Amplificateur audio à transistor

[Jérôme]

Bonjour,

J’ai comme projet, rien de très original, de concevoir un petit amplificateur audio à  transistor. Puisque c’est le premier que je construis, je m’oriente vers un montage assez classique en classe AB.

J’ai fait une première ébauche â€" non fini - qui concerne les premiers étages d’amplification, schéma ci-joint. Vous trouverez également ci-joint les courbes simulées par l’oscilloscope Proteus.
Pour l’instant, ce montage est très sommaire, pas de générateur de courant, les calculs sont approximatifs, à  ce stade je m’intéresse seulement à  la théorie.

J’explique un peu ce que j’ai voulu faire : les deux premiers transistors de gauche ont un rôle de transistor suiveur, ils me permettent également  d’appliqué un offset par rapport à  mon signal d’origine de +/- 0.6V, ce qui va me permettre ensuite de m’occuper de chaque demi-alternance.

Les quatre derniers transistors vont donner une amplification en tension de leur demi-onde respective avec un facteur de 5 à  chaque fois. Les deux derniers transistors ré-inverse le signal déjà  inversé par les deux précédents transistors.

J’ai fait le choix de ne pas inclure de paire différentielle pour le premier étage. Pour la simulation j’ai appliqué un signal de 1Khz de 1V RMS en entrée. J’ai dans l’idée de terminer ce montage par un ou deux étage d’amplification en courant avant d’attaquer les transistors de puissance.

Que pensez-vous d’un tel schéma, et vous parait-il cohérent ? Pour l’instant aucune contre réaction n’est prévue, cela peut-il avoir une influence sur la distorsion ?
Merci !

[vptech]

Bonjour,
Repassant après plusieurs jours, je modifie pour que ma réponse soit plus claire et nettoyée des remarques corrigées dans le second commentaire. (Mais je pense que le projet n'est plus très actif...)

Vous comptez encore ajouter un étage de puissance. Mais honnêtement, en optimisant les calculs de vos résistances (+ remarques qui suivent) cette topologie peut suffire sous réserve que les transistors finaux soient dimensionnés en conséquence, bien sûr. Sinon çe ne sera pas très optimisé, question rapport nombre de transistors / performance.

Ainsi, à  votre place je prendrais la sortie au point de jonction R9-R5 (que je déconnecterais de la masse en enlevant par la même occasion ces résistances de collecteur inutiles), l'autre borne du HP étant prise sur la masse. Out et out2 étant en phase mais complémentaires selon l'alternance, ça "marche" théoriquement ainsi.

Mais le problème majeur va résider dans la distorsion de raccordement provoquée par l'étage Q3-Q6 (essayez avec un sinus de faible amplitude en entrée, mais "en vrai"). En effet, il faudra que ces transistors chauffent (par rapport à  Q1-Q4) pour qu'un courant de polarisation "classe AB" (et non en fonctionnement en classe B, voire même C) s'établisse. Or ils ne chaufferont de toute façon guère, vu le faible courant de polarisation. Pour éviter ce problème vous pouvez insérer une diode en série sur l'émetteur de Q4 et l'émetteur de Q1. Ainsi, un courant sera déjà  présent au repos, permettant aux étages suivants d'être maintenus polarisés au point zéro.

Enfin, une fois les problèmes de polarisation et de distorsion de raccordement réglés, une éventuelle non linéarité pourrait être corrigée par une contre-réaction (en sacrifiant le gain en tension). Mais comme votre ampli n'est pas inverseur il faut insérer un inverseur dans la chaîne de contre réaction (Vin -> résistance -> Entrée ampli et par ailleurs: Vout -> inverseur de tension -> résistance -> Entrée ampli).

Revenons enfin sur les valeurs de résistances. Il est clair qu'avec 1K en résistance d'émetteur, les transistors de sortie sont polarisés avec un courant très faible. Ca va sérieusement manquer de "niaque" pour attaquer une charge dans les 8 ohms... Le reste devra bien entendu être recalculé aussi en conséquence.

Voilà  donc ces quelques pistes si vous souhaitez conserver cette topologie.

[Jérôme]

Bonjour Vptech et merci pour ce retour,

(Mais je pense que le projet n'est plus très actif...)

J'ai toujours ce projet en tête qui se concrétisera tôt ou tard, bien-sur je vous tiendrai informé des évolutions, j'ai eu cependant une masse de boulot importante ces dernières semaines ce qui m'a obligé a décrocher un temps.

Encore une fois, je vous remercie et j'ai pris note de vos différentes remarques. Il est vrai que la distorsion de croisement risque d'être un problème avec ce genre de montage. En y regardant à  deux fois, il me parait plus subtile d'amplifier d'abord le signal en classe A (en tension uniquement), puis de reprendre ce qui a été fait avec un étage final de puissance, la distorsion de croisement sera alors beaucoup plus atténuée.

Dés que je peux me replonger dedans, je posterai un schéma un peu plus pertinent que ce premier brouillon qui j’espère réglera un certain nombre de problèmes !