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Amplificateurs de puissance

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En pratique, tout amplificateur est constitué de quelques étages d’amplification. Si nous considérons l’amplification audio, il a plusieurs étapes d’amplification, selon notre exigence.

Amplificateur de puissance

Après que le signal audio soit converti en signal électrique, il a plusieurs amplifications de tension faites, après quoi l’amplification de puissance du signal amplifié est faite juste avant l’étape du haut-parleur. Ceci est clairement montré dans la figure ci-dessous.

Audio Signal

Alors que l’amplificateur de tension augmente le niveau de tension du signal, l’amplificateur de puissance augmente le niveau de puissance du signal. En plus d’élever le niveau de puissance, on peut aussi dire qu’un amplificateur de puissance est un dispositif qui convertit la puissance continue en puissance alternative et dont l’action est contrôlée par le signal d’entrée.

La puissance continue est distribuée selon la relation,

Entrée de puissance continue = Sortie de puissance alternative + pertes

Transistor de puissance

Pour une telle amplification de puissance, un transistor normal ne ferait pas l’affaire. Un transistor qui est fabriqué pour convenir au but de l’amplification de puissance est appelé transistor de puissance.

Un transistor de puissance diffère des autres transistors, dans les facteurs suivants.

  • Il est plus grand en taille, afin de gérer de grandes puissances.

  • La région du collecteur du transistor est rendue grande et un dissipateur de chaleur est placé à la jonction collecteur-base afin de minimiser la chaleur générée.

  • Les régions d’émetteur et de base d’un transistor de puissance sont fortement dopées.

  • En raison de la faible résistance d’entrée, il nécessite une faible puissance d’entrée.

Il y a donc beaucoup de différence entre l’amplification de tension et l’amplification de puissance. Donc, essayons maintenant d’entrer dans les détails pour comprendre les différences entre un amplificateur de tension et un amplificateur de puissance.

Différence entre les amplificateurs de tension et de puissance

Essayons de différencier l’amplificateur de tension et l’amplificateur de puissance.

Amplificateur de tension

La fonction d’un amplificateur de tension est d’augmenter le niveau de tension du signal. Un amplificateur de tension est conçu pour obtenir une amplification maximale de la tension.

Le gain en tension d’un amplificateur est donné par

$A_v = \beta \left (\frac{R_c}{R_{in}} \right )$$

Les caractéristiques d’un amplificateur de tension sont les suivantes –

  • La base du transistor doit être fine et donc la valeur de β doit être supérieure à 100.

  • La résistance de la résistance d’entrée Rin doit être faible par rapport à la charge du collecteur RC.

  • La charge du collecteur RC doit être relativement élevée. Pour permettre une charge de collecteur élevée, les amplificateurs de tension sont toujours exploités à un faible courant de collecteur.

  • Les amplificateurs de tension sont utilisés pour les petites tensions de signal.

Amplificateur de puissance

La fonction d’un amplificateur de puissance est d’augmenter le niveau de puissance du signal d’entrée. Il doit délivrer une grande quantité de puissance et doit gérer un grand courant.

Les caractéristiques d’un amplificateur de puissance sont les suivantes –

  • La base du transistor est rendue plus épaisse pour gérer de grands courants. La valeur de β étant (β > 100) élevée.

  • La taille du transistor est rendue plus grande, afin de dissiper plus de chaleur, qui est produite pendant le fonctionnement du transistor.

  • Le couplage par transformateur est utilisé pour l’adaptation d’impédance.

  • La résistance du collecteur est rendue faible.

La comparaison entre les amplificateurs de tension et de puissance est donnée ci-dessous sous forme de tableau.

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S.No Particulier Amplificateur de tension Amplificateur de puissance
1 β Haut (>100) Bas (5 à 20)
2 RC Haut (4-10 K&ohm 😉 Low (5 à 20 &ohm 😉
3 Couplage Souvent un couplage R-C Invariablement un couplage par transformateur
4 Tension d’entrée Basse (quelques m V) Haute (2-4 V)
5 Courant de collecteur Basse (≈ 1 mA) Haute (> 100 mA)
6 Sortie de puissance Basse Haute
7 Impendence de sortie Haute (≈ 12 K &ohm 😉 Basse (200 &ohm 😉
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