Hello,
C'est les vacances, ce qui me laisse tout le temps pour mettre en route un nouveau projet d'ampli.
Au programme :
- une architecture à multiplicateur d'impédance
- Des AOP pas chers par dizaines
- Pas de dissipateur
- une puissance de 25 à 30W.
C'est une première version, si ça marche bien, je ferai un 80W par la suite.
Rappel du principe de multiplicateur d'impédance :
Le multiplicateur consiste à analyser le courant en sortie de l'ampli en amont et à ajouter son propre courant selon un facteur de proportionnalité. Sur ce schéma de principe c'est 10.
Ainsi la charge est vue par l'ampli en amont comme multipliée d'un facteur 10. La puissance de l'ampli en amont peut être réduite d'un facteur 10.
Là le plan c'est d'avoir un "petit" ampli classe A en amont pour les performances et d'avoir le multiplicateur d'impédance en classe AB. Et comme un multiplicateur en classe AB et faisable avec une simple résistance et un AOP, on va donc partir sur ce principe. Mais un AOP c'est minuscule et c'est pas puissant. On va donc en mettre un paquet en parallèle pour :
- obtenir le courant désiré
- réduire le bruit de fond à des pouillèmes
- réduire la distorsion à des pouillèmes (moins la classe A sort du courant, moins il y a de distorsion).
Comme je ne veux pas de dissipateur, la piste de l'AOP de puissance est close de fait. Il faut un AOP pas cher sinon la parallélisation va faire explosé les coûts. Il faut un AOP sortant au moins 20mA sinon il faudra en mettre des milliers. Il faut un slew rate assez élevé car il est en série avec un premier ampli dont la CR va être prise après le multuplicateur d'impédance. Il faut que ça suive et que le déphasage ne soit pas trop élevé. Enfin il faut qu'il fonctionne avec une tension pas trop basse sinon la puissance de l'ampli sera trop limitée.
J'ai fait une longue recherche sur les AOP (plus de 200 références épluchées), et il semble bien que j'aie trouvée la perle rare qui répond à tous les critères : le TL082H.
C'est une version du TL082 de 1977 améliorée par Texas Instrument et c'est carrément bien amélioré :
- Tension d'alim : +/-20V
- Slew rate : 20V/us
- disto H : 0.003%
- conso au repos < 1mA
- offset < 1mV
- dérive : 2uV/°C
- courant de sortie 26mA
et le prix béton : 0.1€ par cent unité un peu partout.
Petit calcul sur le nombre d'AOP nécessaires pour une version 25Wrms sous 8 ohms...
25Wrms = 50Wcrête = Uc xUc / R ==> U = Racine(50x8) = Racine(400) = 20V crête. Il faut une alimentation d'environ +/-22V. C'est déjà trop pour les AOP.
Mais il y a une solution, une architecture en pont. Dans ce cas, il faut une alimentation de +/-12V mais deux fois plus d'AOP. C'est la solution retenue.
20V crête dans 8 ohm demande 2.5A à fournir en classe AB par nos AOP. Comme le TL082H peut fournir 26mA, que l'on arrondit à 25mA, il en faut 100 en // pour tenir les 2.5A. mais comme on est en mode ponté, il faut 200 AOP. Heureusement, le TL082H est un AOP double: donc il faut 100 boîtiers en tout par canal.
En adoptant un gain en courant de 1 par AOP, nous aurons un gain total en courant de 100 apporté par le multiplicateur de courant et l'ampli classe A pour juste fournir 1/100ème de la puissance, soit un courant de 0.25A. Avec une belle marge on va partir sur un bias de 50mA, ce qui permet de sortir 100mA crête en classe A.
Voilà pour les petits calculs permettant de cadrer le projet.
Le coûts des AOP pour ce 25V : 20€, moins cher qu'une paire de dissipateurs (mais c'est sans compter le prix des PCB qui vont devoir porter tout ça...)
La suite au prochain épisode.
Jacques
C'est les vacances, ce qui me laisse tout le temps pour mettre en route un nouveau projet d'ampli.
Au programme :
- une architecture à multiplicateur d'impédance
- Des AOP pas chers par dizaines
- Pas de dissipateur
- une puissance de 25 à 30W.
C'est une première version, si ça marche bien, je ferai un 80W par la suite.
Rappel du principe de multiplicateur d'impédance :
Le multiplicateur consiste à analyser le courant en sortie de l'ampli en amont et à ajouter son propre courant selon un facteur de proportionnalité. Sur ce schéma de principe c'est 10.
Ainsi la charge est vue par l'ampli en amont comme multipliée d'un facteur 10. La puissance de l'ampli en amont peut être réduite d'un facteur 10.
Là le plan c'est d'avoir un "petit" ampli classe A en amont pour les performances et d'avoir le multiplicateur d'impédance en classe AB. Et comme un multiplicateur en classe AB et faisable avec une simple résistance et un AOP, on va donc partir sur ce principe. Mais un AOP c'est minuscule et c'est pas puissant. On va donc en mettre un paquet en parallèle pour :
- obtenir le courant désiré
- réduire le bruit de fond à des pouillèmes
- réduire la distorsion à des pouillèmes (moins la classe A sort du courant, moins il y a de distorsion).
Comme je ne veux pas de dissipateur, la piste de l'AOP de puissance est close de fait. Il faut un AOP pas cher sinon la parallélisation va faire explosé les coûts. Il faut un AOP sortant au moins 20mA sinon il faudra en mettre des milliers. Il faut un slew rate assez élevé car il est en série avec un premier ampli dont la CR va être prise après le multuplicateur d'impédance. Il faut que ça suive et que le déphasage ne soit pas trop élevé. Enfin il faut qu'il fonctionne avec une tension pas trop basse sinon la puissance de l'ampli sera trop limitée.
J'ai fait une longue recherche sur les AOP (plus de 200 références épluchées), et il semble bien que j'aie trouvée la perle rare qui répond à tous les critères : le TL082H.
C'est une version du TL082 de 1977 améliorée par Texas Instrument et c'est carrément bien amélioré :
- Tension d'alim : +/-20V
- Slew rate : 20V/us
- disto H : 0.003%
- conso au repos < 1mA
- offset < 1mV
- dérive : 2uV/°C
- courant de sortie 26mA
et le prix béton : 0.1€ par cent unité un peu partout.
Petit calcul sur le nombre d'AOP nécessaires pour une version 25Wrms sous 8 ohms...
25Wrms = 50Wcrête = Uc xUc / R ==> U = Racine(50x8) = Racine(400) = 20V crête. Il faut une alimentation d'environ +/-22V. C'est déjà trop pour les AOP.
Mais il y a une solution, une architecture en pont. Dans ce cas, il faut une alimentation de +/-12V mais deux fois plus d'AOP. C'est la solution retenue.
20V crête dans 8 ohm demande 2.5A à fournir en classe AB par nos AOP. Comme le TL082H peut fournir 26mA, que l'on arrondit à 25mA, il en faut 100 en // pour tenir les 2.5A. mais comme on est en mode ponté, il faut 200 AOP. Heureusement, le TL082H est un AOP double: donc il faut 100 boîtiers en tout par canal.
En adoptant un gain en courant de 1 par AOP, nous aurons un gain total en courant de 100 apporté par le multiplicateur de courant et l'ampli classe A pour juste fournir 1/100ème de la puissance, soit un courant de 0.25A. Avec une belle marge on va partir sur un bias de 50mA, ce qui permet de sortir 100mA crête en classe A.
Voilà pour les petits calculs permettant de cadrer le projet.
Le coûts des AOP pour ce 25V : 20€, moins cher qu'une paire de dissipateurs (mais c'est sans compter le prix des PCB qui vont devoir porter tout ça...)
La suite au prochain épisode.
Jacques
Audacieux, et beaucoup de travail en perspective... bon courage !
