Appareil qui, à partir d’un signal d’entrée de faible amplitude ou de faible puissance, fournit un signal de même forme capable d’actionner un récepteur (haut-parleur, enregistreur, moteur) exigeant une puissance supérieure à celle du signal initial.

L’amplification des signaux électriques est utilisée dans un très grand nombre de domaines : télécommunications, enregistrement, reproduction des sons et des images, asservissement, équipements sensibles pour la détection et la mesure des phénomènes physiques et biologiques échappant à l’observation directe, etc.

L’efficacité d’un amplificateur se mesure par le rapport de la puissance de sortie P_s à la puissance d’entrée P_e ; c’est l’amplification A :

Il est souvent pratique d’exprimer la valeur de l’amplification non par le rapport A, mais par le logarithme décimal de ce rapport : c’est le gain G, qui s’exprime en bels ; cette unité étant trop grande, on utilise le décibel :

Si les puissances P_e et P_s sont dissipées dans des résistances égales, les tensions aux bornes de ces résistances étant v_e et v_s, on a :

Classification

Suivant la fréquence des signaux à amplifier, on peut classer les amplificateurs électroniques en plusieurs catégories.
1. Amplificateurs à très basse fréquence, de la fréquence nulle à quelques dizaines de hertz, désignés aussi sous le nom d’amplificateurs à courant continu.
2. Amplificateurs à audiofréquence AF (de 25 Hz à 18 ou 20 kHz), spécialement utilisés dans les domaines des télécommunications, reproduction des sons, enregistrement sonore et asservissement.
3. Amplificateurs à vidéofréquence VHF (de 25 Hz à 15 MHz), notamment utilisés en télévision et en détection électromagnétique (radar).
4. Amplificateurs à radiofréquence RF (fréquences supérieures à 30 kHz ; leur limite supérieure, qui augmente continuellement au fur et à mesure des progrès techniques, se situe actuellement aux environs d’une dizaine de gigahertz).

On répartit aussi les amplificateurs dans plusieurs classes (A, B, C), suivant la position du point de repos sur la caractéristique dynamique représentant la variation de l’intensité anodique I_A en fonction de la tension de grille V_G.

• Amplificateur de la classe A. Le point de repos est situé au milieu de la caractéristique. Si l’amplitude du signal appliqué est faible, les alternances positives et négatives du signal entraînent des variations égales du courant anodique ; l’amplification est parfaitement linéaire.

• Amplificateur de la classe B. Le point de repos est situé à l’origine de la caractéristique dynamique ; seule l’alternance positive du signal est amplifiée. Il en résulte une énorme distorsion rendant l’amplificateur inutilisable, à moins d’utiliser un deuxième étage identique amplifiant l’alternance négative. On réalise ainsi un amplificateur symétrique ou push-pull.

• Amplificateur de la classe C. Le point de repos est situé au-delà de l’origine de la caractéristique dynamique. Ce type d’amplificateur, d’un rendement élevé, n’est utilisable qu’en radiofréquences.

Amplificateurs à tubes électroniques

Amplificateurs à très basse fréquence, ou à courant continu

Lorsqu’ils comportent plusieurs étages, ces amplificateurs sont obligatoirement du type à liaison directe. Ils exigent l’utilisation de sources de tension rigoureusement stabilisées, en raison de l’impossibilité de distinguer les variations de courant anodique dues au signal et celles qui sont causées par les variations des sources de tension. Ces amplificateurs utilisent généralement des tubes spéciaux, dits « tubes électromètres », d’une très grande résistance d’entrée (de l’ordre de 10¹⁵ ohms).

Amplificateurs à audiofréquence

• Amplificateurs de tension. Le signal à amplifier v_e est appliqué entre la masse et la grille du tube électronique. Le signal amplifié v_s est recueilli aux bornes de la résistance de charge à travers un condensateur bloquant la tension continue de l’anode. Si K est le coefficient d’amplification du tube, ρ sa résistance interne, R_A la résistance de charge, l’amplification A est donnée par l’expression

En pratique, avec les tubes modernes, on obtient des amplifications en tension de l’ordre de 50 pour un tube triode et de 100 à 200 pour un tube pentode. La tension amplifiée par un premier tube peut être appliquée à la grille d’un second tube : c’est le montage en cascade, qui peut comporter un grand nombre d’étages. L’amplification est alors égale au produit des amplifications des divers étages. On obtient ainsi des amplifications de l’ordre du million (électro-encéphalographie).

• Amplificateurs de puissance. Après plusieurs étages d’amplification, le signal possède une amplitude suffisante pour exciter la grille d’un tube pouvant fournir une puissance de sortie de quelques watts. La question de fidélité étant primordiale, on adopte généralement un amplificateur de la classe A.

Le montage en classe B peut néanmoins être adopté en utilisant un montage symétrique (push-pull), comportant deux tubes identiques recevant sur leur grille de commande deux signaux en opposition de phase. La distorsion est réduite par élimination des harmoniques pairs, et le rendement de l’amplificateur est maximal. Le montage symétrique exige le recours à un système inverseur de phase, comportant soit un transformateur d’entrée à deux secondaires, soit un étage inverseur comportant un ou deux tubes.