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Amplificateurs
Les amplificateurs sont utilisés de manière extensive dans les circuits électroniques pour amplifier un signal électronique sans l’affecter d’aucune autre manière.
En général, nous pensons aux amplificateurs en tant qu’amplificateurs audio présents dans les radios, lecteurs CD et chaînes stéréo que nous utilisons à la maison. Dans cette section de résumé sur les amplificateurs, nous avons examiné le circuit d’un amplificateur basé sur un transistor bipolaire unique, comme indiqué ci-dessous, mais il existe plusieurs autres types de circuits d’amplificateurs à transistors que nous pourrions utiliser.
Circuit d’Amplificateur à Un Seul Étage Typique
Résumé des Amplificateurs de Petits Signaux
- Les amplificateurs de petits signaux sont également connus sous le nom de Amplificateurs de Tension.
- Les amplificateurs de tension ont trois propriétés principales : Résistance d’Entrée, Résistance de Sortie et Gain.
- Le gain d’un amplificateur de petits signaux est la quantité par laquelle l’amplificateur “amplifie” le signal d’entrée.
- Le gain est un rapport entre la sortie et l’entrée, il n’a donc pas d’unités mais est désigné par le symbole (A) avec les types d’amplification les plus courants étant Gain de Tension (Av), Gain de Courant (Ai) et Gain de Puissance (Ap).
- Le gain de puissance de l’amplificateur peut également être exprimé en Décibels ou simplement en dB.
- Pour amplifier tout le signal d’entrée sans distorsion dans un amplificateur de type Classe A, un biais de base en courant continu est nécessaire.
- Le biais DC fixe le point Q de l’amplificateur au milieu de la ligne de charge.
- Ce biais de base DC signifie que l’amplificateur consomme de l’énergie même s’il n’y a pas de signal d’entrée présent.
- L’amplificateur à transistor est non linéaire et un réglage de biais incorrect produira de grandes quantités de distorsion sur la forme d’onde de sortie.
- Un signal d’entrée trop important produira de grandes quantités de distorsion à cause de la saturation, qui est aussi une forme de distorsion d’amplitude.
- Un positionnement incorrect du point Q sur la ligne de charge produira soit une Saturation de Clipping, soit une Coupe de Clipping.
- La configuration de Amplificateur Émetteur Commun est la forme la plus courante de tous les circuits d’amplificateurs de tension à usage général utilisant un transistor à jonction bipolaire.
- La configuration de Amplificateur Source Commune est la forme la plus courante de tous les circuits d’amplificateurs de tension à usage général utilisant un transistor à effet de champ.
Comparaison entre Amplificateur BJT et Amplificateur JFET
Paramètre | Amplificateur Émetteur Commun | Amplificateur Source Commune |
Gain de Tension, ( AV ) | Moyen/Élevé | Moyen/Élevé |
Gain de Courant, ( Ai ) | Élevé | Très Élevé |
Gain de Puissance, ( AP ) | Élevé | Très Élevé |
Résistance d’Entrée, ( Rin ) | Moyenne | Très Élevée |
Résistance de Sortie, ( Rout ) | Moyenne/Élevée | Moyenne/Élevée |
Décalage de Phase | 180o | 180o |
Résumé des Amplificateurs de Grands Signaux
- Les amplificateurs de grands signaux sont également connus sous le nom de Amplificateurs de Puissance.
- Les amplificateurs de puissance peuvent être subdivisés en différentes classes, par exemple :
- Amplificateurs Classe A – où le dispositif de sortie conduit tout au long du cycle d’entrée.
- Amplificateurs Classe B – où le dispositif de sortie conduit seulement 50% du cycle d’entrée.
- Amplificateurs Classe AB – où le dispositif de sortie conduit pour plus de 50% mais moins de 100% du cycle d’entrée.
- Un amplificateur de puissance idéal délivrerait 100% de la puissance DC disponible au chargement.
- Les amplificateurs de classe A sont la forme la plus courante d’amplificateur de puissance mais n’ont qu’un taux d’efficacité de moins de 40%.
- Les amplificateurs de classe B sont plus efficaces que les amplificateurs de classe A avec un taux d’environ 70% mais produisent de grandes quantités de distorsion.
- Les amplificateurs de classe B consomment très peu d’énergie lorsqu’il n’y a pas de signal d’entrée présent.
- En utilisant la configuration de l’étage de sortie “Push-pull”, la distorsion peut être considérablement réduite.
- Cependant, les amplificateurs de puissance Class B en simple push-pull peuvent produire des niveaux élevés de Distorsion de Croisement en raison de leur réglage de point de coupure.
- Des résistances de pré-biaisage ou des diodes permettront d’éliminer cette distorsion de croisement.
- Les amplificateurs de puissance de classe B peuvent être fabriqués en utilisant des transformateurs ou des transistors complémentaires dans leur étage de sortie.