Atténuateurs adaptés


L'exploitation optimale d'un amplificateur nécessite l'adaptation des impédances de la source et de la charge. Ainsi pour maximiser la puissance transférée dans la charge, il faut que les impédances de source et de charge soient conjuguées.

Atténuateur en L

Un générateur débite dans une impédance constante R = 600 Ω. On désire faire varier la tension de sortie sans que la charge totale vue par le générateur varie. On utilise un atténuateur ohmique constitué de R1 et R2. Comment choisir R1 etR2 pour conserver la valeur de la charge égale à R ?

Si la charge reste constante le courant source reste égal à I = E / R.
Le courant dans la charge est I1 = I.R2 / (R + R2). L'atténuation K est égale au rapport des intensités I / I1.
On pose K = eα = (R + R2) / R2.
On doit aussi avoir R = R1 + R.R2 / (R+ R2).

On tire de ces deux relation s: R1 = R.(1 − 1 / K) et R2 = R / (K − 1).

La notation K = eα permet d'exprimer l'atténuation en Neper.
Le gain en Nepers est G(Np) = ln(Xs / Xe). Le gain en décibels est g(dB) = 20log(Xs / Xe).


Atténuateur en T

Un générateur débite dans une impédance constante Z = 600 Ω.

On place entre le générateur et la charge un atténuateur en T symétrique qui permet de faire varier par bond la tension appliquée au récepteur.

Les valeurs de Z1 sont 0, 100, 200 ... 600 Ω.

On désire que la charge vue par le générateur soit constante et égale à Z.

Le générateur débite dans une impédance égale à Z1 en série avec une impédance formée par Z2 en parallèle avec Z1 + Z.

Cette impédance doit être égale à Z. On tire Z = Z1 + (Z1.Z2 + Z.Z2) / (Z1 + Z2 + Z).

Soit : Z2 = (Z² − Z1²) / 2.Z1.

Démontrer en utilisant par exemple le théorème de Thévenin que le gain en tension est donné par la relation :
Vs / VE = A = Z.Z2 / (Z.Z1 + Z.Z2 + 2Z1.Z2 +Z1²)

Si on exprime le gain en décibels, on a G(dB) = 20.log(A).
Un gain de 2½ correspond à +3 dB et un gain de 2½ / 2 correspond à −3 dB.