Amplificateur sélectif: Cours d'électronique analogique

Support de cours électronique analogique Chapitre VII : Amplificateur sélectif
ISET DE NABEUL (2014) Moez HAJJI
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A
AM MP PL LI IF FI IC CA AT TE EU UR R S SE EL LE EC CT TI IF F
V.1 INTRODUCTION
Il est parfois nécessaire de sélectionner des signaux de
fréquences bien déterminées, comme dans les
transmissions radio, il faut alors amplifier les signaux
dont les fréquences sont comprises entre deux limites
telles que l'écart "B" qui les sépares soit faible devant les
valeurs de ces fréquences, d’où la notion d'amplification
sélective dont la courbe de réponse idéale est
rectangulaire.
V.2 AMPLIFICATEUR A CIRCUIT ACCORDE (OSCILLANT)
Un circuit bouchon (oscillant) accordé sur une
fréquence f0, constitue la charge d'un étage
amplificateur a transistor a effet de champ.
V.2.1 Amplificateur de tension
En audiofréquence, les capacités de liaison sont supposées parfaites, le schéma équivalent en
régime des petits signaux est celui de la figure 5.3.
On pose :
u
u
uR
R
RR 
.
//
jL
jC
RZ
Y111 
Y
VS
ZVSV e
es 
Figure V.2 : AS a circuit accordé
E
Cs
Rs
Rg
C
vs
Ru
Cl
C
l
ve
B
A
f
f0
Figure V.1 : Courbe de réponse d'un AS
Figure V.3 : Schéma équivalent
vs
Z
s ve
vs
Ru
C
s ve
L
Rg
ve

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)(1)
1
(
1
L
R
RCj
SR
L
Cj
R
S
Y
S
V
V
A
e
s
u
u
uR
R
RR
LC
L
C
R
LR
RCQSRA
jQ
A
A
.
// ;
1
; ; où
)(1 0
0
00
0
0
0
w0 est la pulsation propre du circuit oscillant et Q est le coefficient de qualité.
V.2.2 Courbe de réponse
)(
)(1log20log20log20
0
0
2
0
0
2
0
QArctgAArg
QAAAdB
dBdB AA 0
0
2
0
dB
A
2
3
0
dB
A
V.2.3 Bande passante. Facteur de mérite
On cherche les pulsations qui vérifient :
dBAAA
A
AdBdBdB 32log20
200
0
1
1
1)( 2)(1
)(1
2
2
0
0
2
0
0
2
0
0
22
0
0
2
2
0
0
2
00
QQ
QQ
Q
AA
A
w
+90
+180
+270
w0
0
w
A0dB
w1 w0 w2
0
AdB
A0dB–3dB
Figure V.4 : Diagramme de Bode

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)411(
2
ou d' 04)( 2
0
2
0
2
0Q
QQ i 
on prend les solutions positives suivantes :
Q
f
Bet
Q
B
Q
QQ
Q
QQ Hzsrad 0
)(
0
12)/(
2
00
2
2
00
1 passante bande La
41
22
41
22 
La bande passante est inversement proportionnelle au coefficient de qualité.
Le facteur de mérite est égal au produit de la bande passante par l'amplification maximale en
tension.
C
S
A
Q
SRBM
C
S
A
Q
SRBM
ABM
Hz
srad
22
.
.
.
0
0
)(
0
0
)/(
0
Le facteur de mérite est constant, il est indépendant de la résistance de charge.
V.2.4 Régime des hautes fréquences
En radiofréquence, le principe est le même, mais une modification est apportée au schéma
équivalent, tout en tenant compte des capacités parasites et on annule les termes de réaction (Cgd
en source commune et yb'c en émetteur commun).
V.3 AMPLIFICATEUR SELECTIF A CIRCUIT INTEGRE LINEAIRE
V.3.1 Amplificateur sélectif en moyenne fréquence
– Amplificateur opérationnel parfait : V+ = V–
jL
jC
R
Y1
'
1
0
1
1
0
YR
vYRv
YR
vYRv
V
Vse
se
)
1
('1
)/'(
)]
1
('1)[
'
(
1
)]
1
(
'
1
[
11
C
CjR
RR
L
CjR
R
R
A
C
Cj
R
R
YR
V
V
A
e
s
R'
Vs
-
+
Ve
R
C
Figure V.5 : AS en moyenne fréquence
L

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LC
L
C
R
LR
CRQ
R
R
A
jQ
A
A1 ; '
'
' ;
'
avec
)(1 0
0
00
0
0
0
V.3.2 Amplificateur sélectif en très basses fréquences
– Amplificateur opérationnel parfait : V+ = V–
1
2
21
11
1R
R
kouv
k
v
RR
R
Vss 
N
V
YY
Y
V
21
2
421
241 YYY
VYvYvY
Vse
N
42324132
21))((YYkYYYYYY
YYk
V
V
A
e
s
Pour obtenir un amplificateur sélectif on choisit :
jC
R
Yk
R
YjCY
R
Y 1 ; 3 ;
1
; ;
'
13421
d’où
)]
'
11
(
'
'[2
3
RRRC
R
CRj
A
Cette relation se simplifie si on suppose que R'>>R soit :
)
'
)(
1
(2
3
R
R
RC
RCj
A
1' si ;
1
;
2'
; 5,1 avec
)(1 00
0
0
0
QRR
RCR
R
QA
jQ
A
A
V.3.2.1 Courbe de réponse
)(
)(1log20log20log20
0
0
2
0
0
2
0
QArctgAArg
QAAAdB
 00
0
dBdB AA
2
0
dB
A
2
0
dB
A
R2
vs
-
+
ve
R1
Figure V.6 : AS en très basses fréquences
C
Z2 C
R
Z1 = R'
Z4 = R
N
Z3

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w
–90
0
+90
w0
w
A0dB
w1 w0 w2
0
AdB
A0dB–3dB
Figure V.7 : Diagramme de Bode