Classes de fonctionnement d'un amplificateur électronique
Par Ingénieur ELIA | Le mercredi 10 janvier 2024 à 17:36 | Commentaires (0) | Électronique
Les classes de fonctionnement des amplificateurs électroniques sont un système de lettres utilisé pour caractériser les amplificateurs électroniques. Ce classement assigne une lettre pour chaque schéma d’amplificateur électronique.
Ces classes sont définies par la relation entre la forme du signal d’entrée et celle du signal de sortie et par la durée pendant laquelle un composant actif est utilisé lors de l’amplification d’un signal. Cette durée est mesurée en degrés ou en pourcentage d’un signale sinusoïdal test appliqué à l’entrée de l’amplificateur, 100 % ou 360 degrés représentant un cycle complet.
Introduction
À l'origine, les classes d'amplificateurs permettaient de connaître la façon dont était polarisé le tube électronique servant à amplifier un signal (classe A, B, AB et C). Par la suite, cette façon de distinguer la polarisation a été reprise pour les transistors. Avec l'arrivée des amplificateurs à découpage, d'autres classes ont été ajoutées, qui permettent d'inclure les solutions techniques modernes utilisées pour amplifier un signal (classe D, E, etc.).
La nécessité de polariser un composant amplificateur (tube ou transistor) vient de leur forte non-linéarité ainsi que de leur unilatéralité en courant. Par exemple, un transistor bipolaire ne commence à conduire qu'au-dessus d'une tension base-émetteur de seuil (voir la caractéristique sur la figure ci-contre). Pour que le transistor amplifie (la courbe ), il faut donc lui imposer une tension supérieure à cette tension de seuil. La tension de sortie est fixée par la droite de charge qui n'est pas représentée sur le graphique ci-contre car dépendante du montage utilisé.
Afin de pallier ces défauts, on « polarise » le composant amplificateur. La polarisation fixe son état au repos (lorsque l'on ne lui applique aucun signal). Le choix de ce point de repos influence beaucoup le comportement du composant lors de son fonctionnement. Les classes d'amplification permettent de connaître la façon dont il a été polarisé et donc d'avoir des informations sur les caractéristiques de l'amplificateur global.
Pour les amplificateurs linéaires, chaque classe définit la proportion du signal d’entrée qui est utilisée par chaque composant actif pour arriver au signal amplifié (voir figure ci-contre), ce qui est aussi donné par l’angle de conduction a :
- Classe A
- La totalité du signal d’entrée (100 %) est utilisée (a = 360°).
- Classe B
- La moitié du signal (50 %) est utilisée (a = 180°).
- Classe AB
- Plus de la moitié mais pas la totalité du signal (50–100 %) est utilisée (180° < a < 360°).
- Classe C
- Moins de la moitié (0–50 %) du signal est utilisée (0 < a < 180°).
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