DIY : ampli à AOP massivement parallèles

[JCB]

J'adore les fous !!!!!

[jsilvestre]

- Je voulais que le classe A garde une part sur le contrôle directe de la charge en sortie (sinon ce n'est plus un hybride et je suis à peu près certain que la distorsion est liée à ce rapport)

j'aurais un peu tendance à penser que cela ne changera pas grand chose, il faudrait demander son avis au simulateur. Mais peut être l'as tu déjà fait?
Et sans oublier l'avis de l'oreille, bien sûr!

joël

[jacquese]

Pas vérifié complètement !
Mon simulateur ne supportant pas trop d'AOP en parallèle dans le circuit. J'ai simulé les deux parties complètes indépendamment. 
J'avais fait quelques simulations avec truc complet un peu représentatif pour valider le concept.
Autre problème, les modèles d'AOP dans mon simu s'appuie sur les paramètres habituels (bande passante, gain en BO, capacité parasites, Zout, etc.) mais les impacts des sorties en classe AB ne sont pas prises en compte (commutation, gm doubling, etc.)
Je vais regarder ça sur mon schéma d'étude en faisant varier le rapport. Mais une chose était certaine, les perfs à peine échelle de la partie classe A était au moins d'un ordre de grandeur au dessus des perf des AOP.

[jacquese]

Joël,

Je viens de faire une petite simulation, avec 35 AP d'AOP dans chaque branche du pont et une charge de 32 ohms en sortie pour que le facteur d'échelle soit respecté.

J'ai fait varier la contribution AOPs / classe A...

• Je suis partie d'un rapport d'environ 13 : disto de 0.0003% H2=H3 à 12V/10Khz
  
• Ensuite rapport de 50 : disto passe à  0.0004% mais principalement H2 
  
• Ensuite rapport de 150 : disto remonte à 0.0006% principalement H2. 
  

Plus le rapport augmente, plus H2 augmente.
Mais quand on part dans l'autre sens, le classe A doit fournir le courant et la disto se dégrade aussi.
Conclusion, il y a un optimum vers un rapport de 10 à 50.

La réalisation concrète est à 43, on est pas mal du tout. Coup de bol !

[HaH]

Bonjour Jacques,

Très belle réalisation et étude sortant des sentiers battus ! Bravo !
Merci pour ton partage et tes explications.

Maintenant, fais-toi plaisir en écoutant ton superbe amplificateur, c'est bien le but. 
Même, si je ne doute pas un seul instant que l'étude, la réalisation et la mise au point ont dû t'exalter.

[jacquese]

Merci à tous,
Oui maintenant, place aux écoutes mais déjà des choses à voir sur la partie technique :
- L'alim est quand même sous-dimensionnée, j'ai du faire avec les contraintes de boitier que je m'étais fixées.
- Le schéma de la partie classe A doit être robustifié: il y a un risque de blocage dont je me suis rendu compte lors des manips de mesures.

[jsilvestre]

Joël,

Je viens de faire une petite simulation, avec 35 AP d'AOP dans chaque branche du pont et une charge de 32 ohms en sortie pour que le facteur d'échelle soit respecté.

J'ai fait varier la contribution AOPs / classe A...

• Je suis partie d'un rapport d'environ 13 : disto de 0.0003% H2=H3 à 12V/10Khz
  
• Ensuite rapport de 50 : disto passe à  0.0004% mais principalement H2 
  
• Ensuite rapport de 150 : disto remonte à 0.0006% principalement H2. 
  

Plus le rapport augmente, plus H2 augmente.
Mais quand on part dans l'autre sens, le classe A doit fournir le courant et la disto se dégrade aussi.
Conclusion, il y a un optimum vers un rapport de 10 à 50.

La réalisation concrète est à 43, on est pas mal du tout. Coup de bol !

j'ai regardé aussi avec un schéma simplifié réduit au principe de base :

   
 
E1 est l'ampli classe A qui fournit le gain en tension, E2 R1 R2 forment le multiplicateur de courant, V2 modélise les erreurs du multiplicateur de courant.

L'idée est de regarder ce qu'il advient des erreurs du multiplicateur en sortie en fonction du rapport de multiplication. 
Et comme je le sentais le rapport n'intervient pas, les erreurs se retrouvent intégralement en sortie quelque soit le rapport. Seul le gain de la boucle les atténue.

     

En sortie on retrouve bien l'atténuation de 40dB apportée par le gain de boucle de 40dB.

Qu'en penses-tu?

joël

[jacquese]

Bonsoir Joël,
Je vais simuler ce schéma de principe. Qu'as tu choisis comme signal pour V2 ?

[jsilvestre]

Bonsoir Joël,
Je vais simuler ce schéma de principe. Qu'as tu choisis comme signal pour V2 ?

c'est une simple source AC de 1V, pour cette simulation V1 est à 0V AC et DC.

joël

[jacquese]

Hello Joël, à tous,

Ta simulation m'a interpellée alors j'ai repris mon schéma de principe qui est tout à fait simulable (en modifiant les caractéristiques de l'AOP dans la simulation Microcap). J'ai inséré une tension perturbatrice de 0.1V sinus en série avec l'AOP rebouclé. La tension ajoutée est en H3 par rapport au signal de test (30KHz pour un signal de test de 10KHz) 

Simulation 1 : distorsion avec trois doublets de valeurs successifs pour diminuer d'autant le courant de repos de M1 en fonction du rapport des courants entre étage classe A et multiplicateur d'impédance.
 1/ R15=10, X3=2
 2/ R15=100, X3=10
 3/ R15=1000, X3=40

   

La distorsion diminue effectivement en sens inverse de la contribution de l'étage en classe A : Le gain de boucle a plus d'effet que la contribution de l'étage en classe. L'effet va dans le même sens sur H2 et H3.

Simulation 2 : Effet sur la stabilité et vitesse de balayage de l'ampli complet avec les trois même doublets de valeurs

   

Temps de montée inchangé, et stabilité un peu dégradée avec la diminution de la contribution de l'étage classe A.

Conclusion : sur les considérations de mesure objective de l'ampli, il y a effectivement un intérêt à réduire la courant de repos de l'étage classe et augmenter le rapport du courant fourni par le multiplicateur d'impédance. Un belle perspective pour la prochaine version qui sera un 80W.

Il y a aussi une troisième voie qui serait intéressante à tester au niveau de l'écoute : mettre en œuvre une CR hybride : un pour l'ampli classe A prise avant le multiplicateur et une après à la sortie. En jouant sur le ratio...