Lycée Saint Cricq PAU BEP des métiers de l'électronique électronique AMPLIFICATION ET GAIN EN TENSION Page 1/2 1. IDENTIFICATION DE LA FONCTION Lorsque la puissance d'un signal issu d'un dipôle actif est insuffisante pour commander directement une charge, un amplificateur est intercalé entre les deux de manière à augmenter la puissance fournie à la charge. SOURCE D'ÉNERGIE EXTÉRIEURE DIPÔLE ACTIF GÉNÉRATION DES SIGNAUX D'ENTRÉE CHARGE AMPLIFICATEUR RÉCEPTION DES SIGNAUX DE SORTIE Cet amplificateur est constitué de composants électroniques(transistors, circuits intégrés, résistances ....) consommant de l'énergie. Il fournit en sortie une puissance supérieure à celle qu'il reçoit en entrée. Son fonctionnement nécessite donc une source d'énergie externe, l'alimentation de l'amplificateur. 2. AMPLIFICATION ET GAIN EN TENSION 2.1. AMPLIFICATION EN TENSION Lorsque l'amplification est linéaire, la tension de sortie est proportionnelle à la tension d'entrée. Le coefficient de proportionnalité, appelé amplification en tension, est noté Av : Si ue est la tension d'entrée et us la tension de sortie de l'amplificateur, alors u s = AV x u e donc Av = us ue ue est la valeur instantanée de la d.d.p. d'entrée us est la valeur instantanée de la d.d.p. de sortie Av est sans unité En régime sinusoïdal quelque soit le déphasage entre la d.d.p. d'entrée et celle de sortie, on calcule la valeur absolue de l'amplification en tension à l'aide de la relation suivante: U U ∣Av∣ = s = s U Ue e rapport des valeurs maximales ou rapport des valeurs efficaces Cependant deux cas particuliers permettent de calculer directement Av. 1er cas particulier : ue et us sont en phase Exemple : Au quart de la période ou à la date t = 250 µs 4 = 4 ue = 1 V et us = 4 V , donc Av = 1 Remarque : Lorsque les d.d.p. d'entrée et de sortie sont en phase, l'amplification en tension Av est positive. Lycée Saint Cricq PAU BEP des métiers de l'électronique électronique AMPLIFICATION ET GAIN EN TENSION 2eme cas particulier : Page 2/2 ue et us sont en opposition de phase Exemple : Au quart de la période ou à la date t = 250 µs −3 = −3 ue = 1 V et us = -3 V , donc Av = 1 Remarque : Lorsque les d.d.p. d'entrée et de sortie sont en opposition de phase, l'amplification en tension Av est négative. 2.2. GAIN EN TENSION Lorsque l'amplification en tension est un nombre très grand, on parlera plutôt de gain en tension. Il se note Gv : Gv = 20.log|Av| |Av| : valeur absolue de l'amplification en tension Gv s'exprime en décibels (dB) 3. RÉPONSE EN FRÉQUENCE D'UN AMPLIFICATEUR L'amplification fournie par un amplificateur dépend de la fréquence des signaux à amplifier. Pour s'en rendre compte, il suffit de tracer à tension Ve constante (valeur efficace de la tension d'entrée), la courbe représentative du gain en tension Gv en fonction de la fréquence; c'est la courbe de réponse en fréquence de l'amplificateur. En général le gain en tension d'un amplificateur peut être considéré comme constant tant que la fréquence reste comprise entre deux valeur f1 et f2 ; de part et d'autre de cet intervalle le gain en tension décroît. Pratiquement, on admet que le domaine d'utilisation de l'amplificateur est limité par les fréquences fi et fs pour lesquelles l'affaiblissement du gain est de 3 dB par rapport à sa valeur maximale. L'intervalle (fs – fi ) est appelé : Bande passante à -3 dB. Elle se note B.