un tel circuit d'amplification ne convient pas pour fonctionner avec des tensions de sortie qui sont

supérieures au double de la tension de claquage collecteur-

émetteur des transistors utilisés. Ceci empêche l'applica-

tion de ce genre de circuits d'amplification sous forme in-

tégrée dans des étages de commande des circuits d'abonné ou des applications audio et vidéo à tensions de régime

élevées.

Par ailleurs, la perte minimum par dissipation à l'oc-

casion d'applications pour lesquelles le signe du courant de

sortie est opposé à celui de la tension de sortie, est fai-

ble, ce qui peut être le cas du fait d'une charge non ohmi-

que durant une partie de chaque période ou ce qui peut se produire lors de l'apparition de signaux de même phase à grande amplitude surles lignes d'abonné dans des systèmes téléphoniques.

L'invention vise à la réalisation d'un circuit d'ampli-

fication qui appartient au genre mentionné dans le préam-

bule et dans lequel les inconvénients cités ci-dessus sont contrecarrés, alors que la tension de sortie admissible est

égale à la ma ié du produit du nombre de transistors uti-

lisés dans le montage en série, par la tension de claquage collecteurémetteur d'un seul transistor de ce montage en série. Le circuit d'amplification conforme à l'invention est

remarquable en ce que des tensions d'alimentation qui for-

ment une série identique de tensions décroissant de façon incrémentielle sont fournies par lesdites autres sources

de tension aussi bien aux (n-1) autres bornes d'alimenta-

tion comptées à partir de la borne d'alimentation qui a la polarité la plus élevée jusqu'à la borne de sortie, qu'aux autres bornes de connexions (n-1) comptées à partir de

cette borne de sortie jusqu'à l'autre borne d'alimenta-

tion. Ce circuit d'amplification a l'avantage qu'au moins l'étage d'amplification de ce circuit d'amplification est

réalisable sous forme intégrée tout en étant néanmoins ca-

pable de débiter une tension de sortie relativement élevée,

ce qui entre autres permet l'emploi d'un tel circuit am-

plificateur intégré comme étage de commande dans le circuit

d'abonné d'un système téléphonique.

Un autre avantage est qu'en présence d'un courant de sortie dont le signe diffère de celui de la tension de sortie, la perte minimum par dissipation est plus grande

que dans le cas du circuit d'amplification connu précité.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le circuit d'amplification est conçu de façon que les 2(n-1) transistors sont dimensionnés de façon que les intensités des courants de fuite des transistors dans chaque groupe de (n-1) transistors consécutifs situés de part et d'autre de la bornede sortie augmentent à partir de chacune des

bornes d'alimentation vers la borne de sortie. Cette fa-

çon de faire a l'avantage que sur chaque transistor non conducteur, la tension est au maximum égale à l'incrément

caractérisant la série de tensions d'alimentation décrois-

sant de façon incrémentielle.

Suivant une autre caractéristique de l'invention dans le cas d'un circuit d'amplification dont le circuit de commande est muni d'un montage en série branché entre les bornes d'alimentation, ledit circuit d'amplification est conçu de façon qu'à partir de la première borne d'alimen- tation vers la deuxième borne d'alimentation, ledit montage en série comporte consécutivement n circuits d'impédance, éventuellement un circuit de décalage de tension, et n

transistors de commande, que le circuit de commande com-

porte un point de dérivation ajouté de façon individuelle à chaque circuit d'impédance et à chaque transistor de

commande, qu'un à un et successivement les points de déri-

vation ainsi formés sont raccordés aux bornes de connexion de base de l'étagé d'amplification, qu'à travers au moins

une diode branchée en sens direct, chacune des autres bor-

nes d'alimentation est raccordée à un des n points de dé-

rivation consécutifs ajoutés à chaque circuit d'impédance, qu'à travers au moins une diode branchée en sens inverse,

chacune desdites autres bornes d'alimentation est raccor-

dée à une des bases consécutives des n - 1 transistors de commande, et qu'une borne d'entrée est raccordée à la base du nème transistor de commande.' Cette façon de faire a l'avantage que tout le circuit d'amplification est réalisable par la mise en oeuvre de

la même technologie.

La description suivante, en regard des dessins annexés,

le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre com-

ment l'invention peut être réalisée.

La figure 1 illustre un exemple de réalisation d'un

circuit d'amplification conforme à l'invention.

La figure 2 illustre un autre exemple de réalisation

d'un circuit d'amplification conforme à l'invention.

La figure 3 illustre une variante de l'exemple de

réalisation que montre la figure 2.

La figure 4 illustre un mode de réalisation d'un ré-

seau d'impédance àutiliser pour les exemples de réalisa-

tion se rapportant à la figure 2 et/ou à la figure 3.

Le circuit d'amplification que représente la figure 1,

comporte un circuit de commande 1 et un étage d'amplifica-

tion 2. Cet étage 2 comporte deux bornes d'alimentation

3, 4 auxquelles des sources d'alimentation 5 et 6 appli-

quent des potentiels différents.

Entre ces bornes d'alimentation 3 et 4, on a branché

un montage en série formé par 2n transistors. Dans l'exem-

ple envisagé pour lequel le nombre n est choisi égal à trois, il s'agit des six transistors T7 à T12. Au point qui est commun au trajet de courant principal du transistor de rang n et au trajet de courant principal du transistor de rang (n + 1) soit dans l'exemple envisagé le point qui est commun au trajet de courant principal du transistor 9 et

au trajet de courant principal du transistor 10 on a rac-

cordé la borne de sortie 55 - 1, Une charge 55 est branchée entre la borne de connexion 55 - 1 et un point 56 porté à

un potentiel commun.

Les transistors T7, T8 et T9 sont complémentaires aux transistors T10, T1l et T12. Pour assurer l'alimentation des transistors T8, T9, T10 et Til, on dispose d'autres sources de tension 13 à 16, une extrémité de ces sources étant raccordée au point de potentiel commun 56, alors que les autres extrémités des sources sont raccordées aux points

communs 21 à 24 des trajets de courant principal des tran-

sistors 7 à 12 à travers d'autres bornes de connexion 51 à 54 et des diodes 17 à 20. Plus précisément, la source de tension 1 est, à travers l'autre borne de connexion 51 et

la diode 17, raccordée au point 21 qui est commun aux tra-

jets de courant principal des transistors 7 et 9, la source

de tension 14 est raccordée, à travers l'autre borne de con-

nexion 52 et la diode 18, au point 22 qui est commun aux trajets de courant principal des transistors 8 et 9, la source de tension 15 est raccordée, à travers l'autre borne de connexion 53 et la diode 19, au point 23 qui est commun aux trajets de courant principal des transistors 10 et 11,

tandis quede son côté, la source de tension 16 est raccor-

dée, à travers l'autre borne de connexion 54 et la diode , au point 24 qui est commun aux trajets de courant principal des transistors 11 et 12. En l'occurrence le sens de passage du courant dans la diode 17 est égal au sens de

passage du courant dans la jonction base-émetteur du tran-

sistor 17, et le sens de passage de courant dans la diode 18 est égal au sens de passage de courant dans la jonction base-émetteur du tranaistor 8, alors que de la même façon, le sens de passage du courant dans la diode 19 est égal

à celui de la jonction base-émetteur du transistor 11 tan-

dis que le sens de passage du courant dans la diode 20 est

égal à celui de la jonction base-émetteur du transistor 12.

Pour la commande des transistors 7 à 12, les bornes

de connexion de base 25 à 30 desdits transistors sont rac-

cordées au circuit de commande 1.

Ce circuit 1 comporte la paire de bornes d'entrée 31,

32, chacune de ces bornes devant recevoir un signal d'en-

trée, alors que dans cet exemple de réalisation, la borne d'entrée 32 est raccordée directement à la deuxième borne

d'alimentation 4.

Le circuit de commande 1 est muni également d'un mon-

tage en série qui, dans cet exemple de réalisation, est

branché entre la première borne d'alimentation 3 et la bor-

ne d'entrée 32 et qui est formé d'une part par une résis-

tance réalisée par la source de courant 33, et d'autre part par plusieurs étages de décalage de tension réalisés par les diodes 34 à 41 qui, vues depuis la source de courant, sont branchées en sens direct. Les bornes de connexion de

base 25 à 30 sont raccordées à des dérivations de ce monta-

ge en série: le point de dérivation 42, notamment, situé entre la source de courant 33 et la diode 34 est raccordée

à la borne 25 à travers une diode 43, le point de dériva-

tion 44, situé entre les diodes 34 et 35 est raccordé à la borne 26 à travers une diode 45, le point de dérivation

46 situé entre les diodes 36 et 37 est raccordé directe-

ment à la borne 27, le point de dérivation 47 situé entre les diodes 38 et 39 est raccordé directement à la borne 28, et enfin le point de dérivation 48 situé entre les diodes 40 et 41 est raccordé à la borne 29 à travers une diode 49. Par ailleurs, la borne d'entrée 31 est raccordée

à la borne 30 à travers une diode 50.

Le sens de passage du courant des diodes 43, 45, 49 et correspond à celui de la jonction base-émetteur des

transistors auxquels ces dioxes sont raccordées.

Avant d'expliquer plus en détail le fonctionnement du circuit d'amplification, on précise que pour cet exemple de réalisation, la tension de la source d'alimentation 9

est choisie égale à -100 Volts.

Il faut remarquer que l'alimentation du circuit de

commande est possible également depuis des sources d'ali-

mentation autres que les sources 5 et 6.

Les autres sources d'alimentation 13 et 14 appliquent des tensions, formant une série de tensions décroissant de façon incrémentielle, aux autres bornes d'alimentation 51 et 52, tandis que les autres sources de tension 15 et

16 appliquent au moins pratiquement la même série de ten-

sions décroissant de façon incrémentielle aux autres bornes d'alimentation 53 et 54, lesdites tensions des sources 13 et,15 étant, dans cet exemple de réalisation, égales à O Volt, la tension des sources 15 et 16 étant égale à -50 Volts. Lorsqu'aux bornes d'entrée 31, 32 est appliqué un

signal d'entrée qui est à une tension inférieure à la dif-

férence de tension entre les sources 6 et 16, c'est-à-dire une tension inférieure à +50 Volts, le courant débité par la source 33 s'écoule vers la borne d'entrée 31, tandis que dans le cas d'une charge ohmique, du courant est fourni à travers la charge 55, ledit courant s'écoulant vers la borne d'entrée 31 à travers la jonction base-émetteur du

transistor 10, la borne de connexion de base 28 et les dio-

des 39, 40 et 41, de sorte que le transistor 10 devient con-

ducteur et que temporairement, le courant de charge passe

vers la source d'alimentation 15 à travers la diode 19.

Une petite partie du courant passant par le transistor 10 passe, à travers la jonction base-émetteur du transistor 11, la diode 49 et la diode 41, vers la borne de connexion 31, ce qui rend conducteur le transistor 11. Dans ce cas, la diode 19 est bloquée. Un courant de charge allant vers

la source d'alimentation 16 à travers la diode 20, va aus-

si vers la borne d'entrée à travers la jonction base-émet-

teur du transistor 12 et la diode 50, de sorte que le transistor 12 devient conducteur. La diode 20 est bloquée,

et à travers les trajets de courant principal des transis-

tors 10, 11 et 12, le courant de charge s'écoule vers la

source d'alimentation 6. Cela signifie que le signal d'en-

trée, amplifié en puissance, est fourni à la source 55.

Il faut remarquer que la tension sur le transistor

9 est limitée par le fait que les autres bornes d'alimen-

tation 51 et 52 reçoivent pratiquement la même série de tensions décroissant de façon incrémentielle que les autres bornes d'alimentation 53 et 54. De ce fait, la tension sur

le transistor 9 est au maximum égale à l'incrément carac-

térisant ladite série de tensions décroissantes. La ten-

sion notamment de la borne de sortie 55-1 est, à 4 tensions de jonction près, égale à la tension-de la borne d'entrée 31 comprise entre -100 Volts et -50 Volts, tandis que la tension du point commun 22 est égale à Volts, de sorte qu'une tension au maximum égale à 50 Volts est à même de se produire sur le transistor 9. Cela fournit le grand avantage que cet étage d'amplification qui fournit des

tensions de sortie- couvrant une plage de 150 Volts est réa-

lisable par la mise en oeuvre de la technologie dite basse tension et que sa réalisation sous forme intégrée ne pose donc aucun problème. Dans le cas o, en présence de ladite tension d'entrée, un courant imposé de l'extérieur soutire du courant à la borne de sortie 55-1, par exemple, dans le cas de signaux parasites de même phase (common mode signais) lors de l'emploi du circuit amplificateur dans un circuit d'abonné en télécommunication, lesdits parasites étant plus grands que le courant de sortie à fournir sur la base du signal d'entrée, ou encore dans le cas o la charge 55 n'est pas ohmique à l'instant o, par suite d'un déphasage, le courant et la tension diffèrent de signe durant une partie de la période, le transistor 9 devient conducteur puisqu'une petite partie du courant débité par la source 33 est soutirée vers la borne de sortie 55-1 à travers les

diodes 34, 35 et 36 et la jonction base-émetteur du tran-

sistor 9. Dans ce cas, le courant de charge est fourni par la source de tension 14 par l'intermédiaire de la diode 18 et le trajet de courant principal du transistor 9. Cela a l'avantage que dans ce cas, le courant de charge est fourni par une source de tension dont la valeur dépasse celle de la source 6 d'un montant égal à l'incrément caractérisant la série de tensions d'alimentation décroissantes. Ceci a comme conséquence une moins grande perte par dissipation dans l'étage d'amplification décrit ci-dessus en présence de ladite tension d'entrée pendant le soutirage du courant de charge comparativement à la perte par dissipation dans

l'amplificateur connu du brevet américain déjà cité.

Un accroissement de la tension d'entrée jusqu'à une valeur supérieure ou égale à +50 Volts mais inférieur à

-±100 Volts a comme conséquence que la diode 20 devient con-

ductrice et que le courant passant par le transistor 11 s'écoule vers la source de tension 16 égale à -50 Volts, à travers la diode 20. De ce fait, le transistor 12 devient non conducteur. Ceci fournit le grand avantage que pour des tensions plus faibles, la source de tension à partir de laquelle a lieu l'alimentation a également une tension plus faible. Dans cet exemple de réalisation, cette tension plus faible est -50 Volts au lieu de -100 Volts. De ce fait,

pour des signaux d'entrée situés dans ladite plage de ten-

sions comprise entre +50 Volts et +100 Volts, il est obte-

nu une moins grande perte par dissipation égale au produit

du courant soutiré à la charge 55, par l'incrément-ten-

sion 50 Volts. Le soutirage de courant à la borne de sortie 12 présente également le même avantage d'une moins grande

dissipation que celui décrit-ci-devant à l'égard du bre-

vet américain déjà cité.

Lorsqu'on augmente davantage la tension d'entrée jus-

qu'à une valeur supérieure ou égale à +100 Volts et infé-

rieure à -150 Volts, on obtient comme résultat que le po-

tentiel des points communs 42 à 48 est tellement élevé qu'en présence d'une charge ohmique, les transistors 10 et 11 se

bloquent, et qu'en outre une petite partie du courant four-

ni par la source 33 s'écoule vers la charge à travers les diodes 34, 35 et 36, la borne de connexion de base 27 et la jonction base-émetteur du transistor 9, de sorte que celui-ci devient conducteur et que le courant de charge est fourni par la source 14 à travers le trajet de courant

principal du transistor 9 et la diode 18. Ceci a comme con-

séquence qu'une petite partie du courant fourni par la source de courant 33 s'écoule vers la charge 55 à travers les diodes 34 et 35, la borne de connexion de base 26, la

jonction base-émetteur du transistor 8 et la jonction col-

lecteur-émetteur du transistor 9, de sorte que le transis-

tor 8 devient conducteur et que le courant de charge est

fourni par la source d'alimentation 13 à travers les tra-

jets de courant principal des transistors 8 et 9 et la dio-

de 17. La diode 18 devient alors non conductrice. Une autre faible partie du courant fourni par la source de courant 13 s'écoule alors vers la charge 55 à travers la diode 43, la borne de connexion de base 25," la jonction base-émetteur

du transistor 7 et le trajet de courant principal des tran-

sistors 8 et 9. Le transistor 7 devient alors conducteur, et à partir de la source de courant 5 à la tension de +50 Volts, le courant de charge est fourni à la charge 55 à travers les trajets de courant principal des transistors

7, 8 et 9. De ce fait, la diode 17 devient non conductrice.

Par la mesure consistant en ce qu'une série de tensions d'alimentation décroissant de façon incrémentielle est choisie pour les sources d'alimentation 15 et 16 et est au moins pratiquement identique à la série de tensions d'alimentation décroissant de façon incrémentielle, des

sources d'alimentation 13 et 14, la tension sur le transis-

tor 10 est limitée à la tension-incrément de ladite série

de tensions d'alimentation décroissantes. La tension notam-

ment aux extrémités de la charge 55 est environ égale à la tension de la borne d'entrée 31, cette tension dépassant de +100 Volts à 150 Volts 1a tension de la borne 32 portant la tension -100 Volts. Cela signifie une tension de 0 Volt

à +50 Volts au-delà de la tension du point 56 porté au po-

tentiel commun.

La tension du point commun 23 est égale à'la tension de la source d'alimentation 15, donc à 0 Volt, de sorte

que la tension de la jonction collecteur-émetteur du tran-

sistor 10 est égale au maximum à 50 Volts. Cela permet de réaliser cet étage d'amplification de puissance à tensions de sortie élevées par la mise en oeuvre de techniques dites

basse tension.

Si en présence de ladite tension d'entrée, la charge fournit temporairement ou non du courant à la borne de sortie 55-1 au lieu de soutirer du courant à cette borne, ce qui peut être le cas de signaux de même phase sur les lignes d'abonné dans des systèmes téléphoniques, et ce qui

peut se produire durant des parties de la période du si-

gnal d'entrée en cas de charge non ohmique, il passe vers la borne d'entrée un courant depuis la borne de sortie 55-1 à travers la jonction émetteur-base du transistor 10 et les

diodes 49 et 41, ce qui rend conducteur le transistor 10.

Dans ce cas, le courant fourni par la charge s'écoule vers la source d'alimentation 15 à travers le trajet de courant principal du transistor 10 et la diode 19. De la même façon que celle déjà décrite ci-dessus eu égard aux signaux d'entrée ayant une tension comprise entre 0 Volt et +50

Volts, cela donne lieu à une moins grande perte par dissi-

pation comparativement à celle qui survient dans le circuit d'amplification répondant au brevet américain,déjà cité

dans le deuxième alinéa de cette demande de brevet.

De ce qui précède, il découle qu'il est possible d'obtenir un circuit d'amplification convenant pour des applications audio si par exemple la plage de tensions de commande est rendue plus large que 50 Volts et couvre de ce fait +100 Volts. Ceci est réalisable de façon simple par l'adjonction d'une source de tension de +100 Volts et

en complétant chaque moitié du montage en série des tran-

sistors: 7 à 12 par un transistor supplémentaire, avec les connexions supplémentaires correspondantes sur la source d'alimentation de +100 Volts dans la moitié supérieure du

montage en série-et l'établissement d'une connexion sup-

plémentaire sur la source de tension 5 égale à +50 Volts dans la moitié inférieure du montage en série. Tant à tra- vers une diode qu'à travers une autre diode supplémentaire,

la source d'alimentation 5 doit être raccordée au transis-

tor 7 ainsi qu'au transistor supplémentaire dans la moitié inférieure du montage en série. De plus, le circuit de commande doit être muni de dérivations supplémentaires

par l'incorporation d'étages de décalage de tension sup-

plémentaires, par exemple des diodes, alors que vues depuis un point commun vers l'émetteur du transistor dont la base est couplée au point commun, le nombre de diodes est égal au nombre de diodes vues vers le point commun suivant dans

ledit montage en série. Egalement dans le cas de cette réa-

lisation symétrique de l'étage d'amplification, donc égale-

ment pour le circuit d'amplification dimensionné dans ce cas pour des tensions de sortie comprises entre +100 Volts

et +100 Volts, la tension de la jonction collecteur-émet-

teur en sens bloquant des transistors est au maximum égale à la tensionincrément, c'est-à-dire 50 Volts. Par empilage de plusieurs transistors, il est possible d'engendrer une

tension de sortie quelconque désirée, tandis que sur cha-

que étage, la tension est limitée à une valeur correspon-

dant à la tension-incrément.

A remarquer que pour une tension de sortie déterminée, il est possible de choisir une autre tension-incrément de

la série de tensions décroissantes. Toutefois, en rédui-

sant l'incrément, on doit disposer d'un plus grand nombre

de transistors dans le montage en série qu'il forme, éten-

dre corrélativement le circuit de commande, et utiliser

un plus grand nombre de sources d'alimentation. Par consé-

quent, dans le montage en série on s'efforce généralement de choisir le nombre de transistors de façon telle que chaque transistor soit soumis à la tension inverse maximale admissible selon la technologie suivant laquelle l'étage

d'amplification est réalisé.

La répartition de la chute de tension totale dans

les transistors qui, pour une tension d'entrée détermi-

née, ne sont pas conducteurs, peut être garantie de façon simple lorsque, dans chaque moitié du montage en série, les transistors sont dimensionnés de façon que l'intensité du courant de fuite de chacun de ces transistors augmente à mesure que le transi-tor se trouve plus près de la borne de sortie 55-1. Dans le cas d'un circuit d'amplification

réalisé sous forme intégrée, cette particularité est pos-

* sible si l'on choisit de plus en plus grands les bords des

surfaces de base vers les collecteurs des transistors con-

sécutifs. Ceci signifie que l'intensité du courant de fuite du transistor 7 est inférieure à celle du transistor 8, et que l'intensité du courant de fuite du transistor 8 est

inférieure à celle du transistor 9. De la même façon, l'in-

tensité du courant de fuite du transistor 12 est inférieu-

re à celle du transistor 11 tandis qu'à son tour l'inten-

sité du courant de fuite du transistor 11 est inférieure à celle du transistor 10. Lorsque les transistors 7, 8 et 9 sont non-conducteurs, le courant de fuite du transistor 7 est évacué à travers le transistor 8. Toutefois, comme l'intensité du courant de fuite de ce transistor 8 est plus grande que celle du transistor 7, la différence entre les intensités de ces courants de fuite est fournie au transistor 8 par la source d'alimentation 13 à travers la diode 17. Ceci a l'avantage que la tension du point com-

mun 21 est définie et pratiquement égale à la tension de

la source d'alimentation 13, à savoir la tension 0 Volt.

Par conséquent, la tension sur ce transistor 7 diminue de

la tension-incrément de la série de tensions décroissan-

tes; c'est-à-dire de 50 Volts. Comme l'intensité du cou-

rant de fuite du transistor 9 est supérieure à celle du transistor 8, la différence des intensités de ces courants de fuite est fournie au transistor 9 par la source 14 à travers la diode 18. Ceci a comme résultat que la chute de tension dans le transistor 8 est limitée également à 50 Volts, ce qui de la même façon est valable pour la chute

de tension dans les transistors 11 et 12. La chute de ten-

sion limitée dans les transistors 9 et 10 a déjà été expli-

quée plus en détail dans ce qui précède. La chute de ten-

sion totale qui de cette façon simple a été divisée en parties égales permet de réaliser de façon très simple l'étage d'amplification à tension de sortie élevée suivant la

technologie dite basse tension.

Au lieu des transistors simples 7 à 12, il est possi-

ble également d'utiliser des paires de transistors

Darlington. Dans ce cas toutefois, entre chaque point com-

mun consécutif du montage en série, il y a lieu d'augmen-

ter dans le circuit de commande 1 le décalage de tension, et cela par exemple en augmentant d'une unité le nombre

de diodes situées entre les points de dérivation.

Pour empêcher qu'en présence d'une très faible tension

d'entrée, des tensions de sens inverse trop élevées sur-

viennent sur les jonctions base-émetteur des transistors 7 et 8, le circuit de commande comporte les diodes 43 et 45. De la même façon, les diodes 49 et 50 doivent protéger

les jonctions base-émetteur des transistors 11 et 12. Tou-

tefois, les intensités de courant de fuite des diodes 43,

45, 49 et 50 peuvent être supérieures à celles des jonc-

tions base-émetteur des transistors correspondants 7, 8, 11 et 12, de sorte qu'en grande partie lesdites tensions

existent néammoins sur lesdites jonctions base-émetteur.

Pour éviter cela, les jonctions en question ont été shun-

tées par des diodes respectives 57, 58, 59 et 60. Le sens de passage de courant de ces diodes est opposé à celui de la jonction correspondante base-émetteur, de sorte

que lesdites tensions en sens inverse existent quasi-

entièrement sur les diodes 43, 45, 49 et 50.

Si l'on désire des tensions de sortie plus élevées, lesdites diodes peuvent être protégées contre l'influence de tensions trop élevées dans le sens inverse en utilisant

plusieurs diodes en série au lieu d'en utiliser une seule.

Dans ce cas, il faut en outre adapter le décaleur de ten-

sion entre les points de dérivation, par exemple en augmen-

tant le nombre de diodes situées dans le montage en série

du circuit de commande entre des dérivations consécutives.

Dans le circuit d'amplification de puissance décrit jus- qu'à présent, on a supposé que la réalisation du circuit de commande 1 a eu lieu suivant une technologie telle

qu'en particulier la source de courant 13 résiste à l'in-

fluence d'une tension de 150 Volts se produisant pour une tension. d'entrée de 0 Volt, et que les tensions d'entrée élevées sont disponibles entre les bornes d'entrée 31 et

32. Pour obvier à ces inconvénients et pour pouvoir réali-

ser le circuit de commande 1 par la-mise en oeuvre de la même technologie basse tension pratiquée pour réaliser l'étage d'amplification 2, il est possible d'utiliser le

circuit d'amplification que représente la figure 2.

Le circuit de commande 1 qui est représenté sur cette figure 2 est formé d'un montage en série branché,entre les bornes d'alimentation 3 et 4. Ce montage en série comporte généralement plusieurs circuits d'impédance, le nombre de

ces circuits étant égal à la moitié du nombre 2n de tran-

sistors dans l'étage d'amplification 2, éventuellement un étage de décalage de tension branché en série avec lesdits circuits d'impédance et réalisé par au moins une diode et des trajets de courant principal branchés en série avec cette diode et appartenant à des transistors de commande en nombre égal à la moitié du nombre de transistors 2n

dans l'étage d'amplification 2. Comme dans le circuit d'am-

plification conforme à l'exemple de la figure 2, le nombre de transistors est égal à six, le montage en série dont

il a été question ci-dessus comporte trois circuits d'impé-

dance 57, 58 et 59, un étage de décalage de tension formé par une diode ou éventuellement deux diodes 60, et trois transistors de commande 61, 62 et 63. Ce montage en série comporte des points de dérivation 64, 65, 66, 67, 68 et 69, dont chacun est situé entre deux de ces composants, sont raccordés successivement un à un à une borne de connexion

de base distincte 25 à 30de l'étage d'amplification 2. Com-

me circuits d'impédance 57 à 59, il est possible d'utiliser des résistances, mais il est recommandable de réaliser ces

résistances sous forme de sources de courant, en particu-

lier sous la forme qui sera expliquée plus en détail en

référence à la figure 4.

Le circuit de commande 1 est muni également de bornes d'alimentation 74, 75 ainsi que de bornes d'alimentation 76, 77. Les bornes 74, et 75 reçoivent pratiquement la même série de tensions d'alimentation décroissantes que celle

fournie aux autres bornes d'alimentation 51 et 52 de l'éta-

ge d'amplification 2 tandis que les bornes 76 et 77 reçoi-

vent pratiquement la même série de tensions d'alimentation

décroissantes que celle fournie aux autres bornes d'alimen-

tation 53 et 54 de l'amplificateur. Dans cet exemple de -

réalisation, il est possible d'interconnecter les bornes d'alimentation 51, 53, 74 et 76. De la même façon, il est possible d'interconnecter les bornes d'alimentation 52, 547 et 77. Le type de conduction des transistors 61 à 63 est

égal à celui des transistors 7 à 9, alors que les collec-

teurs des transistors de commande 61 à 63 sont raccordés

aux points de dérivation 67 à 69.

De plus, la borne d'alimentation 74 est raccordée au point de dérivation 64 à l'aide d'une diode 78 branchée en sens direct, la borne d'alimentation 75 est raccordée au point de dérivation 65 à l'aide de deux diodes 79-1 et 79-2 branchées en sens direct, la borne d'alimentation 76

est raccordée à la base du transistor de commande 61 à l'ai-

de de trois diodes 70-1, 70-2 et 70-3 branchées en sens inverse, la borne d'alimentation 77 est raccordée à la base

du transistor de commande 62 à l'aide de deux diodes 71-

et 72-2 branchées en sens inverse, tandis que la borne

d'entrée 31 est raccordée à la base du transistor de com-

mande 63. Afin de fournir aux transistors de commande 61 et 62 leur courant de base, on a branché une autre source de courant 72 entre une borne d'alimentation 88 et la base du transistor de commande 61, ainsi qu'une autre source de courant 73 entre une borne d'alimentation 89 et la base du transistor de commande 62. Les bornes d'alimentation

88 et 89 reçoivent des tensins qui dépassent d'une tension-

incrément les tensions des bornes d'alimentation 76 et 77,

à savoir 4-50 Volts et 0 Volt.

Par ailleurs, la diode 18 de l'étage d'amplification 2 a été remplacée par deux diodes 18-1 et 18-2 tandis que

la diode 19 a été remplacée par deux diodes 19-1 et 19-2.

Ce circuit d'amplification fonctionne de la façon suivante.

En présence d'une tension d'entrée qui dépasse la va-

leur 0,7 Volt engendrant dans le transistor de commande

un courant de base tel que ce transistor fonctionne en sa-

turation, la tension du point de dérivation 69 est un peu plus positive que -100 Volts. Cela a comme conséquence que le courant débité par la source de courant 73 passe

vers la borne d'alimentation 4 à travers la jonction base-

émetteur du transistor de commande 62 et le trajet de cou-

rant principal du transistor de commande 63. Le transistor

de commande 62 est alors en saturation, de sorte qu'éga-

lement la tension du point 68 est un peu plus positive que -100 Volts. Le courant débité par la source de courant 72

passe vers la borne d'alimentation 4 à travers la jonc-

tion base-émetteur du transistor de commande 61 et les trajets de courant principal des transistors de commande 62 et 63. Ce courant de commande porte à saturation le

transistor 61, alors que la tension du point de dériva-

tion 66 également est un peu plus positive que -100 Volts.

Le courant passant par le trajet de courant principal du transistor 61 est fourni pour sa plus grande partie depuis la borne d'alimentation 3 à travers la diode 60 et le montage en série des circuits d'impédance 57, 58 et 59

réalisés comure sources de courant.

Les circuits d'impédance 57 à 59 réalisés sous forme de sources de courant sont dimensionnés de façon que l'intensité du courant fourni par la source 59 dépasse légèrement celle du courant fourni par la source 58, et qu'à son tour l'intensité de ce courant soit un peu plus grande que celle du courant fourni par la source 57. Dans un exemple pratique, les intensités de ces courants avaient comme valeurs respectives 1,2 mA, 1,1 mA et 1 mA. A partir de la borne d'alimentation 75, la différence en intensité des courants des sources 59 et 58 est fournie à la source 59 à travers les diodes 79-1 et 79-2. De la même façon, la différence en intensité des courants des sources 58 et 57 est fournie à la source de courant 58 à partir de la borne

d'alimentation 74 et à travers la diode 78.

De ce fait, les tensions des points de dérivation 64 et 65 sont fixées sur la valeur 0 Volt diminuée d'une tension de jonction, et sur la valeur -50 Volts diminuée de deux tensions de jonction. Dans chacune des sources de courant 57 à 59, la tension diminue alors au maximum d'un montant égal à la tension-incrément de la série de tensions

décroissantes, c'est-à-dire 50 Volts. Cela a comme avanta-

ge que la réalisation de ces sources de courant est possi-

ble par la mise en oeuvre de la même technologie basse

tension pratiquée pour les éléments de l'étage d'amplifi-

cation 2.

Une petite fraction du courant passant par le transis-

tor de commande 61 est soutirée à la charge 55. En présen-

ce dudit signal d'entrée notamment, il s'écoule consécuti-

vement vers la borne de sortie 4 un courant depuis la borne de sortie 55, la jonction base-émetteur du transistor 10

et les trajets de courant principal des transistors de com-

mande 61 et 63. Ce courant rend conducteur le transistor

10, de sorte qu'il s'écoule vers l'autre borne d'alimenta-

tion 53 un courant de charge à travers le trajet de cou-

rant principal du transistor 10 et les diodes 19-1 et 19-2.

Une petite fraction de ce courant passant par le transistor s'écoule vers la borne d'alimentation 4 à travers la jonction base-émetteur du transistor 11 et les trajets de

courant principal des transistors de commande 62 et 63.

Ce courant rend conducteur le transistor 11, de sorte que le courant de charge s'écoule vers l'autre borne de sortie

54 à travers les trajets de courant principal des transis-

tors 10 et 11 et la dinde 20. Lorsque le transistor 11 de-

vient conducteur, les diodes 19-1 et 19-2 deviennent non conductrices. Une petite fraction du courant passant par le trajet de courant principal du transistor 11 s'écoule

vers la borne d'alimentation à travers la jonction base-

émetteur du transistor 12 et le trajet de courant principal du transistor'de commande 63. De ce fait, le transistor 12 devient conducteur, de sorte que d'une part la diode 20 devient non conductrice et que d'autre part le courant de charge s'écoule vers la borne d'alimentation 4 à travers les trajets de courant principal des transistors 10, 11 et

-12.

A remarquer que la tension sur les diodes 19-1 et 19-2 est alors égale à 100 Volts. C'est pourquoi l'on utilise deux diodes, de sorte que la chute de tension dans

chaque diode est au maximum égale à 50 Volts.

Dans cet exemple de réalisation aussi, le fait d'in-

verser le sens de passage de courant de la façon précisée à l'égard de l'exemple de réalisation se rapportant à la figure 1 a comme conséquence le soutirage de courant au

transistor 9, avec le maintien des mêmes avantages.

Lorsque l'amplitude du signal d'entrée diminue, l'in-

tensité du courant passant-par le transistor de commande 63 diminue. Ceci a comme conséquence l'augmentation de la tension du point de dérivation 69. Aussi longtemps que la tension ne devient pas supérieure à -50 Volts, augmentée d'une tension de jonction, le courant que débite la source

73 est évacué entièrement à travers le transistor de com-

mande 63, et les transistors de commande 61 et 62 restent

en saturation.

Ceci a comme conséquence qu'abstraction faite de la chute de tension dans les transistors saturés 61, 62, et la diode 60, la tension du point de dérivation 66 ne devient pas supérieure non plus à ladite tension, et les diodes

79-1 et 79-2 restent conductrices.

L'accroissementde la tension sur le transistor de

commande 63 résultant d'une faible diminution de l'intensi-

té du courant de collecteur de ce même transistor lors d'une faible réduction de l'amplitude du signal d'entrée, se ma- nifeste comme une diminution de tension de la source de courant 59. Abstraction faite des courants de base des transistors 10, 11, 12, la source de courant 59 constitue la charge imposée au transistor 63, de sorte qu'il est obtenu un signal de sortie amplifié. La diminution de

l'intensité du courant passant par le transistor 63 a com-

me conséquence que l'intensité des courants de commande des transistors 10, 11 et 12 diminue, ce qui fait diminuer l'intensité du courant passant par la charge. De ce fait,

la tension entre les extrémités de la charge diminue. Lors-

que la tension du transistor de commande 53 a augmenté de

façon qu'il en résulte dans la source 59 une chute de ten-

sion environ égale à 1,5 Volt, le courant de charge 59 ne

perd pas entièrement son courant. Cela signifie qu'en pré-

sence de la chute de tension qui a lieu dans la source de courant 59, celle-ci est portée à saturation et débite moins de courant jusqu'à l'instant o ce courant est égal au courant de la source 59. Audit instant, les diodes 79-1

et 79-2 deviennent non conductrices et la source de cou-

rant 58 fournit le courant passant par le trajet de cou-

rant principal des transistors 61, 62 et 63.

Lorsque l'amplitude du signal d'entrée diminue davan-

tage, la tension du point de dérivation 69 augmente et passe à la valeur 50 Volts, augmentée d'une tension de jonction. Si la tension de ce point a tendance à augmenter davantage, le courant de la source 73 commence à s'écouler vers la borne d'alimentation 77 à travers les diodes 71-1 et 712. De ce fait, la tension de la base du transistor

62 est maintenue ce qui par conséquent est le cas égale-

ment de la tension de l'émetteur. Par conséquent, cette

tension d'émetteur reste limitée à ladite tension, à sa-

voir -50 Volts augmentée d'une tension de jonction. Ceci

fournit l'avantage que la chute de tension dans le transis-

tor de commande 63 n'est jamais supérieure à -50 Volts, et par conséquent, ce transistor peut être réalisé par la mise en oeuvre de la même technologie basse tension que

celle ayant fourni l'étage de commande 2.

Par ailleurs, la tension élevée du point de dérivation 69 a comme conséquence d'une part que la tension de la base du transistor 12 est devenue élevée au point qu'un

passage de courant n'est plus possible du trajet de cou-

rant principal du transistor 11 vers la base du transistor

12, étant donné que ce courant s'écoulera vers l'autre bor-

ne d'alimentation 54 à travers la diode 20. Le transistor

12 est alors non conducteur. Pour être certain que le tran-

sistor est dans ce cas toujours non conducteur, le nombre

de diodes dans le trajet de base du transistor de comman-

de 62 dépasse d'une unité le nombre de diodes branchées en

série avec la borne d'alimentation 54-

L'avantage de pratiquer l'alimentation depuis une sour-

ce à tension plus faible a déjà été expliqué en détail en référence à l'exemple de réalisation se rapportant à la

figure 1.

La diminution s l'intensité du courant de base du

transistor de commande 62 a comme conséquence que ce tran-

sistor de commande quitte l'état de saturation et que, par-

tant, la tension de collecteur de ce transistor diminue à partir du point de dérivation 68. Lorsque l'amplitude

du signal d'entrée décroît davantage, la tension du tran-

sistor de commande 62 augmente davantage étant donné que du courant à intensité croissante fourni par la source de

courant 73 s'écoule vers la borne d'alimentation 77 à tra-

vers les diodes 71-1 et 71-2. Aussi longtemps que la ten-

sion du point 69 ne dépasse pas la valeur 0 Volt dimi-

nuée d'une tension de jonction et d'une tension résiduelle de la source de courant 58, un accroissement de tension

entre les électrodes du transistor 62 aura comme conséquen-

ce une diminution de tension de la source de courant 58.

La tension du point 64 reste fixée sur 0 Volt, étant donné

que la diode 78 fournit encore toujours le courant de dif-

férence des sources de courant 58 et 57, de sorte que la chute de tension dans la source 57 reste fixée sur 50 Volts. Par conséquent, la source de courant 58 fait office de résistance de charge pour le transistor de commande 62 dans la plage de tensions de sortie limitée par environ

-50 Volts et environ 0 Volt.

Ce qui déjà dans ce texte a été précisé à l'égard du transistor de commande 63 et de la source de courant 59 pour la plage de tensions de sortie limitée de -100 Volts

à -50 Volts, est valable de la même façon pour le transis-

tor de commande 62 et la source de courant 58 pour la pla-

ge de tensions de sortie limitée par -50 Volts et 0 Volt.

Lorsque l'amplitude du signal d'entrée diminue au point de rendre la tension du point de dérivation 68 égale à 0 Volt augmentée de deux tensions de jonction, la

tension de ce point 68 n'est plus à même d'augmenter davan-

tage, étant donné que le courant de base fourni par la source de courant 72 commence alors à s'écouler vers la borne d'alimentation 76 à travers les diodes 70-1, 70-2 et 70-3, de sorte que le transistor de commande 61 quitte l'état de saturation,ce qui, de la même façon que décrite

à l'égard du transistor de commande 62, a comme consé-

quence que la tension du point de dérivation 68 est fixée sur 0 Volt, augmentée de deux tensions de jonction. Ceci procure l'avantage que dans le transistor de commande 62,

la chute de tension ne dépasse pas 50 Volts.

En conséquence de la tension élevée du point de dé-

rivation 68, le transistor il devient non conducteur.

Pour avoir la certitude que dans ce cas le transistor 11 est toujours non conducteur, le nombre de diodes dans le circuit de commande du transistor de commande 61 dépasse toujours d'une unité le nombre de diodes placées entre

l'émetteur du transistor 11 et l'autre borne d'alimenta-

tion 53. Pour une raison déjà spécifiée, ce nombre de diodes était égal à deux, et par conséquent, le nombre de diodes utilisées dans le circuit de commande du transistor

61 est égal à trois.

Par ailleurs, en conséquence de la tension élevée du point de dérivation 68, la tension du point de dérivation 64 devient élevée au point de rendre non conductrice la diode 78. Le courant défini par le transistor de commande63

est alors fourni par la source de courant 57.

En conséquence de la tension élevée des points de dé-

rivation 64 à 66, il passe consécutivement un courant de

base pour le transistor 8 depuis le point 66 vers la char-

ge 55. Ceci a comme conséquence de rendre conducteur le transistor 9. De ce fait, à partir du point 65, un courant de base pour le transistor 8 peut s'écouler vers la charge a travers le trajet de courant principal du transistor 9, ce courant rendant conducteur le transistor 8. Dans ces conditions, depuis le point de dérivation 64, un -courant de base pour le transistor 7 est à même de s'écouler vers la charge à travers les trajets de courant principal des

transistors 8 et 9, ce qui rend conducteur le transistor 7.

Depuis la borne d'alimentation 3, il s'écoule alors vers la charge 55 un courant de charge à travers les trajets de

courant principaux des transistors 7, 8 et 9.

A remarquer ici qu'il existe alors une tension de

presque 100 Volts entre l'émetteur du transistor 8 et l'au-

tre borne d'alimentation 52.

Par conséquent, on a branché entre cet émetteur et la-

dite autre borne 52 deux diodes 18-1 et 18-2 pour limiter sur 50 Volts la tension en sens inverse de chacune de ces diodes. Il en résulte qu'entre la borne d'alimentation 75 et le point de dérivation 75 auquel est raccordée la base du transistor 8, il importe également de brancher deux diodes étant donné que la tension de la base du transistor 8 est,

à une tension de jonction près, égale à la tension d'émet-

teur. Par conséquent, il existe sur chaque diode 79-1 et 79-2 au maximum une tension en sens inverse égale à 50 Volts. Par ailleurs, ces deux diodes 79-1 et 79-2 sont nécessaires par maintenir non conducteur le transistor 8en

présence d'une tension de sortie inférieure à -50 Volts.

Lors d'une nouvelle réduction de la tension d'entrée, la tension du transistor de commande 61 augmente et par

conséquent, la tension de la source de courant 57 diminue.

Cette source 59 fait alors office de charge pour le tran-

sistor de commande amplifiant le signal.

Ce qui a été précisé à l'égard des sources de cou-

rant 58 et 59 et des transistors de commande 62 et 63 au sujet de la plage de tensions de sortie limitée par les tensions -50 Volts, 0 Volt et les tensions -100 Volts, -50 Volts, est valable de la même façon pour la source de courant 57 et le transistor de commande 51 dans la plage

de tensions de sortie limitée par 0 Volt et +50 Volts.

A remarquer également que de façon identique décrite pour l'exemple de réalisation selon la figure 1 en ce-qui concerne l'inversion de sens de passage de courant la même

chose est valable aussi pour l'inversion de sens de passa-

ge de courant dans le cas du circuit d'amplification que

représente la figure 2. Dans l'exemple de réalisation dé-

crit en référence à cette figure 2, les tensions sur tous les composants sont limitées jusqu'au maximum 50 Volts,

exception faite des sources de courant 72, 73 dont la ten-

sion en cas de saturation du transistor 63 peut augmenter jusque 150 Volts et 100 Volts. S'il est vrai qu'il est possible de diminuer notablement la tension des bornes d'alimentation 72 et 73, il n'est pas possible toutefois de diminuer de plus de 50 Volts ladite tension, de sorte que la source de courant 72 peut continuer à supporter une

tension supérieure à 100 Volts.

Toutefois, l'exemple de réalisation se rapportant à

la figure 3 n'est pas affecté par cet inconvénient.

Suivant cet exemple de réalisation, il s'agit d'un circuit d'amplification dans lequel aussi bien l'étage

d'amplification 2 que le circuit de commande 1 sont réali-

sables entièrement par la mise en oeuvre de la même techno-

logie dite basse tension.

L'étage d'amplification 2 dont il est question dans

cet exemple de réalisation est identique à l'égage d'am-

plification dont il est question sur la figure 2, seul le circuit de commande 1 diffère dans une certaine mesure de

celui que représente la figure 2.

* Au lieu des sources de courant raccordées uniquement aux bases des transistors de commande 61 et 62, le circuit d'amplification répondant à la figure 3 comporte également

des miroirs de courant en partie en série avec les tran-

sistors de commande dans le circuit de commande. Le miroir

de courant partiellement en série avec le trajet de cou-

rant principal du transistor 61 comporte une diode 80 branchée entre le point de dérivation 67 et le collecteur

du transistor de commande 61, le sens de passage de cou-

rant de ladite diode 80 correspondant à celui du transistor

de commande 61. Ladite diode 80 est shuntée par une résis-

tance 82 et par la jonction base-émetteur d'un transistor auxiliaire 81 qui a le même type de conduction que les transistors 10 à 12 et dont le collecteur est raccordé à la

base du transistor de commande 61.

De la même façon, entre le point de dérivation 68 et le collecteur du transistor de commande 62, on a branché une diode 83 dont le sens de passage de courant correspond à celui du transistor de commande 62. Cette diode 83 est

shuntée par une résistance 85 et par la jonction base-émet-

teur d'un transistor auxiliaire 84 qui a le même type de

conduction que le transistor auxiliaire 81 et dont le col-

lecteur est raccordé à la base du transistor de commande 62. A partir du courant de référence passant par la diode ou la diode 83, il est déduit, par la résistance 82 ou 83 et par le transistor auxiliaire 81 ou 84, un courant de base souhaité pour le transistor de commande 61 ou pour le transistor de commande 62. En présence de tensions

d'entrée pour lesquelles la tension du point de dériva-

tion 68, 69 est plus positive que 0 Volt ou -50 Volts, l'excédent du courant de commande fourni par le transistor auxiliaire 81, 84 passe vers la borne d'alimentation 76 ou 77. En présence de tensions d'entrée pour lesquelles la tension du point de dérivation 68, 69 est plus négative que 0 Volt ou -50 Volts, le transistor de commande 61 ou le

transistor de commande 62 est porté à saturation.

Pour le reste, le fonctionnement du circuit d'ampli- fication selon la figure 3 est indetique au fonctionnement du circuit d'amplification selon la figure 2. A remarquer que la tension entre les points de dérivation 67 et 68 et la tension entre les points de dérivation 68 et 69 est, de la façon déjà décrite, limitée sur au moins 50 Volts, de sorte que la tension entre les extrémités de chacun des composants 80, 81, 82, 83 et 84 n'est jamais supérieure à

Volts.

Dans son ensemble, le circuit d'amplification selon la figure 3 est donc réalisable par la mise -en oeuvre de

la même technologie basse tension.

Les circuits d'amplification que représentent les

figures 1 et 2 conviennent en particulier pour être utili-

sés dans des circuits téléphoniques, en particulier dans des lignes d'abonné. Sur un de ses conducteurs, une ligne d'abonné porte une tension continue de 0 Volt, l'autre conducteur de la ligne portant une tensioncontinue de -50 Volts avec un signal de courant alternatif superposé sur les deux tensions en question, ce signal étant par exemple

un signal vocal.

Par la fourniture de signaux d'entrée adéquats aux

bornes d'entrée 31 et 32, il est possible de prélever di-

rectement à la sortie une tension continue de -0 Voit ou de -50 Volts. Les tensions des bornes d'alimentation 3 et 4 sont choisies égales l'une à +50 Volts et l'autre à -100

Volts afin de disposer pour le conducteur à tension conti-

nue de 0 Volt d'une excursion de tension de +50 Volts, et pour le conducteur à tension continue de -50 Volts d'une excursion de tension de50 Volts afin de débiter à la ligne

d'abonné un signal de réveil d'amplitude suffisante. La réa-

lisation à l'aide de tensions d'alimentation symétriques

pour l'emploi comme amplificateur de signaux en audiofré-

quence a déjà été décrite dans ce qui précède.

Sur la figure 4, on a représenté une source de courant

qui convient pour être utilisée dans les exemples de réa-

lisation selon les figures 2 et 3 dans le but de réaliser chacun des circuits d'impédance 57, 58 et 59 dans le monta--

ge en série du circuit de commande 1. Cette source de cou-

rant connue en soi comporte un montage en série de deux

diodes 93 et 94, raccordé à une première borne de conne-

xion, et un montage en série shuntant ces diodes et formé par une résistance 95 et par la jonction base-émetteur

d'un transistor 96. Le courant de base passant par le tran-

sistor 96 est dans ce cas défini par le courant dans les

deux diodes 93 et 94, par la valeur ohmique de la résis-

tance 95 et par l'intensité du courant passant par la jonc-

tion base-émetteur du transistor 96. La relation entre le

courant passant par les diodes 93 et 94 et le courant pas-

sant par la résistance 95 n'est pas linéaire. Le courant de collecteur de ce transistor 96 est défini par ce courant de base. Au collecteur du transistor 96 est raccordé le montage en série que forment une diode 97 etune résistance 98. Par ailleurs, la diode 97 et larésistance 98 sont shuntées par une jonction base-émetteur d'un transistor 99 et par une résistance 100, le collecteur du transistor

99 étant raccordé à la diode 94.

Le courant de collecteur du transistor 99 est détermi-

né dans ce cas par le courant passant par la diode 97, ainsi que par le rapport des valeurs ohmiques des résistances 98 et 100. La relation entre les courants passant par des

résistances 98 et 99 est pratiquement linéaire. Ledit cou-

rantdebasedfxit le courantde collecteur du transistor 99.

Le courant passant par le collecteur du transistor 99 passe à travers les diodes 93 et 94 pour arriver ensuite à la borne 90, et à partir de ce courant, de la façon décrite

ci-dessus, il est déduit le courant passant par le transis-

tor 96, ce courant passant par l'intermédiaire de la diode 97 et de la résistance 98, courant duquel est déduit le courant passant par le transistor 99. Lorsque ce courant ne correspond pas au courant qui a servi de base, ladite relation non linéaire fournira une meilleure adaptation des intensités de courant. Ce réglage tend donc vers une situation d'équilibre. Le coefficient d'amplification du transistor 96 de ladite source de courant est supérieur à un. Ceci fournit un coefficient d'amplification supérieur à l'unité dans la boucle que forment le transistor 96, la diode 91, le transistor 99 et les résistances 98, 100, de sorte que du fait d'appliquer une tension sur les bornes

et 91, cette source de courant démarre automatiquement.

S'il n'est pas possible de prélever complètement le courant fourni par cette source de courant, les transistors

98 et 99 sont portés à saturation. Cela a comme conséquen-

ce la diminution du coefficient d'amplification de ces

transistors, ce qui donnera lieu au changement tant du rap-

port entre les intensités des courants passant par la ré-

sistance 95 et les diodes 93 et 94 que du rapport entre les intensités des courants passant par les résistances 99 et 100, alors que la source de courant pourra s'ajuster sur une nouvelle situation d'équilibre en présence d'un courant

à plus faible intensité.

La tension entre les bornes de connexion peut couvrir une large plage de tensions, étant donné que les moitiés

inférieure et supérieure de la source de courant sont rac-

cordées l'une à l'autre à l'aide des collecteurs des tran-

sistors 97 et 98.

A partir d'une tension de 50 Volts, le circuit continue à fonctionner comme source de courant jusqu'à une tension

qui est un peu plus grande que deux tensions de jonction.

Puis, de la façon expliquée, le fonctionnement de ce circuit

d'impédance s'ajuste sur un courant à moins forte intensité.

Grâce auxdites propriétés, cette source de courant con-

vient pour être utilisée comme circuit d'impédance pour les exemples de réalisation illustrés en référence aux figures

2 et 3.

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Claims (7)

REVENDI CAT IONS

1.- Circuit d'amplification comportant un circuit de commande, un étage d'amplification raccordé à ce circuit de commande, ainsi que deux bornes d'alimentation couplées à des sources d'alimentation devant appliquer auxdites bornes des potentiels différents, alors que ledit étage d'amplification comporte 2n (n = 2,3,...) transistors dont

chacun comprend un trajet de courant principal et une élec-

trode de commande, les trajets de courant principal étant branchés en série entre les deux bornes d'alimentation, une borne de sortie qui sert à la connexion d'une charge et est raccordée au point commun au nème trajet de courant ème principal ainsi qu (n + 1) trajet de courant principal dudit montage en série, tandis que les n transistors situés entre la première borne d'alimentation et la borne de sortie sont d'un type de conduction complémentaire à celui des n transistors situés entre la borne de sortie et la deuxième borne d'alimentation, ainsi que 2(n - 1) autres bornes d'alimentation dont chacune est, à travers au moins une diode ajoutée individuellement à chaque borne, raccordée à point parmi ceux non raccordés à la borne de sortie, dans

lesquels sont interconnectés des trajets de courant prin-

cipal du montage en série que forment les transistors, les-

dites autres bornes d'alimentation étant raccordées égale-

ment à d'autres sources d'alimentation qui doivent appli-

quer à ces bornes d'alimentation des tensions d'alimenta-

tion comprises entre les potentiels des deux sources d'a-

limentation, tandis que les diodes ajoutées individuelle-

ment auxdites autres bornes d'alimentation sont montées de façon que la diode raccordée à un point d'interconnexion déterminé, devient non conductrice lorsque, dans le sens absolu, le potentiel dudit point dépasse le potentiel de

l'autre borne d'alimentation couplée à la diode en ques-

tion, caractérisé en ce que des tensions d'alimentation qui forment une série identique de tensions décroissantes de façon incrémentielle sont fournies par lesdites autres sources de tension aussi bien aux (n - 1) autres bornes

d'alimentation comptées à partir de la borne d'alimenta-

tion qui a la polarité la plus élevée jusqu'à la borne de sortie, aux autres bornes de connexion (n - 1) comptées

à partir de cette borneci sortie jusqu'à l'autre borne d'a-

limentation.

2.- Circuit d'amplification selon la revendication 1,

caractérisé en ce que les 2(a - 1) transistors sont dimen-

sionnés de façon que les intensités des courants de fuite des transistors dans chaque groupe de-(n - 1) transistors

consécutifs situés de part et d'autre de la borne de sor-

tie augmentent à partir de chacune des bornes d'alimenta-

tion et vers la borne de sortie.

3.- Circuit d'amplification selon la revendication 1, le circuit de commande étant muni d'un montage en série branché entre les bornes d'alimentation, caractérisé en ce qu'à partir de la première borne d'alimentation et vers la

deuxième borne d'alimentation, ledit montage en série com-

porte consécutivement n circuits d'impédance éventuellement un circuit de décalage de tension, et n transistors de commande, que le circuit de commande comporte un point de dérivation ajouté de façon individuelle à chaque circuit d'impédance et à chaque transistor de commande, qu'un à un et successivement les points de dérivation ainsi formés sont raccordés aux bornes de connexion de base de l'étage d'amplification, qu'à travers au moins une diode branchée en sens direct, chacune des autres bornes d'alimentation est

raccordée à un des n points de dérivation consécutifs ajou-

tés à chaque circuit d'impédance, qu'à travers au moins une diode branchée en sens inverse, chacune desdites autres

bornes d'alimentation est raccordée à une des bases consé-

cutives des n - 1 transistors de commande, et qu'une borne 1 ème d'entrée est raccordée à la base du n transistor de commande.

4.- Circuit d'amplification selon la revendication 3, caractérisé en ce que les transistors de commande ont le même typé de conduction que les n transistors situés entre la première borne de connexion et la borne de sortie dans l'étage d'amplification, que le collecteur des derniers n - 1 transistors de commande sont raccordés directement aux émetteurs des premiers n-l transistors de commande, que le collecteur du premier transistor de commande est couplé au circuit d'impédance inférieur éventuellement à travers

un étage de décalage de tension, et qu'à travers des sour-

ces de courant distinctes, les bases des n - 1 premiers

transistors de commande sont raccordées une à une et suc-

cessivement à la première borne d'alimentation et auxdites

autres bornes d'alimentation de rang 1 à rang (n - 2).

5.- Circuit d'amplification selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit d'impédance de rang n est raccordé au collecteur du premier transistor de commande éventuellement à travers un étage de. décalage de tension et une diode branchée en sens direct, que l'émetteur du transistor de commande de rang m avec m = 1,2... (n - 2) est raccordé au transistor de commande de rang (m + 1) à travers une diode branchée en sens direct et que chacune de ces diodes est shuntée par une résistance. en série avec une jonction émetteur-base d'un transistor auxiliaire dont le collecteur est raccordé à la base du transistor de commande dont le collecteur est raccordé à la base du

transistor auxiliaire.

6.- Circuit d'amplification selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le nombre de diodes situées

entre chacune des bornes d'alimentation de l'étage d'am-

plification et les points d'interconnexion couplés à ces bornes et appartenant aux trajets de courant principal des transistors est égal au nombre de trajets de courant principal des transistors dans le montage en série qui sont situés entre ladite autre borne d'alimentation et la borne d'alimentation la plus proche, que le nombre de diodes situées entre les autres bornes d'alimentation et les points de dérivation du montage en série du circuit de commande qui sont ajoutés au circuit d'impédance est

égal au nombre de circuits d'impédance situés entre cha-

cune de ces autres bornes d'alimentation et la première borne d'alimentation, et que le nombre de diodes situées entre les autres bornes d'alimentation et les entrées de commande des transistors de commande est égal au nombre

de trajets de courant principal des transistors de comman-

de qui sont situés entre chacune des autres bornes d'ali- mentation et la deuxième borne d'alimentation augmenté

de un.

7.- Circuit d'amplification selon l'une quelconque

des revendications 3 à-5, caractérisé en ce que chaque

circuit d'impédance peut être réalisé sous forme de source

de courant.