polarisé

Un composant ou un circuit polarisé est soumis à une tension ou un courant continu pour établir un point de fonctionnement de référence avant tout traitement du signal. Ce pré-conditionnement déplace le dispositif dans une région spécifique de sa courbe caractéristique, où il réagira de manière prévisible aux signaux entrants. Sans polarisation, de nombreux dispositifs actifs se trouveraient dans la mauvaise partie de leur plage, produisant une distorsion ou ne répondant pas du tout.

Dans les transistors, la polarisation est essentielle. Un transistor à jonction bipolaire (BJT) a besoin d'un courant de base pour faire passer la jonction de la coupure (où elle est éteinte) à la région active (où elle amplifie). La tension base-émetteur doit être maintenue au-dessus d'environ 0,6 volt pour les dispositifs au silicium. Un circuit amplificateur utilise généralement un réseau de résistances de polarisation pour établir ce point de repos, de sorte que lorsqu'un signal faible arrive à l'entrée, le transistor est prêt à répondre linéairement sans écrêtage. Les transistors à effet de champ nécessitent une tension de polarisation de grille à la place, et peuvent souvent être polarisés à près de zéro selon la conception.

Polarisation dans le traitement du signal

Les diodes, les tubes à vide et les circuits intégrés nécessitent tous une polarisation. Un amplificateur opérationnel utilisé comme comparateur peut être polarisé avec une tension de référence sur une entrée afin qu'il se déclenche à un seuil spécifique. Les amplificateurs de puissance RF sont polarisés en modes Classe A (conduction continue), Classe AB (conduction plus de la moitié du cycle) ou Classe C (conduction brève) pour échanger l'efficacité contre la linéarité. Le point de polarisation détermine la consommation d'énergie, la planéité du gain et la distorsion d'intermodulation.

La polarisation est appliquée par des diviseurs résistifs, des sources de courant ou des alimentations de polarisation dédiées. La dérive en température est un réel problème : lorsqu'un transistor chauffe, sa chute de tension directe diminue, ce qui peut pousser un point de polarisation non compensé en coupure ou en saturation. Les circuits comprennent souvent des réseaux de compensation à thermistance ou des circuits de polarisation actifs pour maintenir le point de repos stable sur les plages de température de fonctionnement.

Le terme vient du décalage physique ou de l'inclinaison imposée au dispositif, analogue à la pré-tension ou à la précharge dans les systèmes mécaniques. Dans la conception de la commutation et de la RF, la polarisation est souvent réglée expérimentalement sur le banc car les tolérances des composants et les parasitaires rendent les calculs simples peu fiables.