Effet des Résistances Source (Rs) et Charge (RL) sur le Gain en Tension d'un Amplificateur

Le Gain en Tension N'est Pas un Paramètre Interne Unique

Le gain en tension global de la source à la charge (A_v = V_sortie / V_source) dépend crítiquement de Rs (résistance source) et RL (résistance de charge) par division de tension à l'entrée et à la sortie.

Équation Complète du Gain

A_v,global = [R_in / (R_s + R_in)] × A_{v,boucle-ouverte} × [R_L / (R_out + R_L)]

• Diviseur Entrée : R_in / (R_s + R_in) — fraction de la tension source atteignant l'entrée de l'amplificateur.
• Gain Intrinsèque : A_{v,boucle-ouverte} (ou A_v,chargé si R_out considéré séparément).
• Diviseur Sortie : R_L / (R_out + R_L) — fraction de la tension interne de sortie apparaissant aux bornes de la charge.

Impact de Rs (Résistance Source)

• Rs faible → moins de perte en tension d'entrée → gain global plus élevé.
• Rs élevée → plus de signal perdu sur Rs → gain global plus faible.
• Source de tension idéale : Rs = 0. Sources réelles : générateur de fonction (50 Ω), micro (100 Ω–10 kΩ), capteur (kΩ–MΩ).

Impact de RL (Résistance de Charge)

• RL élevée → moins de division tension sortie → gain global plus élevé (tend vers gain circuit ouvert).
• RL faible → charge lourde → gain global plus faible.
• Si RL << R_out, gain effondré. Si RL >> R_out, gain ≈ intrinsèque.

Implications pour la Conception

Scénario	Objectif	Action
Source haute impédance (piézo, micro guitare)	Minimiser perte entrée	Étage entrée JFET/FET (Rin > 1 MΩ) ou transformateur
Charge basse impédance (ex. HP 8 Ω, ligne 50 Ω)	Minimiser perte sortie	Rout faible (suiveur émetteur, source MOSFET, transformateur)
Transfert Puissance Max	Adaptation conjuguée	RL = Rout*, Rin = Rs* (RF, pas audio)
Amplification Tension (Audio, Instrumentation)	Transfert tension max	Rin >> Rs, RL >> Rout

Exemple : Amplificateur BJT Emetteur Commun

• R_s = 1 kΩ, R_in = 10 kΩ → Facteur entrée = 10/11 = 0,91 (−0,8 dB)
• R_out = 5 kΩ, R_L = 10 kΩ → Facteur sortie = 10/15 = 0,67 (−3,5 dB)
• A_v intrinsèque = −100 → A_v global ≈ −61 (vs −100 idéal)

Analyser toujours la chaîne de signal complète — Rs et RL font partie du système amplificateur.