Circuit : un amplificateur RF de 100 dB

À l’occasion des 65 ans d’Elektor, revisiter des projets vieux de plusieurs décennies est à la fois instructif et inspirant. Prenons cet amplificateur RF conçu pour offrir une impressionnante plage dynamique de 100 dB. Les composants datent des années 1970, mais le défi technique posé par ce circuit reste très familier aux ingénieurs RF d’aujourd’hui.

Publié dans l’édition de juillet/août 1977, ce projet cherchait à améliorer les amplificateurs RF existants en élargissant leur plage dynamique utile tout en limitant la distorsion d’intermodulation. Résultat : un amplificateur compact couvrant environ 100 kHz à 30 MHz, adapté à de nombreuses applications.

Circuit

Un MOSFET à double grille 3N211 est au cœur du circuit. Plutôt que de simplement optimiser le gain fixe, le circuit exploite la deuxième grille du composant pour réguler l'amplification. En faisant varier la polarisation de cette deuxième grille, le gain peut être ajusté sur une plage très étendue, ce qui permet d'atteindre les 100 dB de plage dynamique annoncés.
 

Les concepteurs ont porté une attention particulière aux performances d’intermodulation. L’article décrit des essais avec deux signaux simultanés, dont les produits d’intermodulation sont analysés à l’aide d’un analyseur de spectre. Une contre-réaction négative améliore aussi la linéarité, tandis que des transformateurs et des réseaux accordés assurent le couplage RF et l’adaptation d’impédance nécessaires, précise l’auteur.

Pourquoi s'y intéresser aujourd'hui ?

Les ingénieurs disposent désormais de circuits intégrés RF, d'outils de simulation de nouvelle génération et d'analyseurs de spectre dont ceux de 1977 n'auraient pu que rêver. Pourtant, les problèmes fondamentaux illustrés par ce projet d'amplificateur RF à 100 dB ont étonnamment peu évolué. Ce circuit est bien plus qu'une curiosité tirée des archives d'Elektor : il montre comment les ingénieurs abordaient un problème RF avec les composants et les instruments de mesure disponibles il y a près d'un demi-siècle. La vraie question aujourd'hui est : comment le concevriez-vous maintenant ?

Le projet d'amplificateur RF à 100 dB

L'article original, « RF Amplifier with 100 dB Dynamic Range » a été publié dans Elektor de juillet/août 1977. Consultez l'article.