chapitre-7-amplificateur-selectif

Support de cours électronique analogique
Chapitre VII : Amplificateur sélectif
AMPLIFICATEUR SELECTIF
V.1 INTRODUCTION
Il est parfois nécessaire de sélectionner des signaux de
fréquences
bien
déterminées,
comme
dans
A
les
B
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
f
valeurs de ces fréquences, d’où la notion d'amplification
f0
sélective dont la courbe de réponse idéale est
Figure V.1 : Courbe de réponse d'un AS
rectangulaire.
V.2 AMPLIFICATEUR A CIRCUIT ACCORDE (OSCILLANT)
Un circuit bouchon (oscillant) accordé sur une
fréquence f0, constitue la charge d'un étage
C
l
amplificateur a transistor a effet de champ.
C
Cl
E
ve
Rg
Rs
Cs
vs
Ru
Figure V.2 : AS a circuit accordé
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.
ve
Rg
s ve

L
C
Ru
vs
s ve
Z
vs
Figure V.3 : Schéma équivalent
On pose : R   // Ru 
ISET DE NABEUL (2014)
 .Ru
  Ru
Y 
1 1
1
  jC 
Z R
jL
73
Vs   SVe Z  
SVe
Y
Moez HAJJI
Support de cours électronique analogique
A
Chapitre VII : Amplificateur sélectif
Vs
S
S
 SR
 

1
1
R
Ve
Y
 j (C 
) 1  j ( RC  
)
R
L
L
 A0
A
1  jQ(
 0

)
0 
où A0  SR ; Q  RC  0 
R
C
R
; 0 
L 0
L
1
LC
; R   // Ru 
 .Ru
  Ru
w0 est la pulsation propre du circuit oscillant et Q est le coefficient de qualité.
V.2.2 Courbe de réponse


2 
 0 )2
 AdB  20 log A  20 log A0  20 log 1  Q (
0 


 ArgA      Arctg Q(    0 )

0 

 A  A0 dB
   0   dB
  
 AdB  

   0  

  2

 AdB  

   0  
3
  2
AdB
+270
A0dB
+180
A0dB–3dB
+90
w
w
w0
0
0
w1 w0 w2
Figure V.4 : Diagramme de Bode
V.2.3 Bande passante. Facteur de mérite
On cherche les pulsations qui vérifient : A 
A
A0
2
A0

1 Q2 (
 0 2

)
0 
 1 Q2 (
A0
2
 AdB  A0 dB  20 log 2  A0 dB  3dB
 0 2
 0 2

)  2  Q2 (

) 1
0 
0 

 0
1


  2  0    02  1
0 
Q
Q
ISET DE NABEUL (2014)
74
Moez HAJJI
Support de cours électronique analogique
(
0
Q
) 2  4 02  0 d' ou  i 
Chapitre VII : Amplificateur sélectif
0
2Q
(1  1  4Q 2 ) on prend les solutions positives suivantes :
0 0

2
1   2Q  2Q 1  4Q

f

 La bande passante B( rad / s )   2  1  0 et B( Hz )  0

Q
Q
   0   0 1  4Q 2
2

2Q 2Q

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.
0
S

M ( rad / s )  B.SR  Q A0  C

M  B. A0  
0
S
M
A0 
( Hz )  B.SR 

2Q
2C
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–
R'
Y
1
1
 jC 
R'
jL
L
V   0
v e  RY v s

0
  v e  RY v s 
1  RY
V 
1  RY

A
Vs
1


Ve
RY
C
R
Ve
+
Vs
1
1
1
 j (C 
)]
R'
C
 ( R' / R)
1
A

R
1
1
( )[1  jR' (C 
)] 1  jR' (C 
)
R'
L
C
R[
ISET DE NABEUL (2014)
75
Figure V.5 : AS en moyenne fréquence
Moez HAJJI
Support de cours électronique analogique
 A0
A
1  jQ(
 0

)
0 
avec A0 
Chapitre VII : Amplificateur sélectif
R'
R'
C
; Q  R' C 0 
 R'
; 0 
R
L 0
L
1
LC
V.3.2 Amplificateur sélectif en très basses fréquences
– Amplificateur opérationnel parfait : V+ = V–
V 
Z4 = R
R1
R
1
v s  v s ou k  1  2
R1  R2
k
R1
N
Z2
Y2
V 
VN
Y1  Y2

-
C
ve
+
Y v  Y4 v s  Y2V 
VN  1 e
Y1  Y2  Y4
A
R2
Z1 = R'
R
C
vs
R1
Z3
Vs
kY1Y2

Ve (Y2  Y3 )(Y1  Y4 )  Y2 Y3  kY2 Y4
Figure V.6 : AS en très basses fréquences
Pour obtenir un amplificateur sélectif on choisit :
Y1 
1
1
1
; Y2  jC ; Y4  ; k  3 ; Y3   jC d’où A 
R'
R
R
Cette relation se simplifie si on suppose que R'>>R soit : A 
3
2  j[ R' C 
3
2  j ( RC  
A0
A
1  jQ(
 0

)
0 
avec A0  1,5 ; Q 
R' 1 1
(  )]
RC  R R '
1
R'
)( )
RC  R
R'
1
; 0 
; si R'  R  Q  1
2R
RC
V.3.2.1 Courbe de réponse


2 
 0 )2
 AdB  20 log A  20 log A0  20 log 1  Q (
0 


 ArgA      Arctg Q(    0 )

0 

 A  A0 dB
   0   dB
  0
ISET DE NABEUL (2014)
 AdB  

   0  

   2
76
 AdB  

   0  

   2
Moez HAJJI
Support de cours électronique analogique
Chapitre VII : Amplificateur sélectif
AdB

A0dB
+90
0
A0dB–3dB
w
w0
–90
w
0
w1 w0 w2
Figure V.7 : Diagramme de Bode
ISET DE NABEUL (2014)
77
Moez HAJJI