Fondamentaux amplificateurs : types, classes, applications
Qu'est-ce qu'un amplificateur ?
Un amplificateur augmente l'amplitude (tension, courant, ou puissance) d'un signal entrée en utilisant énergie d'une alimentation. Il ne crée pas énergie — il contrôle sortie plus grande basée sur entrée plus petite.
Blocs clés
- Étage entrée — impédance haute, bruit bas.
- Étage(s) gain — amplification tension/courant (transistors, tubes, FET).
- Étage sortie — impédance basse, pilote charge (HP, antenne, ligne).
- Alimentation — fournit rails CC ; rendement dépend topologie.
Axes classification
Par gamme fréquence
- Audio (20 Hz–20 kHz) : Hi-fi, sonorisation, amplis instruments.
- RF (kHz–GHz) : LNA, PA, drivers amplis radio, radar, satcom.
- Vidéo/Large bande : MHz–GHz, gain plat, faible distorsion.
- CC/Précision : Ampli-op, amplis instrumentation (décalages µV).
Par puissance sortie
- Petit signal : mW (préamplis, ampli-op).
- Puissance moyenne : 0,1–50 W (audio, drivers RF).
- Haute puissance : 100 W–kW (broadcast, industriel, sonorisation concert).
Par angle conduction (Classe)
| Classe | Conduction | Rendement | Linéarité | Usage typique |
|---|---|---|---|---|
| A | 360° | ~25 % | Meilleure | Audio haut de gamme, labo |
| AB | >180°, <360° | ~50–60 % | Bonne | Majorité audio, drivers RF |
| B | 180° | ~78 % | Distorsion crossover | Push-pull audio (rare seul) |
| C | <180° | >80 % | Mauvaise (charge accordée nécessaire) | Amplis puissance RF |
| D (Commutation) | PWM | 90 %+ | Bonne (avec retour) | Audio, moteur, télécom |
| E/F | Commutation résonnante | >90 % | N/A (RF) | AP RF, charge sans fil |
Topologies spécialisées
- Ampli-op : Entrée différentielle, sortie simple, gain élevé, fonction définie retour.
- Ampli instrumentation : Gain différentiel précision, CMRR élevé.
- Tampon (suiveur tension) : Gain ≈ 1, transformation impédance.
- Onde progressive/distribué : Micro-ondes/ondes millimétriques large bande.
Choisir selon bande passante signal, puissance, rendement, linéarité, bruit, coût.