Amplificateurs

Un amplificateur est un appareil électronique utilisé pour augmenter l'amplitude d'un signal électrique.  L'effet s'appelle gain amplificateur.

Les amplificateurs sont regroupés par classes et types. Ils étaient autrefois conçus à partir de la technologie de tube à vide (valve). Aujourd'hui, c'est la technologie de transistor semiconducteur qui est utilisée. Les valves fonctionnaient sous le principe de l'émission thermoïnique d'un filament chaud dans un vide contrôlé par une grille de commande. Cette technologie est encore utilisée aujourd'hui pour les applications haute puissance, comme sur les radars. Les amplificateurs semiconducteurs fonctionnent grâce à des porteurs de charge sur une jonction de semiconducteurs contrôlée par un champ électrique. Ce sont les amplificateurs les plus présents sur le marché.

Les amplificateurs sont classés en fonction de leur capacité à effectivement amplifier un signal d'entrée de courant ou de tension. Un amplificateur de tension augmente les signaux de tension d'entrée et produit une plus grande tension de sortie. Les amplificateurs actuels, appelés amplificateurs de transimpédance, détectent les courants aux entrées et transmettent une tension à la charge. Les amplificateurs de transconductance et transrésistance changent cet effet. Un courant ou une tension d'entrée produit une tension ou un courant de sortie respectivement plus important.

La linéarité est un paramètre de performance clé d'un amplificateur. Autre point important, sa capacité à représenter avec précision l'entrée avec le signal de même forme dans un domaine temporel à la sortie. Autres paramètres de performance clés (entre autres) : la vitesse de balayage, la réponse de fréquence, le bruit et la bande passante du gain.

La classe de l'amplificateur représente le nombre de variations qu'un signal de sortie a sur un cycle si l'entrée a une forme d'onde sinusoïdale. Il s'agit ici d'un compromis entre linéarité et efficacité. Plus un amplificateur est linéaire, moins il y aura de distorsion. L'efficacité d'un amplificateur se mesure en puissance fournie à l'amplificateur par rapport à la sortie amplifiée. Les amplificateurs qui sont conçus pour une plus grande efficacité, augmentent la durée d'activation ou désactivation de l'étape de sortie, ce qui peut augmenter la distorsion du signal.

Les classifications des amplificateurs sont A, AB, B, C, D et E. La Classe A est la plus linéaire et la Classe C, la moins linéaire. La Classe C n'est pas adaptée aux applications audio. Elle est en général utilisée sur les produits comme les émetteurs RF. Les Classes D et E concernent les amplificateurs de commutation qui utilisent des niveaux de circuit de sortie contenant des résonateurs harmoniques, des commutations de rail d'alimentation multiples, des techniques de sortie complémentaires, le PWM et la modulation delta-sigma pour optimiser l'efficacité et reconstruire la forme d'onde d'entrée à la sortie.

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