Qu'est-ce qu'un amplificateur hacheur ?
Qu'est-ce qu'un Chopper ?
Le « hachage » fait référence au processus de conversion d'un signal CC en un signal CA haute fréquence. Cela se fait à l'aide d'un commutateur électronique à grande vitesse appelé chopper. .
Comment ça marche :
1. Modulation du signal : Le signal d'entrée CC est découpé (modulé) en un signal CA haute fréquence. Cela se fait en activant et désactivant rapidement le signal à l’aide du hacheur.
2. Amplification CA : Le signal AC est ensuite amplifié à l'aide d'un amplificateur AC conventionnel.
3. Démodulation : Le signal AC amplifié est démodulé en un signal DC. Ceci est obtenu en faisant passer le signal à travers un filtre passe-bas, qui supprime la composante haute fréquence.
Avantages des amplificateurs hacheurs :
* Gain CC élevé : Ils peuvent atteindre des gains DC très élevés, nettement supérieurs aux amplificateurs DC traditionnels.
* Faible dérive : Les amplificateurs hacheurs présentent une dérive extrêmement faible, ce qui signifie que leur sortie reste stable dans le temps, même en cas de variations de température ou d'autres facteurs environnementaux.
* Impédance d'entrée élevée : Ils ont des impédances d'entrée très élevées, minimisant les effets de charge sur la source du signal d'entrée.
* Faible bruit : Ils sont moins sujets au bruit et à la dérive que les amplificateurs CC traditionnels.
Applications :
Les amplificateurs hacheurs sont largement utilisés dans diverses applications où une amplification de haute précision de petits signaux CC est essentielle, telles que :
* Instrumentation et mesure : Pour mesurer les signaux de bas niveau dans les capteurs, jauges de contrainte et autres appareils.
* Génie biomédical : Pour amplifier les biosignaux, comme les ECG et les EEG.
* Systèmes d'acquisition de données : Pour acquérir avec précision les données des capteurs et transducteurs.
* Régulation de l'alimentation : Pour une régulation et un contrôle précis de la tension.
* Convertisseurs analogique-numérique (CAN) : Pour améliorer les performances des ADC en réduisant la dérive et le bruit.
Composants clés :
* Hachoir : Un commutateur électronique à grande vitesse utilisé pour la modulation du signal.
* Amplificateur CA : Un amplificateur AC conventionnel qui amplifie le signal modulé.
* Démodulateur : Un filtre passe-bas utilisé pour reconvertir le signal AC amplifié en DC.
* Source de tension de référence : Utilisé pour établir une tension de référence stable pour le processus de démodulation.
Limites :
* Complexité : Les amplificateurs hacheurs peuvent être plus complexes à concevoir et à construire que les amplificateurs CC traditionnels.
* Coût : L'utilisation de composants de commutation à grande vitesse et de circuits de précision peut augmenter le coût.
* Limitations de fréquence : Les amplificateurs hacheurs sont généralement limités dans leur plage de fréquences de fonctionnement.
En résumé, un amplificateur hacheur est un outil puissant pour amplifier de petits signaux CC avec une précision et une stabilité élevées. Sa conception unique lui permet de surmonter les limites des amplificateurs CC traditionnels, ce qui le rend adapté à un large éventail d'applications où une amplification précise et fiable du signal est essentielle.