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Auteur(s)
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Pascal BAREAU : Ingénieur Supélec (École supérieure d’électricité) Professeur à Supélec, service Radioélectricité et Électronique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Selon leurs applications, les spécifications que l’on demande aux amplificateurs peuvent être très différentes. Des étages faible bruit que l’on rencontre dans les récepteurs sont difficilement comparables à des étages de puissance alimentant une antenne d’émission. Pourtant, certaines caractéristiques comme la linéarité et la consommation sont, à des échelles diverses, communes à la plupart des amplificateurs.
Dans cet article, l’accent est surtout mis sur les amplificateurs « radiofré-quences » ou « micro-ondes ».
On se propose d’exposer dans une première partie les principaux concepts relatifs aux amplificateurs (différents gains, désadaptation, facteur de bruit, produits d’intermodulation…) On évoquera brièvement la mesure de certaines de ces caractéristiques.
Dans une deuxième partie, on discutera des différentes structures possibles d’amplificateurs à fort niveau en fonction des contraintes de rendement, de linéarité et de bande de fréquence.
Le lecteur pourra se reporter aux références [1] à [3].
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1. Principales caractéristiques mesurables
1.1 Définitions
Considérons un amplificateur chargé par une impédance Z u et attaqué par un générateur (E g, Z g) (figure 1).
En basse fréquence, les grandeurs utiles sont soit des tensions soit des courants, on définit donc selon le type d’amplificateur les grandeurs suivantes :
-
gain en tension :
-
transadmittance :
La mesure de ces grandeurs ne présente en général pas de difficulté. Le gain en tension A V exprimé en décibels est défini par :
lg désignant le logarithme décimal.
En radiofréquences et micro-ondes, les grandeurs utiles sont les puissances et on définit quatre gains en puissance.
-
Gain composite
C’est le rapport de la puissance dans la charge et de la puissance disponible du générateur :
La puissance dans la charge P u peut s’exprimer en fonction de l’impédance de charge Z u (ou de son admittance Y u) :
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