Qu’est-ce qu’un amplificateur de tension ?
Un amplificateur de tension (anglais : Voltage Amplifier) est un dispositif qui amplifie la tension de divers signaux électriques.
Élément de base de l’équipement électronique, il s’agit d’un circuit qui amplifie une tension d’entrée et la restitue.
Utilisations des amplificateurs de tension
Les amplificateurs sont utilisés lorsqu’un petit niveau de signal est fourni en entrée et qu’un signal plus important est obtenu en sortie. Dans de nombreux cas, les signaux d’entrée et de sortie sont des signaux de tension. C’est pourquoi les appareils utilisés à cette fin sont appelés amplificateurs de tension.
Les amplificateurs de tension sont vendus sous différentes formes et avec différentes performances en fonction de leur utilisation. Les principales utilisations comprennent l’amplification des signaux audio et vidéo et des signaux de sortie de divers capteurs.
Principe des amplificateurs de tension
La structure d’un amplificateur typique se compose d’un élément amplificateur (par exemple, un transistor ou un amplificateur opérationnel) et de circuits pour le contrôler (par exemple, des circuits de polarisation et de rétroaction). La tension d’entrée de l’élément amplificateur est amplifiée et émise à un niveau de signal élevé.
Les performances diffèrent en fonction de l’utilisation prévue et des circuits adaptés ont été proposés pour chacune d’entre elles.
Types d’amplificateurs de tension
Il existe une large gamme d’amplificateurs de tension disponibles dans le commerce. L’on trouve par exemple des amplificateurs audio, des amplificateurs haute fréquence et des amplificateurs de mesure.
Ces amplificateurs de tension commerciaux présentent différents indices de performance pour différentes utilisations. Il est important de sélectionner l’indice de performance approprié et d’utiliser l’amplificateur de tension adapté à l’environnement dans lequel il sera utilisé.
1. Classification selon la fréquence
Amplificateurs à courant continu
Les amplificateurs à courant continu sont des dispositifs électroniques utilisés pour amplifier et traiter les signaux à courant continu. Les amplificateurs DC sont utilisés dans une variété de situations, telles que l’amplification des signaux de capteurs, la commande de moteurs DC et la gestion de l’énergie.
Lors de la sélection d’un amplificateur à courant continu, il convient de tenir compte des exigences de performance telles que le signal d’entrée, le signal de sortie, la tension d’alimentation, l’impédance d’entrée, l’impédance de sortie et la réponse en fréquence.
Amplificateurs basse fréquence (amplificateurs audio)
Les amplificateurs basse fréquence les plus typiques sont les amplificateurs audio. Ils sont utilisés dans les haut-parleurs, les casques et autres équipements audio pour amplifier les signaux audio. Les principaux indicateurs de performance sont la réponse en fréquence, le facteur de distorsion, le rapport signal/bruit et la puissance de sortie.
Amplificateurs haute fréquence
Les amplificateurs haute fréquence sont utilisés pour amplifier les signaux haute fréquence. Les utilisations spécifiques comprennent les communications sans fil et par satellite, ainsi que la radiodiffusion. Les principaux indicateurs de performance sont la largeur de bande, le gain, le facteur de bruit et l’impédance d’entrée/sortie.
2. Classification par fonction
Amplificateurs de mesure
Les amplificateurs de mesure sont utilisés pour effectuer des mesures de haute précision. Plus précisément, ils amplifient les signaux provenant de capteurs et d’instruments. Les principaux indicateurs de performance sont le facteur d’amplification, l’impédance d’entrée/sortie, la linéarité, la largeur de bande et le facteur de bruit.
Amplificateurs à faible bruit
Les amplificateurs à faible bruit ont un faible facteur de bruit et sont utilisés dans des utilisations sensibles. Les amplificateurs à faible bruit sont utilisés pour amplifier et traiter des signaux faibles.
Lors de la sélection d’un amplificateur à faible bruit, il est important de vérifier les indicateurs de performance tels que le facteur de bruit, le gain en tension, la largeur de bande, la plage de tension d’entrée et la consommation d’énergie. Notez que les amplificateurs à faible bruit peuvent être utilisés pour réduire le bruit à l’intérieur de l’équipement, et que leur résistance au bruit à l’extérieur de l’équipement n’est pas garantie.
Amplificateurs différentiels
Les amplificateurs différentiels ont deux bornes d’entrée et une borne de sortie. En amplifiant la différence entre les signaux d’entrée, l’effet du bruit peut être réduit et la qualité du signal améliorée.
Les indicateurs de performance particulièrement remarquables sont le PSRR et le CMRR. Ils sont très importants pour annuler les effets du bruit.
Amplificateurs haute tension
Les amplificateurs haute tension sont un type de composant électronique utilisé pour amplifier et traiter des signaux haute tension. Les amplificateurs haute tension sont utilisés dans divers domaines, tels que les lasers, les dispositifs de décharge, les équipements médicaux et les équipements industriels.
Lors du choix d’un amplificateur haute tension, il est important de vérifier les indicateurs de performance tels que la tension de sortie, le courant, la bande passante, la stabilité et les fonctions de protection. La sécurité doit également être prise en compte, car les amplificateurs manipulent des tensions élevées.
Autres informations sur les amplificateurs de tension
1. Caractéristiques des amplificateurs de tension
Les indicateurs de performance importants pour les amplificateurs comprennent le facteur d’amplification, la réponse en fréquence, le facteur de distorsion, l’impédance d’entrée et l’impédance de sortie. Ces performances sont optimisées par la conception du circuit en fonction de l’utilisation prévue et sont applicables à une large gamme d’applications.
2. Gain d’un amplificateur de tension
Si le signal d’entrée d’un amplificateur de tension est Vin et que le signal de sortie est Vout, le gain est exprimé comme “Vout/Vin fois” ou “20log (Vout/Vin) dB”.
3. Capacité d’alimentation en courant
Même les amplificateurs de tension peuvent alimenter une charge en courant jusqu’à un certain niveau. Cependant, la priorité est essentiellement donnée à la caractéristique de tension. Un courant important ne peut pas circuler comme dans un amplificateur de puissance.