Comment fonctionne un amplificateur : Principes, Gain, Classes et Applications
Un amplificateur augmente la tension, le courant ou la puissance d'un signal en utilisant l'énergie d'une alimentation. Il ne crée pas d'énergie — il module l'alimentation pour répliquer la forme d'onde d'entrée à amplitude plus grande.
Principe de base : Le transistor comme vanne contrôlée
Un faible courant/base (tension) contrôle un courant collecteur/drain plus grand. La forme d'onde de sortie miroite l'entrée mais avec amplitude plus élevée.
Gain et Décibels
- Gain tension (Av) = Vout / Vin
- Gain puissance (Ap) = Pout / Pin
- dB : 20 log10(Av) pour tension ; 10 log10(Ap) pour puissance.
- Règles clés : 3 dB ≈ 2× puissance ; 6 dB ≈ 2× tension ; 10 dB = 10× puissance.
Classes d'amplificateurs courantes
| Classe | Conduction | Efficacité | Usage typique |
|---|---|---|---|
| A | 360° | ~25 % | Audio haut de gamme, instrumentation |
| AB | >180° | ~50–60 % | Audio grand public, amplis guitare |
| D | Commutation (PWM) | ~90 % | Portable, audio auto, sonorisation, enceintes amplifiées |
| G/H | Multi-rails | ~70 % | Audio pro, sonorisation haute puissance |
Catégories d'applications
- Audio : Préamplis, amplis puissance, amplis casque, amplis instruments.
- RF/Télécom : LNAs, PAs, liaisons satellite, tours cellulaires.
- Vidéo/Affichage : Amplis tampon, drivers ligne, drivers diode laser.
- Instrumentation : Amplis opérationnels, amplis lock-in, stabilisés par hachage.
Les amplificateurs sont omniprésents — chaque enceinte, radio, téléphone et liaison fibre en dépend.