Entrée push-pull
Un des premiers circuits amplificateurs à entrée push-pull est du à James D. Davidson
"A Low-Noise Transistorized Tape Playback Amplifier"
Schéma extrait du JAES Volume 13 Issue 1 pp. 2-16; January 1965.
Le préampli Davidson
![[Image: ebPbYKJK_o.jpg]](https://images2.imgbox.com/2c/f5/ebPbYKJK_o.jpg)
En 1976, les préampli et ampli Revox A740 et Studer A68 apparaissent sur le marché :
ils sont entièrement en topologie push-pull, appelée aussi symétrique (cf Audiophile n°1, 1977) .
En 1979, Jean Hiraga a proposé un Classe A push-pull (Audiophile n°11, juillet 1979).
Ses transistors d'entrée (Q11, Q12) travaillent en émetteurs suiveurs pour polariser
à basse impédance ceux assurant la contre-réaction (Q17, Q18).
A noter la très basse résistance du réseau de celles-ci (200 à 300 Ω pour Rf et 10 Ω pour Rg ).
"Le Classe A" Hiraga![[Image: QmUmQb2r_o.jpg]](https://images2.imgbox.com/fc/00/QmUmQb2r_o.jpg)
Peu après son classe A, Hiraga a proposé un autre amplificateur à entrée symétrique
appelé "Le Monstre". Son entrée se fait directement sur les gates de transistors FET,
dont les sources constituent l'entrée inverseuse accueillant la contre-réaction. Il n'y a
plus les émetteurs suiveurs du "Classe A" .
(NB: les drains du "Monstre" sont cascodés avec des transistors bipolaires,
ce qui est une très bonne chose mais leur polarisation par deux résistances
dans chaque branche R4, R5 et R6, R7 est à revoir).
"Le Monstre" Hiraga
![[Image: Sch-Hiraga-8W-Amp.jpg]](https://hifistor.com/wp-content/uploads/2018/03/Sch-Hiraga-8W-Amp.jpg)
Les circuits intégrés à push-pull en entrée
Ils n'apparaîtront sur la marché que plus tard, vers 1983,
sous l'étiquette "Current-Feedback (operational) Amplifier" (CFA)
en français, amplificateurs à contre-réaction en courant.
*
Simulation simplifiée d'un amplificateur à entrée push-pull
![[Image: A97s4Awq_o.jpg]](https://images2.imgbox.com/ae/e4/A97s4Awq_o.jpg)
L'étage d'entrée du schéma de l'amplificateur à entrée push-pull
présenté ici est simplifié. La polarisation des T1 et T2 transistors
assurant la contre-réaction, généralement confiée à des émetteurs
suiveurs, est réalisée par des sources de tension flottantes. Elle sont
ajustées de sorte que leurs courants collecteurs de T1 et T2 soient
de 0.5 mA, ce qui donne par la conjugaison de leurs émetteurs
une impédance de sortie d'environ 26 Ω égale à celle de l'émetteur
d'un transistor unique ayant un courant collecteur de 1 mA.
Ce circuit d'entrée théorique se dispense de résistance en série dans
les émetteurs, il est probable qu'en réalisation, il faudrait en inclure.
En pratique, pour l'entrée push-pull de circuits en transistors bipolaires,
la polarisation fait en général appel à deux émetteurs suiveurs comme
c'est le cas dans le Classe A d'Hiraga.
Il faut bien voir que ces émetteurs suiveurs qu'on retrouve dans
de nombreux circuits à entrée push-pull ne sont pas inclus dans
la boucle de contre-réaction.
+-----------------------------------------------------------------+
! AMPLIFIER WITH PUSH-PULL TRANSISTORS INPUT STAGE !
! input vg1m -> 50 Hz, 1 mV RMS !
! !
! DC ! T1 !
! Vbb -> ! 638.745 mV ! Ie -> ! 1.0049 mA !
! Vce -> ! 14 V ! Ic ! 1 mA !
!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
! ! A ! B ! C ! D ! E !
! Rf -> ! 27 Ω ! 270 Ω ! 2.7 kΩ ! 9 kΩ ! 30 kΩ !
! Rg -> ! 3 Ω ! 30 Ω ! 300 Ω ! 1 kΩ ! 3 kΩ !
! Rfa -> ! 29.56 kΩ ! 56.77 kΩ ! 328.7 kΩ ! 1.034 MΩ ! 3.048 MΩ !
+-----------------------------------------------------------------+
! AC various Open Loop Gain !
! ! A ! B ! C ! D ! E !
! VAO OL ! 11.12 V ! 5.79 V ! 1 V ! 318.6 mV ! 107.9 mV !
! gain ! 80.92 dB ! 75.25 dB ! 60 dB ! 50.06 dB ! 40.66 dB !
! VAO CL ! 9.988 mV ! 9.981 mV ! 9.907 mV ! 9.720 mV ! 9.224 mV !
! Ve1 CL ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV !
!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
! AC constant Open Loop Gain !
! ! A ! B ! C ! D ! E !
! VAO OL ! 1 V ! 1 V ! 1 V ! 1 V ! 1 V !
gain ! 60 dB ! 60 dB ! 60 dB ! 60 dB ! 60 dB !
! VAO CL ! 9.899 mV ! 9.903 mV ! 9.907 mV ! 9.907 mV ! 9.905 mV !
! Ve CL ! 990.8 µV ! 995.1 µV ! 998.9 µV ! 999.4 µV ! 999.6 µV !
!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
! OL Open Loop (boucle ouverte) !
! CL Closed Loop(boucle fermée) !
+-----------------------------------------------------------------+
*
Cette étude ne s'intéresse qu'au fonctionnement de la contre-réaction
de différents circuits, leurs performances ne sont pas prises en compte,
(précision toutefois : la distorsion harmonique en boucle ouverte des
circuits qui ont été simulés ne dépasse pas 1.5%).
Après la présentation des différents circuits d'entrée d'amplificateurs
contre-réactionnés à transistors bipolaires, il est temps de se pencher
sur les résultats donnés par les simulations et d'en tirer le principe
de fonctionnement.
Un des premiers circuits amplificateurs à entrée push-pull est du à James D. Davidson
"A Low-Noise Transistorized Tape Playback Amplifier"
Schéma extrait du JAES Volume 13 Issue 1 pp. 2-16; January 1965.
Le préampli Davidson
En 1976, les préampli et ampli Revox A740 et Studer A68 apparaissent sur le marché :
ils sont entièrement en topologie push-pull, appelée aussi symétrique (cf Audiophile n°1, 1977) .
En 1979, Jean Hiraga a proposé un Classe A push-pull (Audiophile n°11, juillet 1979).
Ses transistors d'entrée (Q11, Q12) travaillent en émetteurs suiveurs pour polariser
à basse impédance ceux assurant la contre-réaction (Q17, Q18).
A noter la très basse résistance du réseau de celles-ci (200 à 300 Ω pour Rf et 10 Ω pour Rg ).
"Le Classe A" Hiraga
Peu après son classe A, Hiraga a proposé un autre amplificateur à entrée symétrique
appelé "Le Monstre". Son entrée se fait directement sur les gates de transistors FET,
dont les sources constituent l'entrée inverseuse accueillant la contre-réaction. Il n'y a
plus les émetteurs suiveurs du "Classe A" .
(NB: les drains du "Monstre" sont cascodés avec des transistors bipolaires,
ce qui est une très bonne chose mais leur polarisation par deux résistances
dans chaque branche R4, R5 et R6, R7 est à revoir).
"Le Monstre" Hiraga
Les circuits intégrés à push-pull en entrée
Ils n'apparaîtront sur la marché que plus tard, vers 1983,
sous l'étiquette "Current-Feedback (operational) Amplifier" (CFA)
en français, amplificateurs à contre-réaction en courant.
*
Simulation simplifiée d'un amplificateur à entrée push-pull
L'étage d'entrée du schéma de l'amplificateur à entrée push-pull
présenté ici est simplifié. La polarisation des T1 et T2 transistors
assurant la contre-réaction, généralement confiée à des émetteurs
suiveurs, est réalisée par des sources de tension flottantes. Elle sont
ajustées de sorte que leurs courants collecteurs de T1 et T2 soient
de 0.5 mA, ce qui donne par la conjugaison de leurs émetteurs
une impédance de sortie d'environ 26 Ω égale à celle de l'émetteur
d'un transistor unique ayant un courant collecteur de 1 mA.
Ce circuit d'entrée théorique se dispense de résistance en série dans
les émetteurs, il est probable qu'en réalisation, il faudrait en inclure.
En pratique, pour l'entrée push-pull de circuits en transistors bipolaires,
la polarisation fait en général appel à deux émetteurs suiveurs comme
c'est le cas dans le Classe A d'Hiraga.
Il faut bien voir que ces émetteurs suiveurs qu'on retrouve dans
de nombreux circuits à entrée push-pull ne sont pas inclus dans
la boucle de contre-réaction.
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! AMPLIFIER WITH PUSH-PULL TRANSISTORS INPUT STAGE !
! input vg1m -> 50 Hz, 1 mV RMS !
! !
! DC ! T1 !
! Vbb -> ! 638.745 mV ! Ie -> ! 1.0049 mA !
! Vce -> ! 14 V ! Ic ! 1 mA !
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! ! A ! B ! C ! D ! E !
! Rf -> ! 27 Ω ! 270 Ω ! 2.7 kΩ ! 9 kΩ ! 30 kΩ !
! Rg -> ! 3 Ω ! 30 Ω ! 300 Ω ! 1 kΩ ! 3 kΩ !
! Rfa -> ! 29.56 kΩ ! 56.77 kΩ ! 328.7 kΩ ! 1.034 MΩ ! 3.048 MΩ !
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! AC various Open Loop Gain !
! ! A ! B ! C ! D ! E !
! VAO OL ! 11.12 V ! 5.79 V ! 1 V ! 318.6 mV ! 107.9 mV !
! gain ! 80.92 dB ! 75.25 dB ! 60 dB ! 50.06 dB ! 40.66 dB !
! VAO CL ! 9.988 mV ! 9.981 mV ! 9.907 mV ! 9.720 mV ! 9.224 mV !
! Ve1 CL ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV !
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! AC constant Open Loop Gain !
! ! A ! B ! C ! D ! E !
! VAO OL ! 1 V ! 1 V ! 1 V ! 1 V ! 1 V !
gain ! 60 dB ! 60 dB ! 60 dB ! 60 dB ! 60 dB !
! VAO CL ! 9.899 mV ! 9.903 mV ! 9.907 mV ! 9.907 mV ! 9.905 mV !
! Ve CL ! 990.8 µV ! 995.1 µV ! 998.9 µV ! 999.4 µV ! 999.6 µV !
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! OL Open Loop (boucle ouverte) !
! CL Closed Loop(boucle fermée) !
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Cette étude ne s'intéresse qu'au fonctionnement de la contre-réaction
de différents circuits, leurs performances ne sont pas prises en compte,
(précision toutefois : la distorsion harmonique en boucle ouverte des
circuits qui ont été simulés ne dépasse pas 1.5%).
Après la présentation des différents circuits d'entrée d'amplificateurs
contre-réactionnés à transistors bipolaires, il est temps de se pencher
sur les résultats donnés par les simulations et d'en tirer le principe
de fonctionnement.
La loi d'Ohm stipule que le courant circulant dans un circuit est
directement proportionnel à la différence de potentiel qui lui est appliquée
et inversement proportionnel à la résistance du circuit.
Qui ne peut attaquer le raisonnement attaque le raisonneur. Paul Valéry
Le meilleur résultat des mathématiques est de pouvoir s'en passer. Oliver Heaviside
Les mathématiques consistent à prouver une chose évidente par des moyens complexes. George Polya
Les β ne font pas la loi.
directement proportionnel à la différence de potentiel qui lui est appliquée
et inversement proportionnel à la résistance du circuit.
Qui ne peut attaquer le raisonnement attaque le raisonneur. Paul Valéry
Le meilleur résultat des mathématiques est de pouvoir s'en passer. Oliver Heaviside
Les mathématiques consistent à prouver une chose évidente par des moyens complexes. George Polya
Les β ne font pas la loi.