Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 2, Numéro 4, décembre 1967
Page(s) 301 - 308
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0196700204030100
Rev. Phys. Appl. (Paris) 2, 301-308 (1967)
DOI: 10.1051/rphysap:0196700204030100

Analyse de la fonction de transfert générale d'un amplificateur à choppers

H. Aubert et M. Bazilinski


Abstract
The transfer function of a chopper-modulated amplifier is derived by the authors. The expressions obtained show the possible significant variations of amplitude and phase within the usable frequency range even if the amplifying component is practically perfect. The mathematical analysis of this behavior does not appear to have been made in detail at the present time. It is shown that despite the nonlinearity of the current versus time relationship, the principle of superposition may be applied to the transfer function, which can be written in the form of a product of three factors. These factors represent respectively : thet gain at zero frequency, the complex gain without filter, and the effect of the filter. Formulae for optimization of values of different components are given for improvement of transient response. It is shown, moreover, how the imperfections of the amplifying component affect the characteristics of amplitude and phase. The formulae obtained can be simplified in most practical cases, generally giving satisfactory approximations.


Résumé
La fonction de transfert d'un ensemble d'amplification à choppers présente, dans la gamme d'utilisation, une déformation inhérente au principe de cet appareil, même si l'amplificateur proprement dit est supposé parfait, phénomène dont il semble que la théorie n'avait pas été élaborée. Par un passage à la limite laissant valables les conclusions pratiques, on montre que, bien que les processus mis en jeu soient essentiellement non linéaires, cette fonction obéit au principe de superposition. On la met sous la forme d'un produit dont les trois facteurs représentent respectivement le gain à fréquence nulle, le gain relatif complexe filtre non compris et l'effet du filtre. On en déduit des formules permettant de choisir au mieux les caractéristiques des composants en vue de minimiser ce défaut particulièrement gênant dans les travaux de recherche exigeant une réponse transitoire aussi fidèle que possible. On montre en outre que l'imperfection de l'amplificateur proprement dit entraîne un décalage entre l'abscisse du minimum d'amplitude et celle du passage à zéro de la phase. Les formules obtenues se simplifient beaucoup dans nombre de cas pratiques en donnant des approximations en général suffisantes.

PACS
1220 - Amplifiers.

Key words
amplifiers