1 - FONCTIONNEMENT D’UN TRANSISTOR DE PUISSANCE

• 1.1 - Quelques définitions
• 1.2 - Technologies des transistors de puissance
  Figure 1 - Schéma d'un transistor à effet de champ Figure 2 - Canal d’un MESFET Figure 3 - Création d’une zone désertée dans un semi-conducteur N Figure 4 - Canal d’un LDMOS en régime saturé Figure 5 - Canal d’un HEMT Figure 6 - Réseau de caractéristiques d'un transistor de puissance Tableau 1 - Caractéristiques et facteurs de mérite des principaux matériaux [...]
• 1.3 - Fonctionnement d’un FET de puissance
  Figure 7 - Schéma équivalent de droite de charge d'un transistor de puissance Figure 8 - Transistor en régime de saturation avec les courants grille-source (en vert) et drain-source (en orange)

2 - PUISSANCE MAXIMALE D’UN TRANSISTOR

• 2.1 - Critère de Johnson et puissance linéaire maximale
• 2.2 - Largeur de grille et MAG (Maximum Available Gain)
  Figure 9 - Vue de dessus des électrodes d’un transistor à 7 doigts
• 2.3 - Courant maximal, impédance de sortie et puissance maximale
• 2.4 - Critère de Baliga et résistance RON
• 2.5 - Impact de la thermique
  Figure 10 - Représentation schématique du flux d'évacuation thermique (cône thermique, en orange sombre) sous un composant de puissance Figure 11 - Limite en puissance des transistors élémentaires, en fonction du matériau utilisé, et largeur maximale W max des transistors Tableau 2 - Caractéristiques approximatives de plusieurs technologies
• 2.6 - Adaptation en sortie et impact de la bande passante
  Figure 12 - Construction d’un circuit de sortie présentant une impédance Z out adaptée au transistor mais intégrant un port 50 Ω

3 - AMPLIFICATEURS ÉTAT SOLIDE ET RENDEMENT

• 3.1 - Classes de fonctionnement linéaires
  Figure 14 - Principe d'amplification d'un transistor de puissance Figure 15 - Droites de charge (théoriques) des différentes classes d’amplificateurs Figure 16 - Coefficients γ n et valeurs théoriques du rendement drain en fonction de l’angle de conduction θ en négligeant l’influence du rapport δ Figure 17 - Valeurs optimales de rendement drain et de PAE en classe AB
• 3.2 - Classes de fonctionnement commuté
  Figure 18 - Courant et tension aux bornes d’une cellule LCZout
• 3.3 - Impact du gain sur le PAE
• 3.4 - Combinaison de transistors
  Figure 19 - Ordres de grandeur (zone hachurée) de pertes pour un combineur 2 vers 1 et PAE maximale, en fonction de la fréquence Figure 20 - P(f) pour les technologies état solide du transistor au MMIC puis à l'amplificateur

4 - LINÉARITÉ D’UN SSPA

• 4.1 - Exigences de linéarité en télécommunications
• 4.2 - Linéarité d’un SSPA
• 4.3 - Optimisation du rendement en back off
  Figure 21 - Gain en rendement des procédés LINC (angle de compensation ∼ 45 °), DOHERTY (2 transistors identiques), EER, suivi d'enveloppe ET et classes de polarisation A, AB (profonde et peu profonde) et B idéales Figure 22 - Montage DOHERTY Tableau 3 - Montages permettant une optimisation de la linéarité et du rendement

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - ACRONYMES

8 - SYMBOLES