Amplificateur fait maison pour 200 watts. Condensateurs de rétroaction

Ce schéma (pour tester) m'a été présenté par un DJ familier. Il ne sait même pas d'où il vient. Mais après assemblage, le circuit était très satisfait de ses caractéristiques. Par conséquent, je ne recommande pas sans fondement à tout le monde de le collectionner.

Circuit amplificateur

Détails:
R1, R11 1K

R2 36K
R3 240
R4-R5 330
R6-R7 20K
R8-R9 3,3K 0,5W
R10 27, 2W
R12-R15 0,22 5W
R16 10K
C1 0,33 mkF
C2 180p
C3-C4 10mkF 25V
C5-C7 0,1 mkF
C8 0,22 mkF
C9-C10 56p
VD1-VD2 KS515A
VT1KT815G
VT2KT814G
VT3 VT5 VT... 2SA1943
VT4 VT6 VT... 2SC5200

Au lieu des pièces indiquées sur le schéma, vous pouvez utiliser les transistors de sortie KT8101A et KT8102A. Leur nombre peut être quelconque.
Schéma de téléchargement et amplificateur de circuit imprimé 28 Ko (SLayout)

Unité de puissance

Circuit d'alimentation bipolaire

De l'auteur :"Le circuit est simple : un transformateur, un pont de diodes et une paire de condensateurs. Un transformateur est nécessaire en termes de puissance un peu plus que la puissance totale des canaux, et des condensateurs - plus il y a de capacité, mieux c'est. Calculez seulement le tension des enroulements afin que les condensateurs ne dépassent pas 50 volts.

Le schéma proposé est conçu pour « alimenter » des amplificateurs de puissance intégrés basés sur les microcircuits TDA7293 et TDA7294 à l'aide de plusieurs composants externes. Une caractéristique distinctive du système proposé est la simplicité et le manque d'ajustement.

Beaucoup de ceux qui ont assemblé des amplificateurs sur les microcircuits TDA7293 et TDA7294 ont été confrontés au fait que le véritable microcircuit ne détient pas la puissance déclarée dans la fiche technique. L'une des raisons possibles est la mauvaise qualité des microcircuits chinois. Cependant, ils fonctionnent généralement bien pour une charge à haute résistance, d'où nous pouvons conclure que le cristal surchauffe simplement sous charge, et la protection thermique tant vantée (ainsi que la protection contre les courts-circuits) fonctionne également « en chinois » : ce n'est pas le cas. protéger contre quoi que ce soit. Une étude minutieuse du microcircuit conduit aux mêmes conclusions - la capacité de ce boîtier à détourner plus de 40 à 50 W du cristal est hautement douteuse. Bon, sauf pour le refroidir avec de l'azote liquide...

La protection contre les courts-circuits y est également spécifique - lorsqu'on travaille sur une charge complexe (un vrai subwoofer), les courants de crête même à mi-puissance dépassent le seuil de protection, ce qui provoque un méchant crépitement dans le son... En même temps (une triste expérience , hélas) - au bout de quelques minutes, le microcircuit se transforme toujours en un nuage de fumée, malgré tous les efforts du circuit de protection interne...

Et l'idée même des TDA7293 et TDA7294 est très séduisante - un module de petite taille d'une puissance de 100-130 W avec un son très correct (pas haut de gamme, mais plutôt high-fi...). Il s'agit d'un amplificateur pour un subwoofer domestique et d'un amplificateur pour un appareil de guitare hybride, et 2-3 de ces modules avec des haut-parleurs appropriés suffisent pour sonoriser de petites pièces... C'est dommage que cela ne fonctionne pas, comme le promet la documentation du fabricant. ...

L'idée d'utiliser le TDA7293 comme préamplificateur avec un étage de sortie externe était complètement banale et évidente, et se reflétait même dans la documentation du microcircuit. La solution proposée par le constructeur peut être qualifiée de simple avec une certaine élasticité, et surtout, elle ne fait que réduire la puissance dissipée par le microcircuit, mais n'augmente pas le courant délivré à la charge...

Par conséquent, il a été décidé de rendre « l’aide » d’une manière différente et, bien sûr, aussi simple que possible. Je précise tout de suite que cette solution n'est pas du style audiophile « uniquement à lampes et toujours en classe « A » »... Aucune mesure particulière de distorsion n'a été effectuée, mais le circuit ne présente aucune distorsion visible sur l'écran et clairement audible à l'oreille nue, d'autant plus que le circuit était initialement prévu pour fonctionner avec caisson de basse.

La partie entrée est pratiquement une inclusion typique du TDA7293. Légèrement modifié le circuit pour générer des tensions de commande sur les broches 9/10 du microcircuit pour plus de simplicité. Je ferai attention aux « masses » séparées des circuits d'entrée et des électrolytes pour l'alimentation et la charge ! Si vous disposez d'un amplificateur monocanal avec une alimentation séparée et que le signal est envoyé directement à l'entrée du TDA7293, alors les masses ne peuvent pas être séparées (comme c'est le cas sur la plupart des circuits imprimés proposés avec le TDA7293). Mais si plusieurs canaux sont alimentés par une seule source, et même le signal provient d'une sorte de croisement, dont la « masse » de l'alimentation est également attachée à la « masse » de l'amplificateur de puissance, alors des questions se posent telles que : « Pourquoi est-ce qu'il téléphone ? J'ai tout protégé ! La piste sur le signet doit être coupée et une résistance SMD de 100 ohms peut être soudée directement sur la coupe. La masse du signal doit être tendue avec un fil séparé (vous pouvez utiliser un écran métallique blindé) de la source du signal. Étant donné que l'étage de sortie externe fonctionne en classe B, pour éliminer le « pas » dans le signal de sortie, la résistance R8 est choisie pour avoir une résistance relativement faible (0,75 Ohm), et le TDA7293 hautement linéaire fonctionne principalement dans la plage de courant de sortie jusqu'à à 1 A. Lorsque le courant de sortie de l'amplificateur augmente jusqu'à environ 1 A, le transistor de sortie s'ouvre en douceur et le courant de sortie du TDA7293 est limité par la somme du courant de base du transistor de sortie et de 1 A via R8. La valeur de R8 ne doit pas être réduite davantage - cela n'augmentera pas sensiblement la linéarité et la puissance dissipée par le TDA7293 augmentera. Le condensateur C9 élimine l'excitation RF et réduit encore la distorsion de commutation de l'étage de sortie (plus précisément, il permet aux composants RF de la sortie du TDA7293 d'aller directement à la charge, ce qui compense assez efficacement le "pas" de la paire de sortie de transistors externes ). Dans la première variante, une paire de transistors de sortie a été utilisée, tandis que la puissance à la charge résistive équivalente à 4 ohms s'est avérée être de 200 W sinusoïdale lorsqu'elle est alimentée à +/-55 V au ralenti. Sous charge, la puissance est tombée à environ 48 V (l'alimentation était fournie par un transformateur TC-360 avec un enroulement secondaire rembobiné, les capacités des filtres étaient de 15 000 microfarads chacune). La charge réelle étant complexe, une deuxième paire de transistors et de résistances R9 et R10 ont été ajoutées pour améliorer la fiabilité afin d'égaliser les courants entre les paires (si vous avez besoin d'une puissance inférieure à 200 W, il est tout à fait possible de se limiter à une seule paire de transistors et de résistances R9 et R10). transistors de sortie. Dans ce cas, les résistances R9 et R10 peuvent être omises). Le circuit de rétroaction est connecté aux émetteurs VT1, VT2. Cela augmente l'impédance de sortie de l'amplificateur de 0,08 ohm et, à mon avis, ce n'est pas un défaut. Si le retour est connecté à la charge, le courant de sortie du TDA7293 ne sera pas limité à 1 A, mais continuera à croître, quoique lentement.

Je recommande de connecter l'acoustique via un relais avec un circuit de retard de connexion et une protection contre la tension continue à la sortie - l'étage de sortie n'a pas de protection contre les courts-circuits et en cas de cataclysme, il y a une chance décente d'endommager l'acoustique. De plus, sur le groupe de contacts libres du même relais, j'ai monté un limiteur de courant du transformateur de puissance à la mise sous tension (une résistance filaire de 100 ohms d'une puissance de 10 W est incluse dans le circuit d'alimentation du transformateur 220V, fermé par les contacts libres du relais) - une chose extrêmement utile avec des puissances supérieures à 100 w. L'utilité d'une telle solution réside dans l'augmentation douce de la tension d'alimentation de l'amplificateur à la mise sous tension, et surtout, dans la limitation du courant du réseau au moment de la mise sous tension. Une nouvelle augmentation de puissance est tout à fait possible : l'alimentation admissible pour le TDA7293 est de +/-60 V, le nombre de transistors de sortie peut être augmenté en conséquence.

Tout ce qui a été dit sur le TDA7293 s'applique pleinement au TDA7294 - en tenant compte de la tension d'alimentation limite inférieure et d'un schéma différent de connexion du condensateur élévateur de tension. Mon expérience montre une fiabilité légèrement supérieure du TDA7294, mais c'est peut-être une conséquence du TDA7293 de fabrication chinoise de mauvaise qualité qui s'est récemment répandu... à la fois une surcharge de courant et un écrêtage de tension - fixez simplement une LED avec une résistance de limitation de courant à la 5ème sortie du microcircuit, ce qui est assez pratique.

La solution proposée - un étage de sortie externe - ne nécessite pas de réglage si elle est assemblée à partir de composants réparables, car le courant de repos des transistors de sortie est de 0. Un sérieux inconvénient du circuit proposé est le manque de protection contre les courts-circuits dans la charge - lorsque un étage de sortie externe est connecté, le circuit intégré ne fonctionne pas (en toute honnêteté, il convient de noter que le circuit intégré dans l'inclusion recommandée n'a jamais empêché le microcircuit de griller pour moi...) . Cependant, si l'amplificateur proposé est intégré, par exemple, à un subwoofer, en raison du manque de connexions externes à l'acoustique, la probabilité de court-circuit est négligeable, et vous pouvez fermer les yeux sur cet inconvénient...

Il est possible de réduire encore la puissance dissipée par le TDA7293 - augmenter R8, mais cela augmentera inévitablement la distorsion introduite par l'étage de sortie (je crois que pour une utilisation avec un subwoofer, c'est tout à fait acceptable, d'autant plus qu'aux basses fréquences OOS, les microcircuits les compensent assez efficacement).

Structurellement, il est pratique de monter l'ensemble directement sur le dissipateur thermique - le microcircuit avec la carte est monté à proximité immédiate d'une paire de transistors de sortie (à travers des joints en mica et à l'aide d'une pâte thermiquement conductrice, bien sûr), tous les éléments sauf que R8 et C9 sont situés sur la carte à microcircuit, et
Il est pratique de souder R8 et C9 directement aux bornes des transistors.

Voici à quoi ressemblait la disposition de la variante avec une paire de transistors de sortie :

Peut-être - une solution similaire a déjà été proposée auparavant - je n'ai pas effectué de recherche de « brevet »...

Liste des éléments radio

Désignation	Taper	Dénomination	Quantité	Note	Mon bloc-notes
	Amplificateur audio	TDA7293	1	Ou TDA7294	Vers le bloc-notes
VT1, VT3	transistor bipolaire	2SC5200	2		Vers le bloc-notes
VT2, VT4	transistor bipolaire	2SA1943	2		Vers le bloc-notes
R1	Résistance	33 kOhms	1		Vers le bloc-notes
R2	Résistance	680 ohms	1		Vers le bloc-notes
R3	Résistance	12 kOhms	1		Vers le bloc-notes
R4, R5	Résistance	33 kOhms	2		Vers le bloc-notes
R6	Résistance	47 kOhms	1		Vers le bloc-notes
R7	Résistance	100 ohms	1		Vers le bloc-notes
R8	Résistance

Salut tout le monde! Dans cet article, je décrirai en détail comment fabriquer un amplificateur sympa pour la maison ou la voiture. L'amplificateur est facile à assembler et à installer et offre une bonne qualité sonore. Vous trouverez ci-dessous un schéma de principe de l'amplificateur lui-même.

Le circuit est réalisé sur des transistors et ne comporte pas de pièces rares. L'alimentation de l'amplificateur est bipolaire +/- 35 volts, avec une résistance de charge de 4 ohms. Lors de la connexion d'une charge de 8 ohms, la puissance peut être augmentée jusqu'à +/- 42 volts.

Résistances R7, R8, R10, R11, R14 - 0,5W ; R12, R13 - 5W ; le reste 0,25 W.
Tondeuse R15 2-3 kOhm.
Transistors : Vt1, Vt2, Vt3, Vt5 - 2sc945 (généralement, c945 est écrit sur le boîtier).
Vt4, Vt7 - BD140 (Vt4 peut être remplacé par notre Kt814).
Vt6-BD139.
Vt8-2SA1943.
Vt9 - 2SC5200.

ATTENTION! Les transistors c945 ont des brochages différents : ECB et EBK. Par conséquent, avant de souder, vous devez vérifier avec un multimètre.
La LED est ordinaire, verte, exactement VERTE ! Il n'est pas là pour la beauté ! Et il ne devrait PAS être très brillant. Eh bien, le reste des détails peut être vu dans le diagramme.

Et alors, c'est parti !

Pour fabriquer un amplificateur, il nous faut outils:
- fer à souder
-étain
- de la colophane (liquide de préférence), mais vous pouvez vous en sortir avec l'habituel
- des ciseaux en métal
-coupeurs
-poinçon
- seringue médicale, n'importe laquelle
- foret 0,8-1 mm
- percer 1,5 mm
-perceuse (de préférence une sorte de mini perceuse)
-papier de verre
-et un multimètre.

Matériaux:
- une planche de textolite recto mesurant 10x6 cm
- une feuille de papier pour cahier
-stylo
- vernis pour bois (de préférence couleur foncée)
- petit récipient
-bicarbonate de soude
-acide citronné
-sel.

Je ne listerai pas la liste des composants radio, ils sont visibles sur le schéma.
Étape 1 Nous préparons un tarif
Et donc, nous devons créer un tableau. Comme je n’ai pas d’imprimante laser (je n’en ai pas du tout), nous allons réaliser la planche « à l’ancienne » !
Vous devez d’abord percer des trous sur la carte pour les futures pièces. Qui a une imprimante, imprimez simplement cette photo :

sinon, nous devons alors transférer les marquages pour le perçage sur papier. Comment faire cela, vous comprendrez sur la photo ci-dessous :

lorsque vous traduisez, n’oubliez pas les frais ! (10 sur 6 cm)

quelque chose comme ca!
Nous avons coupé la taille de planche dont nous avons besoin avec des ciseaux en métal.

Maintenant, nous appliquons la feuille sur la planche découpée et la fixons avec du ruban adhésif pour qu'elle ne bouge pas. Ensuite, nous prenons un poinçon et décrivons (par points) où nous allons percer.

Bien sûr, vous pouvez vous passer de poinçon et percer tout de suite, mais la perceuse peut s'éloigner !

Vous pouvez maintenant commencer à forer. On perce des trous de 0,8 à 1 mm. Comme je l'ai dit plus haut : il est préférable d'utiliser une mini perceuse, car la perceuse est très fine et se casse facilement. Par exemple, j'utilise un moteur de tournevis.

Les trous pour les transistors Vt8, Vt9 et pour les fils sont percés avec une perceuse de 1,5 mm. Nous devons maintenant nettoyer notre planche avec du papier de verre.

Nous pouvons maintenant commencer à tracer nos chemins. On prend une seringue, on broie une aiguille pour qu'elle ne soit pas coupante, on récupère le vernis et c'est parti !

Il est préférable de découper les montants lorsque le vernis a déjà durci.

Étape 2 Nous facturons des frais
Pour la gravure sur planche, j'utilise la méthode la plus simple et la moins chère :
100 ml de peroxyde, 4 cuillères à café d'acide citrique et 2 cuillères à café de sel.

Nous remuons et plongeons notre planche.

Ensuite, on nettoie le vernis et ça donne ça !

Il est conseillé de recouvrir immédiatement toutes les pistes d'étain pour faciliter le soudage des pièces.

Étape 3 Soudure et réglage
Il sera pratique de souder selon cette photo (vue du côté des pièces)

Pour plus de commodité, dès le début nous soudons toutes les petites pièces, résistances, etc.

Et puis tout le reste.

Après le soudage, la carte doit être lavée de la colophane. Vous pouvez le laver avec de l'alcool ou de l'acétone. Sur Kraynyak, c'est possible même avec de l'essence.

Vous pouvez maintenant essayer de l'allumer ! Avec un assemblage correct, l'amplificateur fonctionne immédiatement. Lors de la première mise sous tension, la résistance R15 doit être tournée dans le sens de la résistance maximale (nous la mesurons avec un appareil). Ne connectez pas la colonne ! Les transistors de sortie sont OBLIGATOIRES sur le radiateur, au travers de joints isolants.

Et donc : allumez l'amplificateur, la LED doit être allumée, on mesure la tension de sortie avec un multimètre. Il n'y a pas de position debout, donc tout va bien.
Ensuite, vous devez régler le courant de repos (75-90mA) : pour cela, fermez l'entrée à la terre, ne connectez pas la charge ! Sur le multimètre, réglez le mode sur 200 mV et connectez les sondes aux collecteurs des transistors de sortie. (marqué par des points rouges sur la photo)

L'amplificateur est construit sur des transistors de la série ThermalTrak du célèbre fabricant On Semiconductor. Ces transistors sont une nouvelle version des modèles haut de gamme MJL3281A et MJL1302A et disposent de diodes intégrées pour les circuits de polarisation à compensation thermique dans l'étage de sortie.

En conséquence, l'ajustement du courant de repos de l'étage de sortie est éliminé et il n'est pas nécessaire d'avoir recours à un multiplicateur de tension classique pour la stabilisation thermique du courant de repos de l'étage de sortie, et un certain nombre de problèmes de conception sont résolus pour réduire la résistance thermique. du radiateur-transistor.

L'amplificateur est réalisé sur un circuit imprimé double face, bien que cela semble inutile pour une conception aussi simple. Cependant, le câblage bidirectionnel des conducteurs permet d'optimiser leur emplacement, afin de minimiser les interférences mutuelles et de compenser les champs magnétiques créés par les courants asymétriques de l'étage de sortie push-pull de classe B (nous en avons parlé dans la série des articles "").

Caractéristiques et spécifications

Pour commencer, une petite remarque : dans la description de leur amplificateur, les auteurs mentionnent souvent soit le mode « AB », soit le mode « B ». En fait, l'amplificateur appartient à la classe "AB", c'est-à-dire qu'à faible niveau de signal, il fonctionne en classe "A" et à haute puissance, il entre en classe "B".

Si dans le premier cas (pour les petits signaux, classe "A") la lutte contre les champs magnétiques et les ondulations dans les circuits de puissance ne présente pas de grandes difficultés du fait des faibles valeurset de la symétrie des courants, alors lorsque l'amplificateur passe en classe "B", les courants deviennent asymétriques et l'intensité des champs magnétiques sera importante. Il n'est pas pratique de faire fonctionner un amplificateur d'une puissance maximale de 200 W à des niveaux de 3 à 5 W. Par conséquent, les auteurs ont accordé une attention particulière à l'obtention de caractéristiques maximales (et, par conséquent, à l'élimination ou à la compensation de tous les facteurs négatifs) à des puissances proches du pic, c'est-à-dire en mode « B ».

Les circuits et les solutions de conception utilisés dans la conception ont permis d'obtenir :

Très faible distorsion
Absence de régulation du courant de repos
Circuit imprimé double face avec une topologie simple de conducteurs
Compensation des captations de champs magnétiques lors de travaux en classe "B"

Les principales caractéristiques techniques de l'amplificateur :

Puissance de sortie : 200 W sous 4 ohms ; 135 W dans une charge de 8 ohms,
Réponse en fréquence (à 1 W) : 4 Hz à -3 dB, 50 kHz à -1 dB
Tension d'entrée : 1,26 V à une puissance de sortie de 135 W et une charge de 8 ohms
Impédance d'entrée : ~12 kOhm
Distorsion harmonique:< 0.008% в полосе 20 Гц-20 кГц (нагрузка 8 Ом); типовое значение < 0.001%
Rapport signal/bruit : inférieur à 122 dB à 135 W de puissance et 8 ohms de charge.
Facteur d'amortissement:<170 при нагрузке 8 Ом на частоте 100 Гц; <50 на частоте 10 кГц

Description des circuits

La figure montre un diagramme schématique d'un amplificateur de puissance :

Schéma schématique de l'amplificateur (cliquez pour agrandir)

Le signal d'entrée via un condensateur de 47 µF et une résistance de 100 ohms est envoyé à la base du transistor Q1, un étage différentiel assemblé à partir des transistors Q1 et Q2. Des transistors à faible bruit de Toshiba 2SA970 sont utilisés ici, car c'est cet étage qui contribue le plus au niveau de bruit final de l'ensemble de l'amplificateur.

L'amplificateur est couvert par une boucle de rétroaction négative commune dont les valeurs des éléments déterminent le gain. Avec les dénominations indiquées sur le schéma, c'est 24,5 fois.

Le condensateur du circuit de rétroaction négative fournit un couplage CC à 100 % pour maintenir un potentiel nul à la sortie de l'amplificateur sans utiliser d'intégrateurs supplémentaires, etc. Avec une capacité de 220 uF, il fournit une fréquence de coupure inférieure de 1,4 Hz à un niveau de -3 dB.

Condensateurs de rétroaction

Les capacités des condensateurs à l'entrée et dans le circuit de rétroaction négative sont légèrement supérieures à celles habituellement installées dans ces circuits. Ces valeurs sont choisies pour minimiser les éventuelles distorsions dans la bande de fréquence audio.

Par exemple, l’impédance de sortie d’un lecteur CD est généralement de plusieurs centaines d’ohms. Si vous installez un condensateur d'une capacité de 2,2 µF à l'entrée (valeur typique pour les circuits d'entrée), alors à une fréquence de 50 Hz, l'étage d'entrée « verra » la résistance de la source de signal de l'ordre d'un et demi kilo-ohms. Un condensateur de 47 microfarads à la même fréquence aura une impédance de seulement 67 ohms. (Rappelez-vous que la source de signal est essentiellement un générateur de tension, elle doit donc avoir une faible impédance de sortie)

Ici aussi Pas(généralement recommandé) des condensateurs non polaires sont utilisés. Ils sont plusieurs fois plus gros que les simples condensateurs électrolytiques, c'est pourquoi ils ont tendance à capter plus de bruit et d'interférences. L'objectif étant de réaliser un amplificateur avec un niveau minimum de bruit et de distorsion, toutes les mesures ont été prises pour cela : conception du circuit, choix de la base des éléments, solutions de conception.

L'amplificateur dispose d'une large bande passante, ce qui impose également ses propres exigences et restrictions sur le choix des éléments, l'installation, etc. afin de minimiser le bruit et les interférences captés.

Les diodes D1 et D2 protègent le condensateur électrolytique à tension relativement basse dans le circuit de rétroaction négative en cas de panne de l'amplificateur. À propos, il est fortement recommandé d'équiper l'amplificateur d'une sorte de système de protection des haut-parleurs. Pour les auteurs, il s’agit d’une migration du design précédent, sa description n’est donc pas donnée ici.

L'utilisation de deux diodes au lieu d'une garantit l'absence de distorsion harmonique due à l'écrêtage des pics de signal dans le circuit de rétroaction (environ 1 V, et deux diodes donneront une limite d'environ 1,4 V).

Cascade de pilotes

L'amplification de tension principale donne la cascade sur le transistor Q9. Pour réduire la distorsion non linéaire, l'étage d'entrée est découplé de l'étage pilote via un émetteur suiveur sur le transistor Q8.

Pour obtenir une linéarité maximale et un gain maximal, l'étage pilote est chargé sur une source de courant active (réalisée sur le transistor Q7). La polarisation de base pour celui-ci et pour la source de courant frontale (Q5) crée le transistor Q6. Plusieurs circuits de polarisation complexes des transistors Q5, Q6, Q7 assurent une suppression maximale du bruit et des ondulations dans les circuits de puissance, ce qui est important pour un amplificateur de classe « B », où des impulsions importantes (jusqu'à 9 A !) et, surtout, déséquilibrées les courants parcourent les bus électriques.

Si les ondulations des circuits de puissance pénètrent dans l'étage d'entrée, elles seront amplifiées par tous les étages et tomberont dans la charge - le système de haut-parleurs. Ce que nous entendons en conséquence ne nous plaira probablement pas. Par conséquent, l'amplificateur a pris toutes les mesures pour empêcher la pénétration du bruit et des ondulations des circuits de puissance dans le chemin d'amplification.

L'oscillogramme au centre montre un signal d'oscillateur de 1 kHz. Le graphique supérieur (rouge) est la modulation de l'ondulation du bus d'alimentation positif par le signal d'entrée, le graphique du bas est la modulation du bus d'alimentation négatif :

Un condensateur de 100pF entre le collecteur du Q9 et la base du Q8 limite la bande passante de l'amplificateur. Étant donné que toute l'amplitude du signal de sortie de l'étage lui est appliquée, celui-ci doit être conçu pour des tensions de 100 V ou plus.

Étage de sortie

La sortie de l'étage pilote du transistor Q9 est transmise aux transistors de l'étage de sortie via des résistances de 100 ohms, qui protègent les transistors Q7 et Q9 d'un court-circuit à la sortie de l'amplificateur, même si, bien sûr, les fusibles doivent d'abord sauter. De plus, ces résistances empêchent une éventuelle excitation de l'étage de sortie.

L'étage de sortie est construit sur des transistors Darlington complémentaires composites. Premièrement, cela a permis d'utiliser des transistors ThermalTrak hautement linéaires avec des diodes intégrées, et deuxièmement, d'obtenir la pleine puissance maximale à une charge de 4 Ohm (pour minimiser la chute de tension à l'étage de sortie).

Compensation thermique décalée

Lors de l'utilisation de quatre transistors Thermaltrak dans l'étage de sortie, nous disposons de quatre diodes intégrées pour organiser un circuit de polarisation à compensation thermique.

Comme le montre le schéma, quatre diodes sont connectées en série entre les collecteurs des transistors Q7 et Q9. Cette méthode d'organisation du biais de l'étage de sortie a été largement utilisée dans les années 60-70. Plus tard, il a été remplacé par le désormais classique multiplicateur de tension à transistor.

Généralement, le courant de repos de l'étage de sortie ouvre la voie au transistor, qui est monté sur le même dissipateur thermique que les transistors de sortie, assurant ainsi un couplage thermique. Cette méthode présente des inconvénients : d'une part, le transistor du circuit de polarisation doit être choisi pour assurer une compensation thermique optimale, et d'autre part, dans tous les cas, il existe une inertie thermique : le transistor de sortie doit chauffer le radiateur, le radiateur va chauffer le transistor du circuit de polarisation et ce n'est qu'alors qu'une compensation thermique du courant de l'étage de sortie se produira.

Placer des diodes pour la stabilisation thermique dans le même boîtier qu'un transistor résout ces problèmes : les diodes ont des caractéristiques aussi adaptées que possible à celles des transistors, donc la stabilisation thermique se produit aussi précisément que possible, deuxièmement, elles sont situées sur le même substrat avec des cristaux de transistor, ce qui leur permet de chauffer le plus rapidement possible, et un radiateur intermédiaire est exclu.

Avec les transistors Thermaltrak, grâce aux diodes intégrées, le courant de repos de l'amplificateur se stabilise rapidement après la mise sous tension et est maintenu de manière très précise, quels que soient les changements de tension d'alimentation ou de niveau du signal de sortie. Le fabricant affirme également que la linéarité de la cascade avec une telle polarisation est supérieure à celle d'un multiplicateur à transistor classique.

La figure explique comment régler le décalage de l'étage de sortie :

Quatre diodes intégrées compensent les quatre jonctions base-émetteur et déterminent le courant de l'étage de sortie. Compte tenu du fait que les transistors de sortie sont connectés en parallèle et que des résistances de 0,1 Ohm sont installées dans les circuits émetteurs, quatre diodes connectées en série fournissent à l'étage de sortie un courant de repos au niveau de 70-100 mA, ce qui est légèrement supérieur à celui-ci. généralement défini par le nœud du transistor de polarisation.

Filtre de sortie

Le filtre de sortie est un circuit RLC composé d'une inductance de 6,8 mH (sans noyau), d'une résistance de 6,8 ohms et d'un condensateur de 150 nF. Ce filtre a été utilisé par les auteurs dans de nombreuses conceptions d'amplificateurs et s'est avéré très efficace pour isoler l'étage de sortie de tout courant inverse provoqué par une charge réactive, garantissant ainsi une stabilité élevée de l'amplificateur. Le filtre supprime également efficacement les signaux RF captés par les longs fils de haut-parleurs, les empêchant ainsi d'entrer dans les circuits d'entrée de l'amplificateur.

Disjoncteurs

L'étage de sortie est alimenté par des fusibles de 5 A provenant des rails ± 55 V. Ceux-ci fournissent la seule protection de l'amplificateur contre les courts-circuits de sortie ou d'autres défauts entraînant une consommation de courant excessive.

PCB double face

Pour simplifier et optimiser le câblage circuits de puissance Le circuit imprimé de l'amplificateur est double face. Tout d'abord, cela a permis d'organiser le câblage du fil commun en forme d'"étoile", lorsque tous les conducteurs à potentiel nul convergent vers un point, ce qui élimine la formation de boucles "de terre" et la pénétration du signal de sortie dans les circuits d’entrée. Nous en avons parlé dans une série d'articles ""

Deuxièmement, et plus important encore, le câblage et la disposition de la carte sont conçus pour compenser les champs magnétiques créés par les courants de pointe élevés. Nous en avons également parlé dans la série d'articles "", où il a été proposé de tordre des conducteurs bifilaires avec des courants importants et antiphases. Sur un circuit imprimé, les conducteurs ne peuvent pas être posés ainsi, mais il est néanmoins possible de compenser les champs.

Par exemple, le fusible du rail d'alimentation positif est situé côte à côte et parallèle avec résistances d'émetteur d'étage de sortie Q12 et Q13. Les éléments sont connectés de manière à ce que le courant les traverse dans différentes directions, grâce à quoi une compensation mutuelle des champs magnétiques se produit. De même, les détails sont placés sur le bus négatif.

Les chemins d'alimentation du connecteur CON2 aux fusibles sont parallèles les uns aux autres et au milieu de la carte, ils divergent dans des directions différentes. Sous les conducteurs divergents se trouvent les pistes des circuits émetteurs de l'étage de sortie, et sous les pistes parallèles se trouvent le bus de terre. Grâce à cette disposition du circuit imprimé, les champs magnétiques créés par ces pistes se compensent mutuellement.

Les méthodes appliquées de suppression des champs magnétiques ont permis de réduire considérablement la distorsion de l'amplificateur.

Les résultats des mesures des paramètres de l'amplificateur :

Réponse en fréquence de l'amplificateur à une puissance de sortie de 1 W sous une charge de 8 ohms

Distorsion harmonique de l'amplificateur à une fréquence de 1 kHz avec une charge de 8 ohms. On constate que l'écrêtage se produit à une puissance de 135 watts.

Distorsion harmonique de l'amplificateur à une fréquence de 1 kHz avec une charge de 4 ohms. On constate que l'écrêtage se produit à une puissance de 200 watts.