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FIG. 7-27. - Schéma d'un amplificateur sonore de 15 watts.

'° '°

1. - ·

Pour obtenir la puissance de sortie maximum ; 2. - Pour réduire fa distorsion au minimum. '

F?ésislance interne du 9énéraleuf' R1 = 1.Q

E= 10 V Re

FIG. 7-28. - Circuit équivalent d'un générateur connecté à une résistance

de cha-rge.

Considérons le circuit de la figure 7-28, comportant un générateur (tel qu'une pile, un amplificateur, etc.) et une résistance de charge. Tout générateur poss~de une cer-taine résistance interne (R1 sur. la figure}.

Nous allons déterminer la valeur qu'il faut donner à la résistance de charge R₂ pour avoir la puissance de sortie maximum.

Supposons que l'on ait :

R1 =

^{1 ohm}

et E

=

10 volts. Si nous donnons différentes valeurs à

R2,

la loi d'Ohm permet de cal-culer le courant ainsi que la puissance dans

R2.

Le tableau 7-1 ci-dessous indique les résultats de ce calcul pour quelques valeurs de R2•

Table 7~1.

1

R2

^{Courant Tension} Puissance dans

R2

(ohms) (ampères) aux bornes de

R2

^(watts)

0,1 9,07 0,907 8,20

0,5 6,67

3,33 22,2

1

5 5 25

4 2

8

..

16

100 0,099 9,99 0,998

L'examen de ce tàbleau indique que la puissance maximum qu'il est possible de tirer du générateur est de 25 watts, et qu • il faut pour cela une résistance de charge de 1 ohm, c'est-à-dire une résistanc~ égale à celle du générateur. On peut démontrer que ce résultat est valable quelle que soit la valeur de la résistancè interne du générateur.

Mais on remarquera que la tension dévèloppée aux bornes de

R2

ne passe pas par un maximum quand les impédances sont adaptées; donc, lorsqu'on veut avoir le maximum de tension, il faut donner à l'impédance de charge la valeur la plus élevée possible.

Quand le générateur est un tube à vide,

il

existe ùne valeur optimum de la charge pour un taux de· distorsion donné ; cette valeur est indiquée par le constructeur.

Sur une ligne de transmission (une ligne téléphonique, par exemple), les signaux sont réçus sans distorsion quand la ligne est· terminée sur une impédance égal~ à ce qu'on nomme son impédance caractéristique. L'impédance caractéristique d'une ligne est celle.qui permet d'obtenir, à la sortie, le maximum de puissance avec le minimum de distorsion. Lorsque l'impédance terminale n'est pas égale à l'impédance caracté-ristique de la ligne;-on constate qu'une certaine partie de l'énergie, arrivant à

l'extré-AMPLIFICATEURS B. F. 201

mité, est réfléchie et, par conséquent, perdue. La fraction de l'énergie perdue dépendant dans une certaine mesure de la fréquence,

il

en résulte une distorsion du signal transmis, pouvant être évitée par une bonne adaptation. L'impédance caractéristique de la plupart des lignes téléphoniques est de l'ordre de

500

ohms.

-Une mauvaise adaptation peut donner lieu à une certaine distorsion, peu impor-tante toutefois, dans les circuits comportant des transformateurs et dans les câbles microphoniques de grande longueur.

Les câbles microphoniques habituels ont une forte capacité et court-circuitent pratiquement, quand leur longueur dépasse une certaine valeur, l'impédance du micro-phone pour les fréquences élevées. Pour éviter cet effet, on réduit habituellement 1'impédance élevée ~u microphone à raide d'un transformateur-abaisseur, ou à l'aide d'un étage amplificateur à liaison par transformateur. Avec les tr~nsformateurs à basse .impédance à l'entrée de la ligne, la capacité de celle-ci n'a qu'un effet négligeable, et la courbe de réponse aux fréquences aiguës n'est pas déformée, même quand la longueur est considérable. Les câbles microphoniques et les lignes de transmission doivent avoir une impédance caractéristique faible, le niveau du bruit et des parasites captés étant beaucoup plus faible que dans le cas des lignes à impédance élevée.

Utilisation des amplificateurs

à

grande puissance. - Il

est souvent nécessaire de disposer les microphones et les haut-parleurs dans une même salle, et

il

faut alors résoudre les problèmes que pose la réaction acoustique du haut-parleur sur le microphone.

Un

son reçu par le microphone est amplifié et renvoyé dans le

micro-phone avec beaucoup plus d'intensité; amplifié

à

nouveau il s'intensifie ainsi jusqu'à -la limite de puissance de l'amplificateur ~t

il

en résulte un hurlement qui se produit sur la fréquence pour laquelle l'ensemble de l'installation a le gain ·d'amplification le plus élevé. Cet effet peut être évité en limitant la fraction de l'énergie émise par le haut--parleur et pouvant être directement reçue par le microphone. On utilise, pour y parvenir, des microphones et des haut-parleurs directionnels, des murs recouverts de substances absorbantes destinées à réduire les réflexions, et, enfin, une commande de volume très soignée. La manœuvre de la commande de volume permet d'arrêter, .quelquefois, la réaction acoustique.

Lorsqu'on utilise plusieurs haut-parleurs

il

faut éviter que les auditeurs ne reçoi-vent des sons ve_nant des haut-parleurs placés à des dist~nces différentes, car il en résulterait des phénomènes d'échos et d'interférences qui rendraient l'écoute difficile.

Dans le cas d'un seul microphone et d'un ou de deux haut-parleurs, le meilleur arran-gement consiste

"à

installer les hauts-parleurs légèrement au-des·sus et en avant du

microphone. Les auditeurs entendent alors simultanément le son direct et le son amplifié.

Questions et problèmes de récapitulation.

1. -

L'énergie fournie à un haut--parleur est plusieurs fois plus grande que . l'énergie reçue clans l'antenne. D'où vient cette énergie supplémentaire?

2. - Qu'entend-on par courbe de réponse uniforme d'un amplificateur? Une telle courbe

de

réponse est-elle souhaitable?

3. -

^{Comment sont} définies les classes de fonctionnement des amplificateurs?

Déterminer les différences entre les fonctionnements en classe

A,

en classe

AB,

et en classe

B.

4. -

Pourquoi ne dispose--t--on pas les tubes amplificateurs les uns à la suite des autres, la plaque d'un tube étant directeme.nt connectée à la grille du suivant?

5. -

Qu'entend--on par tension de fonctionnement d'un tube?

6. - Quel e~t le rôle de la résistance de fuite? Quelle est la constante de temps d'un condensateur de liaison de 1 ·µF, as~ocié à une résistance de fuite de

1

mégohm?

Une telle valeur convient-elle dans un amplificateur?

7. -

Expliquer comment varie l'amplification d'une triode lorsqu'on augmente sa résistance de plaque? Pourquoi cette résistance ne peut-elle être augmentée indéfi-niment dans la pratique? ·

8. --

Comment un accroissement de la capacité affecte-t-il le gain en tension d'un amplificateur aux fréquences basses et aux fréquences élevées? Comment ce gain est--~l affecté par un accroissement de la résistance de fuite? La résistance de plaque doit-elle être forte ou faible par rapport à la résistance de fuite du tube suivant?

9. - Quelle est la caractéristique de la penthode qui détermine sa qualité dans un amplificateur en tension à coup)age par résistance_s et capacité? Comment

la

valeur de la résistance de charge influe--t-elle sur l'amplification en tension?

10. -

Pourquoi le èondensateur Cd.est-il placé dans le circuit de la figure

7-5?

Comment

la

polarisation est--elle ·obtenue

dans

ce circuit? Indiquer les éléments

du

montag~ qui empêchent la réaction à travers l'alimentation anodique cômmune?

11. -

Le gairi en décibels de chaque étage d'un amplificateur étant c01:mu, comment peut ... on déterminer le gain glob~l? Que signifie l'expression « - 3 db à

5 000

p/s »?

12. - Expliquez les différentes causes possibles d'une distorsion d'amplitude.

En quoi la caract~ristique dynamique

lp -

Ea diffère--t ... elle de la caractéristique statique? Qu' est-:-ce que la ligne de charge, et comment s'en sert-on pour déterminer

la caractéristique dynamique?

13. - · Exami11ez la figure 7-8 et cherchez un procédé expérimental permettant de déceler la présence de la deuxième harmonique; Comment varie le courant anodique · moyen en fonction de l'excitation de· grille?

14. - Expliquez les détails caractéristiques de la courbe de réponse d'un ampli-ficateur

à

liaison

par

transformateur. Comment varie la courbe de 'réponse en fonction de la résistance intérieure du. tube?

AMPLIFICATEURS B.F. 203

15. - · Dessiner le s~héma d'un amplificateur équipé d'une triode à liaison par résistances, av~c les différentes résistances chutrices et avec les condensateurs de

découplage. ·

16. - Dessiner le schéma d'un ampli~cateur équipé d'une penthode. .

17. - Dessimfr le schéma d'un amplificateur en push-pull. Compar~.r un tel amplificateur avec un amplificateur simple, en ce qui concerne, n·otamment, la puissance 'de sortie, la distorsion, l'excitatio~ grille et le ronflement du tedresseur d'alimen-·

tation.

18. - Quelle est la différence entre les amplificateurs en tension et les ampli-ficateurs en puissance? Quand utilise-ton, en radio, l'amplification en. puissance?' Et quand l'amplification en tension?

19. - Çlasser les amplificateurs

A

1 ,

A

B1, A

B2

^et

B

p~r ordre de leur puissance de sortie et, ensuite, par ordre des niveaux de distorsion qu'ils produisent. Dans quelles classes de fonctionnement la puissance d'excitation doit-elle être importante?

20. - Dans quelle classe un push-pull fournira-t-il la plus grande puissance de sortie en absence de distorsion?

21. - Qu'est-ce que la réaction, et qu'est-ce·que la contre-réaction? Expliquez comment la contre-réaction permet de réduire la distorsion de fréquence.

22. - Quelles sont les caractéristiques particulières d'un amplificateur de télé-vision? Pourquoi n'y utilise~t-on pas la liaison par transformateur?

23. - Quels sont les facteurs qui affectent la courbë de réponse aux fréquences élevées sur la figure 7-16? Pourquoi la courbe de réponse du circuit de la figurç 7-17 s'étend elle au delà de celle du circuit représenté sur la figure 7-16?

24. - Comment varie la distorsion d'amplitude dans un amplificateur. à triode quand la résistance de charge augmente? En est-il de même pour un amplificateur· à penthode? Comment l'amplification en tension est-elle affectée, dans les deux cas, par cette_ variation de la résistance de charge?

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Dans le document COURS FONDAMENTAL (Page 175-180)