Quel est l’intérêt des transistors à paires appariées ?

Les transistors à paires appariées font référence à une paire de transistors intentionnellement fabriqués ou sélectionnés pour avoir des caractéristiques électriques presque identiques. Ces paires appariées sont utilisées dans divers circuits électroniques et leur objectif principal est de garantir un fonctionnement équilibré et symétrique, en particulier dans les applications où une correspondance précise des paramètres des transistors est essentielle. Examinons les raisons et les applications de l’utilisation de transistors à paires adaptées :

1. Fonctionnement symétrique :

Caractéristiques équilibrées : Dans certains circuits amplificateurs et amplificateurs différentiels, il est crucial d’avoir un fonctionnement symétrique ou équilibré. Des transistors à paires adaptées sont utilisés pour obtenir des caractéristiques électriques similaires dans les deux transistors, garantissant ainsi que le circuit fonctionne de manière symétrique.
Amplificateurs différentiels : dans les amplificateurs différentiels, qui amplifient la différence entre deux signaux d’entrée, les transistors à paires adaptées aident à maintenir la symétrie, minimisant les signaux de mode commun et offrant de meilleures performances en matière de rejet du bruit.

2. Circuits miroir actuels :

Sources de courant de précision : les transistors à paires appariées sont souvent utilisés dans les circuits miroirs de courant. Un miroir de courant est une configuration de circuit dans laquelle un transistor reflète le courant circulant à travers un autre transistor.
Adaptation de la température et du processus : pour maintenir la précision de la mise en miroir du courant, les transistors du circuit miroir doivent être étroitement adaptés en termes de caractéristiques électriques, notamment le gain de courant (β) et la tension de seuil. Les transistors à paires appariées offrent ce niveau de précision.

3. Références de tension :

Références de tension de bande interdite : dans les circuits de référence de tension, des transistors à paires adaptées sont utilisés pour créer des tensions de référence stables. Les caractéristiques équilibrées des transistors adaptés aident à maintenir la précision et la stabilité de la tension de référence dans des conditions variables, telles que les changements de température.

4. Amplificateurs différentiels et amplificateurs opérationnels :

Réduction de la tension de décalage : dans les amplificateurs différentiels et les amplificateurs opérationnels, l’utilisation de transistors à paires adaptées permet de minimiser les tensions de décalage. Les tensions de décalage peuvent introduire des erreurs dans le processus d’amplification, et l’adaptation des transistors améliore les performances globales.

5. Compensation de température :

Suivi thermique : les paramètres du transistor, tels que β et la tension de seuil, peuvent être sensibles aux variations de température. Les transistors à paires appariées sont bénéfiques dans les circuits compensés en température, garantissant que les changements de température affectent les deux transistors de la même manière, maintenant ainsi la stabilité.

6. Applications haute fréquence :

Amplificateurs RF : dans les applications haute fréquence, telles que les amplificateurs radiofréquence (RF), les transistors à paires appariées permettent d’obtenir des performances équilibrées et symétriques. Ceci est crucial pour minimiser la distorsion et optimiser le gain dans les circuits RF.

7. Traitement du signal analogique :

Conditionnement du signal : dans les applications de traitement du signal analogique, les transistors à paires adaptées jouent un rôle dans les circuits de conditionnement, de filtrage et de modulation du signal. La correspondance précise garantit que les caractéristiques du signal souhaitées sont maintenues avec précision.

8. Linéarité améliorée :

Exigences de linéarité : dans certaines applications, en particulier celles nécessitant une linéarité élevée, des transistors à paires adaptées sont choisis pour maintenir la linéarité sur toute la plage de fonctionnement. Ceci est essentiel dans les systèmes de communication et certaines applications audio.

9. Amplificateurs de précision :

Amplificateurs d’instruments : les amplificateurs d’instruments utilisés dans les systèmes de mesure et d’instrumentation utilisent souvent des transistors à paires appariées pour obtenir une amplification précise des petits signaux tout en rejetant le bruit de mode commun.

10. Fabrication et tests :

Processus de fabrication : les transistors à paires appariées peuvent être fabriqués à l’aide de processus de fabrication spécialisés pour garantir une correspondance étroite des paramètres électriques. De plus, des processus de test et de tri sont utilisés pour sélectionner des paires présentant une correspondance précise.

En résumé, l’intérêt des transistors à paires appariées réside dans leur capacité à fournir des performances symétriques et équilibrées dans divers circuits électroniques. Que ce soit dans les amplificateurs, les miroirs de courant ou les références de tension, l’utilisation de transistors à paires adaptées contribue à améliorer la précision, la stabilité et les performances globales dans les applications où les caractéristiques des transistors étroitement adaptées sont essentielles.

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