| Abstract
| - Compte tenu de la capacité limitée des piles et batteries, les systèmes audioportables (PC et téléphones portables, lecteurs MP3, jouets électroniques...) nécessitent desamplificateurs de puissance avec de forts rendements. Les amplificateurs classe D où lestransistors fonctionnent en commutation offrent en pratique des rendements de l'ordre de90%, bien supérieurs aux rendements des classiques classes A et AB et avec des taux dedistorsion de l'ordre de 0,1 à 0,01%. Les amplificateurs classe D traditionnels utilisant unsignal MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion, en anglais PWM pour Pulse WidthModulation) requièrent un filtre passe bas pour limiter le rayonnement. Pour remédier au faitque les inductances des filtres coûtent chers et sont encombrantes, on utilise de plus en plusles techniques d'étalement de spectre pour réduire le rayonnement. Ainsi sont apparus depuisquelques années déjà les amplificateurs classe D sans filtre (Filterless Class D Audio PowerAmplifier).
Cet article est rédigé sous forme d'un exercice dirigé, avec une correction type. On sepropose d'expliquer la classe D traditionnelle avec un signal de commande PWM, s'ensuitune discussion sur les techniques d'étalement de spectre visant à réduire le rayonnement etéliminer le filtre passe-bas. Dans une première partie on revisite les rendements desamplificateurs en classe A et AB en utilisant des caractéristiques très simplifiées descomposants afin de dégager les ordres de grandeur. La deuxième partie est un préliminaire àl'amplificateur en classe D, on y construit un amplificateur à fort rendement mais avec untaux de distorsion non négligeable. La dernière partie est dédiée à l'étude d'un amplificateurclasse D, on calcule dans un cas particulier le spectre approché d'un signal PWM et le taux dedistorsion associé. L'article se termine par une discussion sur les amplificateurs en classe Dsans filtre et une présentation des principales caractéristiques de quelques circuits intégrésdisponibles sur le marché.
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