Bonjour,
Je propose sur ce nouveau fil de discussion l'étude d'un étage de sortie en classe AB performant (du moins j'espère).
Il existe de nombreuses solutions avec, selon moi, pour toutes celles que j'ai pu analyser, pas mal de défaut : asservissement à constante de temps trop longue avec son horrible capteur de température, distorsion élevée, transition dur, gm doubling, etc.
Là c'est sans filet : je démarre à peine l'étude basée sur un principe dont je ne saurais vous dire s'il est original étant donné que je n'ai pas analysé toutes les solutions existantes, lesquelles doivent bien se compter par centaines.
Ca fait pas mal de temps que je cherche une solution en partant toujours du même principe : acquérir la valeur de courant circulant dans chaque branche d'un push-pull en émetteur commun pour jouer sur le bias de cet étage. Toutes mes tentatives se sont soldées par des usines à gaz au résultat trop aléatoires. Dernièrement je me suis dis : pourquoi ne pas acquérir le signal qui va réellement dans la charge au lieu de "senser" les courants qui parcourent chaque branche et fournir juste le courant qui va bien dans chaque branche ? ; dans un approche current dumping en série avec un étage d'amplification de tension.
J'ai finalement abouti à ce schéma de principe qui est la base de travail de cette étude :
Le principe de fonctionnement est le suivant : le courant que la source fournit dans la charge pilote via Q3 et Q4 deux multiplicateurs de courants (ici x100). Chacun des transistors Q3 et Q4 pilote le courant de sa branche (F1 et F2). Ces deux transistors agissent indépendamment l'un de l'autre ce qui évite les problèmes de mode commun dans le contrôle du bias.
Les sources de courant I3 et I4 avec Q1 et Q2 ont pour rôle de polariser les transistors Q3 et Q4.
Les sources de courants F1 et F2 sont des multiplicateurs sans offset ce qui permet de réduire le courant de bias en jouant uniquement sur le courant au repos fournis par Q3 et Q4. Pour le développement d'une solution opérationnelle il faudra donc réussir à faire un multiplicateur de courant de puissance capable de fournir plusieurs ampères qui ait de bonnes performances et qui ne parte pas en live du fait de la thermique des transistors.
Le graphe suivant montre le fonctionnement du circuit :
On voit que ce sont des transistors Q3 / Q4 qui pilotent le fonctionnement en classe AB. l'avantage est que la commutation est douce, bien aidée par le fait que ce sont des transistors moyenne puissance dont les charges stockées son faibles :
- courbes du haut : tension d'entrée et tension de sortie (gain unitaire : elles sont superposées)
- courbe du milieu : courant prélevé à la source
- courbes du bas : courant de consigne pour les multiplicateurs de courant de chaque branche.
Le gain de la boucle d'asservissement de chaque branche est fixé par R1 qui "mesure" le courant fourni par la source de tension d'entrée. Plus R1 est grand plus le gain de boucle est élevé et moins la source doit fournir de courant. Sur cette simulation c'est 100 ohms et la source ne doit alors fournir que quelques milliampères compatibles avec un fonctionnement de cette dernière en classe A.
Le choix du bias au repos : il est défini par le rapport entre les sources de courants alimentant les collecteurs de Q1/Q2 et les collecteurs de Q3/Q4. Mesure du bias au simulateur en fonction de la valeur de I1 et I2 pour I3 et I4 à 5mA.
Je propose sur ce nouveau fil de discussion l'étude d'un étage de sortie en classe AB performant (du moins j'espère).
Il existe de nombreuses solutions avec, selon moi, pour toutes celles que j'ai pu analyser, pas mal de défaut : asservissement à constante de temps trop longue avec son horrible capteur de température, distorsion élevée, transition dur, gm doubling, etc.
Là c'est sans filet : je démarre à peine l'étude basée sur un principe dont je ne saurais vous dire s'il est original étant donné que je n'ai pas analysé toutes les solutions existantes, lesquelles doivent bien se compter par centaines.
Ca fait pas mal de temps que je cherche une solution en partant toujours du même principe : acquérir la valeur de courant circulant dans chaque branche d'un push-pull en émetteur commun pour jouer sur le bias de cet étage. Toutes mes tentatives se sont soldées par des usines à gaz au résultat trop aléatoires. Dernièrement je me suis dis : pourquoi ne pas acquérir le signal qui va réellement dans la charge au lieu de "senser" les courants qui parcourent chaque branche et fournir juste le courant qui va bien dans chaque branche ? ; dans un approche current dumping en série avec un étage d'amplification de tension.
J'ai finalement abouti à ce schéma de principe qui est la base de travail de cette étude :
Le principe de fonctionnement est le suivant : le courant que la source fournit dans la charge pilote via Q3 et Q4 deux multiplicateurs de courants (ici x100). Chacun des transistors Q3 et Q4 pilote le courant de sa branche (F1 et F2). Ces deux transistors agissent indépendamment l'un de l'autre ce qui évite les problèmes de mode commun dans le contrôle du bias.
Les sources de courant I3 et I4 avec Q1 et Q2 ont pour rôle de polariser les transistors Q3 et Q4.
Les sources de courants F1 et F2 sont des multiplicateurs sans offset ce qui permet de réduire le courant de bias en jouant uniquement sur le courant au repos fournis par Q3 et Q4. Pour le développement d'une solution opérationnelle il faudra donc réussir à faire un multiplicateur de courant de puissance capable de fournir plusieurs ampères qui ait de bonnes performances et qui ne parte pas en live du fait de la thermique des transistors.
Le graphe suivant montre le fonctionnement du circuit :
On voit que ce sont des transistors Q3 / Q4 qui pilotent le fonctionnement en classe AB. l'avantage est que la commutation est douce, bien aidée par le fait que ce sont des transistors moyenne puissance dont les charges stockées son faibles :
- courbes du haut : tension d'entrée et tension de sortie (gain unitaire : elles sont superposées)
- courbe du milieu : courant prélevé à la source
- courbes du bas : courant de consigne pour les multiplicateurs de courant de chaque branche.
Le gain de la boucle d'asservissement de chaque branche est fixé par R1 qui "mesure" le courant fourni par la source de tension d'entrée. Plus R1 est grand plus le gain de boucle est élevé et moins la source doit fournir de courant. Sur cette simulation c'est 100 ohms et la source ne doit alors fournir que quelques milliampères compatibles avec un fonctionnement de cette dernière en classe A.
Le choix du bias au repos : il est défini par le rapport entre les sources de courants alimentant les collecteurs de Q1/Q2 et les collecteurs de Q3/Q4. Mesure du bias au simulateur en fonction de la valeur de I1 et I2 pour I3 et I4 à 5mA.
