amplificateur électronique (suite)

La liaison entre le dernier étage de puissance et le système commandé doit réaliser l’adaptation des impédances des deux circuits. Le plus souvent, la liaison est faite par un transformateur dont le rapport n est

Z_u étant l’impédance d’utilisation et Z_p l’impédance de la charge que l’on désire obtenir. L’impédance Z_p doit être aussi élevée que possible pour améliorer la reproduction des fréquences basses. La section du circuit magnétique doit être suffisante pour que l’induction reste faible (0,4 à 0,5 T). Si l’impédance d’utilisation est constituée par un haut-parleur, on détermine généralement sa valeur à la fréquence de 1 000 Hz.

Amplificateurs à vidéofréquence

Leur rôle est d’amplifier, après détection, un signal correspondant à une très large bande passante. Avec la définition de 625 lignes, la fréquence de signal vidéo est de l’ordre de 7 MHz au maximum ; au minimum, elle doit être de l’ordre de 25 Hz, fréquence des images à transmettre. La difficulté de transmettre sans déformation excessive des signaux possédant une telle bande passante conduit à utiliser des circuits équipés de tubes pentodes, possédant des dispositifs de correction. Ces éléments de correction comportent le plus souvent des ensembles résistance-inductance, montés en parallèle avec la résistance d’anode de chaque étage.

Amplificateurs à radiofréquence

Ils sont destinés à amplifier, avant détection, les signaux porteurs de l’information. Ils comprennent obligatoirement des étages sélectifs comportant des circuits accordés sur la fréquence à recevoir. Ces circuits sont des résonateurs (circuits bouchons) devant s’accorder facilement dans une large gamme. Les organes sélectifs doivent donc pouvoir s’ajuster facilement, même par commande unique.

La liaison entre les étages HF se fait soit par couplage magnétique, soit par un condensateur fixe C et une résistance de fuite R.

La recherche du gain maximal conduit à utiliser un tube pentode. L’amplification A obtenue est égale à

p étant la pente du tube, L la self-induction du circuit bouchon, C la capacité et R la résistance de la self.

Avec un étage pentode, l’amplification atteint pratiquement une valeur comprise entre 400 et 450. Lorsque l’on utilise plusieurs étages à résonance en cascade, il faut parfois réduire la sélectivité pour conserver une bande passante suffisante.

Amplificateurs à transistors

Les principes généraux des amplificateurs à tubes électroniques s’appliquent aux amplificateurs à transistors, sous réserve des dispositions à respecter pour satisfaire les conditions de stabilité nécessaires.

Amplificateurs de tensions alternatives

Le montage le plus généralement utilisé est celui à émetteur commun : la tension v_e à amplifier est appliquée entre la base et l’émetteur, et la tension amplifiée v_s est recueillie entre le collecteur et l’émetteur. La nécessité de polariser convenablement la base, ainsi que d’assurer et de stabiliser le courant du collecteur, qui varie beaucoup en fonction de la température, conduit à modifier le schéma de principe. On polarise alors la base au moyen d’un diviseur de tension constitué par deux résistances R₁ et R₂, tandis qu’une troisième résistance R₃, shuntée par un condensateur C, assure la stabilisation thermique.

L’amplificateur peut être amélioré par l’utilisation d’une contre-réaction. La résistance R₁ du pont diviseur est alors reliée au collecteur ; une partie de la tension de sortie est ainsi réinjectée à l’entrée de l’amplificateur, ce qui diminue l’amplification, mais réduit la distorsion dans une proportion considérable. Pour la réalisation d’amplificateurs à plusieurs étages, on utilise presque uniquement la liaison par résistance et capacité, car le transformateur, coûteux et encombrant, est de plus une source de distorsion.

Dans le cas d’un amplificateur audiofréquence à deux étages avec liaison par transformateur, la tension de la base de chaque transistor est prélevée sur un diviseur de tension. Les résistances montées en série dans les circuits des émetteurs servent à la stabilisation thermique. Elles sont shuntées par des capacités de découplage évitant un effet de contre-réaction. La faible valeur de la résistance d’entrée des transistors conduit à utiliser une valeur élevée pour la capacité du condensateur de liaison (de l’ordre de 20 μF) ; aussi ce condensateur est-il toujours du type électrochimique.

Amplificateurs à couplage direct

Ces montages étant destinés à l’amplification de faibles courants continus ou de courants variant très lentement, une liaison entre étages par un ensemble de capacité-résistance ne peut naturellement pas être utilisée. Un montage particulièrement simple consiste à employer alternativement des transistors npn et pnp. Il est nécessaire d’utiliser pour le premier transistor un modèle à faible courant de fuite (type au silicium).

Une autre disposition, très simple, est le montage dit « Darlington ». Le transistor T₁ est monté en collecteur commun, et son courant d’émetteur sert à commander la base du transistor T₂. La tension du collecteur ayant peu d’influence sur le fonctionnement d’un étage à collecteur commun, on peut aussi alimenter le collecteur de T₁ en le reliant directement à celui de T₂.

Amplificateurs opérationnels

Ces amplificateurs à courant continu, à grand gain et à grande impédance d’entrée, sont constitués par des circuits intégrés de haute performance.

J. D.

➙ Circuit / Électronique / Transistor.

 P. David, Cours de radioélectricité générale (Eyrolles, 1963). / R. Aronssohn et A. V. J. Martin, Pratique et théorie des semi-conducteurs (Éd. Pepta, 1964). / A. Bensasson, Analyse et calcul des amplificateurs haute fréquence (Éd. Radio, 1967). / J.-C. Marchais, l’Amplificateur opérationnel et ses applications (Masson, 1971). / R. Besson, Electronique à transistors (Éd. technique et vulgarisation, 1973) ; Récepteurs à transistors et à circuits intégrés (Éd. Radio, 1976). / R. Amato, Basse fréquence, calcul et schémas (Éd. Radio, 1974).