Circlotron 25W classe A

[jsilvestre]

Je pense avoir décodé. La source de modulation n'est pas une source symétrique dans le sens conventionnel, c'est une source à masse flottante.

Entrée déconnectée, jumper entre 1 et 2 les tensions des entrées et sortie de U1 sont toutes égales puisqu'il n'y a aucun courant et fixées par l'entrée +.

Entrée connectée, éventuellement avec des condensateurs en série, U1 devient un inverseur de gain -1 par rapport à l'entrée 1 de P1 et sur l'entrée 2 un point de basse impédance genre de masse virtuelle flottante qui offre un passage à un éventuel courant parasite de masse en provenance du secteur à travers les capacités parasites des transfos et/ou autres.

Par contre, Jacques tu disais que la modulation ne transite pas par U1, à mon avis c'est bien le cas puisque la tension sur l'entrée 2 de P1 est imposée par la sortie de U1. Elle impose certes gentillement puisque rien (ou pas grand chose) ne change au niveau des tensions mais c'est quand même elle qui dit!

Plus astucieux ça va être difficile!

Joël

[herve00fr]

supprimé

[jacquese]

Tout à fait, il n'y a pas de masse commune entre la source et l'ampli. J'ai tendance à dire que l'entrée est flottante, d'autres disent que c'est la source qui est flottante.
En fait je n'ai pas encore décidé quel circuit je vais électriquement connecté à la terre.

Si tu regardes le schéma dans la simu que j'ai postée et que tu oublies le filtre HF d'entrée, tu pourra mieux voir que le générateur de tension représentant la source ne voit aucun élément actif entre lui et les entrées de l'ampli constituées par U2A et U2B.
L'AOP U1 ne fait que fixer le potentiel local du point froid du générateur.
De ce point de vue, le signal ne passe pas dans l'AOP

Toutefois c'est L'AOP U1 qui finalement définit la valeur du point milieu du diviseur passif en imposant le potentiel local sur une des résistances de ce pont diviseur.
De ce point de vue, on peut dire que le signal symétrisé passe dans l'AOP.

[jsilvestre]

Il s'agit ici d'un ampli à contre-réaction en courant (même si je sais qu'il a débat sur ce terme au moins sur ce forum). Il faut voir Q1 + mirroir de courrant + le réseau de CR comme un simple Sziklai avec gain. Il y a donc couplage entre Q1 et le réseau de CR en continue et en alternatif. Par construction, le rapport entre le swing du courant de Q1 et le swing du courant de CR est faible, mais ca n'empêche pas l'ampli d'avoir une distorsion correcte.
On ne peut modifier le couplage de Q1 avec la CR car la composante continue fixe le courant de repos de l'ampli. Si je comprends bien tu proposes de réduire le courant de swing de Q1 qui va dans la CR. C'est possible en augmentant le gain du multiplicateur de courant formés par Q2/Q3/Q4. Le gain en boucle ouverte va alors augmenter et mon Zout va diminuer. Or mon cahier des charges de départ c'est un Zout de 0.5 ohms.
Après on peut mettre en place un CR en mode tension, en intercalant comme tu le proposes un transistor PNP en série avec Q1. Le gain interne va aussi augmenter et me faire sortir des 0.5 ohms, mais aussi, le couplage en courant va disparaitre et le système de contrôle va devoir est totalement différent. Ca ne sera plus le même ampli.

Ci-dessous un petite simu montrant la relation du courant IQ en continu et en alternatif par rapport au courant dans la cellule de CR. Ta valeur de 15 est pas loin de la vérité et même optimiste. Mais elle n'empêche pas d'avoir un distorsion correcte (0.004% 8V/1KHz).

Si limiter le gain de boucle vu par l'étage de sortie est une volonté délibérée alors le but est atteint. Il serait certainement intéressant de faire des écoutes des deux options, gain limité et gain total.

A mon avis la distorsion simulée n'est pas forcément représentative. Ce circuit étant fortement symétrique une grande partie des défauts se compensent surtout sur un simulateur ou les composants sont parfaitement identiques. Les résistances de 10kΩ font exactement 10kΩ, les transistors sont parfaitement identiques. Dans la vraie vie ce n'est plus le cas et les défauts ne se compensent plus aussi bien!
Pour voir tu pourrais simuler en tenant compte des imprécisions des composants. Les résultats ne devraient plus être aussi bon.
Ce qui comme d'habitude ne renseigne en rien sur les résultats d'écoute!

Joël

[jsilvestre]

Tout à fait, il n'y a pas de masse commune entre la source et l'ampli. J'ai tendance à dire que l'entrée est flottante, d'autres disent que c'est la source qui est flottante.
En fait je n'ai pas encore décidé quel circuit je vais électriquement connecté à la terre.

Si tu regardes le schéma dans la simu que j'ai postée et que tu oublies le filtre HF d'entrée, tu pourra mieux voir que le générateur de tension représentant la source ne voit aucun élément actif entre lui et les entrées de l'ampli constituées par U2A et U2B.
L'AOP U1 ne fait que fixer le potentiel local du point froid du générateur.
De ce point de vue, le signal ne passe pas dans l'AOP

Toutefois c'est L'AOP U1 qui finalement définit la valeur du point milieu du diviseur passif en imposant le potentiel local sur une des résistances de ce pont diviseur.
De ce point de vue, on peut dire que le signal symétrisé passe dans l'AOP.

En fait passer ou non par l'AOP ne dit pas grand chose. A mon avis une meilleure approche est de regarder quelles sont les conséquences d'une erreur introduite par l'AOP comme par exemple une tension ajoutée en série avec une des entrées de l'AOP pour simuler une erreur de son étage d'entrée. Un AOP peut faire des bêtises même en ne faisant rien!

Joël

[jacquese]

C'est vrai.
Comme dit autrement avant, une erreur de l'AOP entraine une modification du courant de bias ainsi qu'une erreur de symétrisation (déséquilibre des deux branches du circlotron). En d'autres termes : augmentation de la distorsion H2.

[jacquese]

Bonjour Hervé,

Tu asservis le mode commun des entrées plus et moins de l'ampli à la consigne du réglage de courant de repos, c'est très élégant.
As tu essayé de court-circuiter la sortie de U1 et son entrée inverseuse ? Tu crées alors une masse virtuelle basse impédance asservie à la tension de bias. Et il n'y aurait plus aucun doute sur le fait que la modulation ne passe pas par U1.

JCB a proposé cela aussi dans un précédent message. Ca fonctionne sans problème (même si j'ai pas essayé). Toutefois, Bruno Putzeys a montré dans son remarquable article "The G World" qu'on a intérêt à avoir une haute impédance au niveau du point milieu du pont. D'où ce montage de l'AOP U1.
J'ai essayé sur cet ampli un solution encore plus simple : retirer l'AOP et connecter directement la tension Vbias au milieu du pont diviseur. C'est ce que j'ai fais sur pas mal d'amplis. Ca fonctionne très bien à partir du moment où les courant de fuite s'en mêlent pas. La première fois que j'ai fait ça, c'était un ampli sur batterie : silence total !

quels avantages vois tu aux circlotrons par rapport aux schémas classiques ?

- les mêmes avantages qu'un push-pull à tube : les deux branches sont absolument identiques. La partie positives et la partie négative du signal sont traitées rigoureusement de la même manière si l'appairage est bien fait. Sur cet ampli j'appaire absolument tous les composants entre eux : transistors et résistances. Sur un schéma classique à transistors, la symétrique est verticale, il faut du NPN d'un coté et du PNP de l'autre. Impossible d'avoir un fonctionnement identiques des deux branches
- une mise en œuvre simple d'une vraie CR différentielle : pas de connexion du réseau de CR à la masse avec le problème des masses partagés qui vont avec
- La séparation complète de l'alimentation faible puissance et des alimentations de puissance
- la possibilité de faire des modules d'alim plus simples mais en plus grand nombre (monorail régulé x 4) avec un vrai quadruple mono.
- Bonne protection des HP : comme les HP ne sont reliés à une masse il faut que les deux branche défaillent pour qu'un courant destructeur puisse parcourir la bobine du HP

pourquoi as tu choisi une impédance de sortie de 0,5ohm ?

Un ampli avec un Zout relativement élevé est très stable. On a pas besoin des cellules de Boucherot ni de self en série à la sortie. Quand la charge devient capacitive, l'ampli ralenti au lieu d'osciller.
Les amplis les plus musicaux que j'ai eues avaient un FA faible.

[herve00fr]

supprimé

[jacquese]

Bonjour Hervé, à tous

As tu mesuré ou simulé l'impédance du point milieu ?
L'impédance de sortie de l'opa134 en boucle ouverte n'est pas très élevée et vaut une dizaine d'ohm à 10kHz.
J'ai simulé ton montage et comparé à celui que je propose avec ajout d'une résistance de sortie de l'opa, elle confirme le fait que l'impédance du point milieu de ton montage n'est pas très élevée.

Oui car les résistances du pont font 10K ! J'ai pas mesuré exactement.
Mais je crois que je me suis assez mal exprimé dans mes précédents messages. Ce que j'ai cherché à faire avec ce circuit d'entrée ce n'est pas d'avoir un point milieu du pont de symétrisation à basse impédance (erreur de ma part dans mes écrits) mais d'avoir une connexion sur point milieu qui soit à haute impédance pour ne perturber ce pont avec des courants qui ne seraient liés au signal audio (courant de fuite du point froid de la source vers une masse électrique de l'ampli).
Je prépare une simulation pour expliquer ça...

D'autre part, comme tu reboucles sur une des 2 entrées, tu crées une dissymétrie, une partie (-60dB à 20kHz)) du signal se retrouve sur le point milieu.
La dissymétrie de l'autre montage est beaucoup plus faible.

Pourrais tu expliquer cette première phrase ?
Sinon, effectivement l'AOP n'étant pas parfait, la symétrisation avec l'AOP est moins bonne qu'en pur passif. Dans ta proposition, la sortie de l'AOP ne fournit aucun courant et sa tension est fixe. C'est donc parfait. D'ailleurs je vais essayer cette solution aussi.
Par contre, le but de mon montage c'est de répondre à la problématique des courants parasites venant de la source. Il le fait au prix d'une moins bonne performance que la solution que que tu proposes.

Grâce à cette enrichissante discussion j'ai refait des simulations de courant parasite sur l'étage d'entrée. Je viens de m’apercevoir que mon filtrage HF fout bien le souc dans le montage à cause de la résistance de 100 ohm en série avec le point froid de la source. Je vais le shunter (je l'avais placé après mes tests )

Merci pour tes simulations.
Je t'invite à ajouter y ajouter ceci :
- virer la résistance de 100 ohm qui est un gros problème
- ajouter un source de courant parasite de quelques uA entre le point froid de la source audio et la masse de ton AOP U3.
Tu vas voir alors que le résultat n'est plus du tout le même :
- dans la version correspondant à mon schéma, la courant parasite n'influe sur le signal audio
- dans la version avec un point VBias en basse impédance connectée au point milieu, ce courant intermodule direct sur les résistances du pont et se retrouve dans le signal audio (essayer avec des résistances de 10 à 100K pour le pont).

Je ne suis pas un adepte de la séparation totale des alims, au contraire je génère l'alim basse puissance à partir de la partie puissance.
Je travaille sur un ampli symétrique avec une alim unipolaire, l'entrée pouvant être différentielle ou unipolaire.

Ca m'interesse !!

Un ampli avec un Zout relativement élevé est très stable. On a pas besoin des cellules de Boucherot ni de self en série à la sortie. Quand la charge devient capacitive, l'ampli ralentit au lieu d'osciller.
Les amplis les plus musicaux que j'ai eues avaient un FA faible.

Oui, mais du coup tu sacrifies le gain de boucle et la linéarité, je n'ai pas fait d'essais concluants sur ce point.
[/quote]

Yes, je sacrifie le gain de boucle. Un choix assumé. Je ne vise maintenant plus un gain de boucle élevé que pour la pré amplification. Pour les amplis je privilégie maintenant la stabilité inconditionnelle.

[jacquese]

Sinon, j'ai pas mal avancé dans la construction.
J'ai fini les quatre alims et les deux canaux sur le radiateurs définitifs.




Reste plus qu'à finir une petite alim symétrique, choisir le circuit d'entrée (la discussion en cours) et on met en boite.