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Ampli Casque DIY (enfin presque) / KAMIKAZE

Message » 03 Déc 2009 1:27

sans un petit gain en tension le circuit n'est pas tres stable

oui tu ont peut remplacer la resistance par un generateur de courant ,( moin de disto et une meilleur reinjection de la resisduelle de l'alimentation)

la zener est la pour egalizer la puissance des 2 transistors pnp du 2eme differentiel

effectivement on peut combiner les 2 schemas

le bc 550b sert de tampon
comme le courant de polarisation du bd139 est cette fois ci de 120mA et si il presente un gain de courant de 100X
il va tirer 1,2mA ce qui est beaucoup de trop comparé au courant de de polarisation du 2eme differentiel environ 700 a 800uA
dans t'on schema ou le schema 2 ... d'ou augmentation assez notable de la distortion

avec le transistor tampon le courant tiré par celui-ci restera negligeable 20 a 30uA
si tu veut l'etage de tension va travailler sans etre derangé de plus le transistor tampon va neutraliser la capa collecteur base
du transistor bd139 et donc plus de bande passante ...

si tu a des questions je suis a t'on service no prob ...
catsiano
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Message par Google » 03 Déc 2009 1:27

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Message » 03 Déc 2009 1:37

note que les dernieres configurations kaneda
utilise le circuit classic du 2eme schema que je t"ai proposé avec cascodes et les protections de courants
Image

on peut voir ca comme cecis
avec des irf510 qui sont des mos facile a driver car faiblement capacitif
le courant du 2eme differentiel est sous 9mA
Image
catsiano
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Message » 03 Déc 2009 11:10

Hello Catsiano,

Ok Bien noté pour le 550b. Avec l'explication cela va tout de suite beaucoup mieux 8-), donc oui , le BD travaillait trop .... avec mon schéma.

Ton schéma avec les IRF510 est très interessant .... :D mais je pense ne pas tout capter.
il est aussi plus compliqué.
Je vais regarder et je reviens avec 3 tonnes de questions.

Déjà une .. les 9mA sur le deuxième différentiel ... qu'est-ce que cela sous entend ? J'ai bien compris que c'est pour driver les IRF510, mais le 9mA ... pourquoi pas 12 ou 7 ? 8-) (j'ai ma petite idée et je vais regarder la doc du bC560

D'un point de vue choix .... je suppose que ta préférence va a ce schéma versus le schéma avec le BD139 en sortie ?
et si oui pourquoi ? (au delà de la tenue en puissance.)
Yuli_35
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Message » 03 Déc 2009 14:18

Je ne sais pas pourquoi mon message n'est pas passé.

Merci pour ton schéma ... Je l'ai passé a la simulation et effectivement les résultats sont assez impressionnants (disto, tenue en puissance ...)
Mes question sont :
J'ai mis un bc560 pour le transistor (générateur de courant) en haut. c'est bon ? (apriori ... no problémo vu le courant demandé.)
J'ai remarqué a la simul que quand on pousse la polarisation a 10mA sur le 2eme différentiel... c'est un poil meilleur.
La diode Zener ... que faut il mettre comme type ? et le condo de découplage ... quoi mettre ? (j'ai mis BZX84C8V2L et un 100µF //0.1µ pour découpler.)
enfin le 10pF qui relie la CR à la sortie du premier différentiel ... C'est pour limiter la bande passante(stabilisation) ?
Quel est le role de la 47Ohm sur le rail positif ?

Concernant le choix des composants
- pas de problème pour les IRF510 ... j'ai compris.
- Pourquoi des BF245b ? plus qu'autre chose ?
- Pour des BC560B et pas des BC560c ?

Merci.
Yuli_35
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Message » 03 Déc 2009 18:42

reponse 1er message

les 9mA c'est le courant de repos des 2 bc560b soite 4,5mA par transistor

choisir un courant trop faible limite le temp de montée augmente la disto dans les frequences aigu a cause
des capas parasite des mos_fets

on peut polariser sous un courant plus elevé mais il faut prendre en compte la dissipation des transistors
par exemple les bc550b (cascode dans le schema) sont traversés par un courant de 4,5mA au repos soite une dissipation de 100mW

note aussi que si tu double le courant de l'etage de tension la disto va augmenter un peu poil proportionnelement
on revient un peut sur l'histoire du transistor tampon mais la c'est etre le courant de charge des fet d'entrées
mais de passer de 9mA a 12ma ne change pas grand chose

perso ma preference va legerement aux bipolaires

avec les mos ca demande une tension d'alim plus elevée de 3V par rail comparé au bd139 donc a courant egal
dissipation plus elevée
le bipo en pratique et polarisé en classeA prensente une distortion aux mesures moindre que le mosfet

2eme message

en faite en haut héhé c'est un transistor optionnel capteur de temperature , oui un bc 560 ou autre pnp quelquonque fait l'affaire
ce transistor est a placer de preference sur le radiateur des transistors de sortie

oui si tu a remarquer une disto moindre en simule sous 10mA ma fois oui , ca peut aller de 8 a 12mA a mon avis
au dessus ca demande un courant de repos plus elevée du differenciel fet d'entrée

j'ai vonlontairement choisi vers 700uA par bf245b pour rester dans leur zone d'indifference thermique
la zener une 12V ou 13V decouplé par un condo 1u , oui tu peut mettre 100uf/0,1uf c'est encore meilleur ,

oui ya 2 condo l'un de 10pf une autre de 4p7 sur la cr permet d'assurer la stabilitée

la resistance 47 ohm est en serie avec un condo de 470uf tout a gauche
augmente le rapport signal bruit filtre encore d'avantage les variations de tensions ou transitoires du rail +
ca aussi c'est en option mais t'en qua faire ....

le mos on a pas trop le choix seul l'irf510 est a mon avis exploitable sans passer par un etage buffer en amont
exemple sur le kaneda les mos de sortie sont drivés par 2 autre mos ,

bon bien sur la je table sur une bande passant efficace de au moin 2Mhz en toute stabilitée !

tu peut opter pour d'autre fet le bf est facilement disponible tres peut capacitif

par contre oui tu peut mettre des bc560C plus le transistor a de gain en courant mieux c'est
catsiano
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Message » 03 Déc 2009 19:38

"perso ma preference va legerement aux bipolaires"
tu veux dire a la place des fets en entrée ?

quitte a modifier le schéma .. ; alons y gaiement....
Virons les fets et mettons un différentiel bipolaire. j'ai vu pas mal de schéma avec des différentiels bipo :
http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/b ... ge207a.gif

Pour le reste, effectivement Si je passais la barre de 11.5mA pour le 2eme différentiel cela devenait moins bon - et au-dela de 12ma ... tout mauvais. Mais en l'état c'est déjà excellent. Dailleurs il n'y a pas que la disto dont il faut de soucier.

ok pour la polarisation de l'étage d'entrée avec la valeur de l'indifférence thermique ... ce sont des mots qui me disent quelque chose 8-)
ok pour le RC 47Ohm/470µF.
Pour l'IRF510 ..; pas de souci -
Pour la zenner, j'avais mis une 12V :lol:

les Bf245b sont très facile a trouver ... si on reste sur des FETS... ce sera très bien.

pour les BC560c ... eux aussi il sont plus facile a trouver (près de chez moi que les BC560b. (bien noté ...)
Pour le capteur de température, c'est tout a fait faisable, mais vu ce que je prévois comme radiateur, il n'y aura jamais de problèmes. Actuellement le schéma sort 6W a vide dans le radiateur.... pas de quoi fouetter un chat. Ce transistor est peut être "overkill" dans le cas présent, mais vu comme c'est simple.
Pour finir vu sa fonction un BD140 sera bien, car mettre sur un radiateur un TO92 c'est moins simple qu'un TO128 :-?

HEU..... le cascode ??? avec un bc550 ??? sur ton schéma je ne vois que des PNP et aucun NPN. j'ai cru que c'était une typo....
une erreur se serait elle glissée quelque part ??? et pourtant cela fonctionne avec des PNP partout....

Bon ... je sens que le schéma va encore pas mal bouger.
Yuli_35
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Message » 03 Déc 2009 21:50

c'est pour les transistors de sorties que je penche un peu plus pour le bipolaire

pour le differentiel d'entrée pas forcement
c'est vrais que avec un differentiel d'entrée bipolaire ont a 10x moin de distorsions
mais comme les sorties sont polarisées en classe A la disto va rester faible malgré l'emploi de fets en entrées

mais comme dit il y a d'autre forme de distorsions que celle de la linearitée et le faite d'opter pour un differentiel fet
polariser a leur points d'indifference thermique peut etre une petite carte a jouer sur le point subjectif a l'ecoute tout en restant
facile a la realisation

pour un differentiel bipolaire ont devrais par exemple opter pour le cascode ce qui augmente la complexitée du montage

sur le schema D.self il n'a pas mis de cascode sur le diff d'entrée mais un miroir de courant pour la simple raison qu'il cherche
a avoir un taux de distortion sur signal sinus le plus faible possible au detriment du comportement et stabilitée dynamique

ah oui pardon , c'est uniquement pnp , j'ai noté bc550 !! je sais pas pourquoi
donc grosse erreur de ma part escuse me ...

bon le transistor capteur peut etre remplacer par une diode 1n4148 pour qu'elle comense thermiquement uniquement le 2eme differentiel

tu aura simplement une augmentation du courant qui est de
5mV° sur 2,2 ohm qui sont les resistances d'emetteur de courant de repos

si je par sur une hausse de temperature des transistors de sortie de 40°
40 x 0,005V = 0,2V
si la temperature augmente de 40° le courant augmente de 0,2V /2,2 = 100mA au grand maximum
ca fait 2W de plus de dissipation par transistor de sortie , je pense que c'est pas un probleme
et donc pas besoin reellement de mettre un transistor et le deporter sur le radiateur , simplement mettre une diode 1n4148
catsiano
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Message » 03 Déc 2009 22:41

Tu es pardonné catsiano, 8)

tu aurais pu la jouer "c'était pour voir si tu suivais" :D
pour le coup j'arrive encore a suivre.

Ok donc si je comprends bien le schéma que tu as proposé mis a par le changement de transistor par un Diode .... il te semble bon comment ?
Comparé a un dynalo par exemple (http://gilmore2.chem.northwestern.edu/p ... e3_prj.htm)..... ou a un Hugs :D (sur le coté théorique, car si la mise en oeuvre est bof ... on sait que cela peut pas mal changer les choses.)
Pour l'étage de sortie je regarderai avec mes compétence ce qu'on peut imaginer demain en bipolaire si c'est possible.

avec ton super outil de simul quelles sont les autres caractéristiques de ce schéma ? vitesse de montée (vu la bande passante que tu as mentionné ce doit être impressionnant).
Avec LT spice je n'arrive pas à faire grand chose. Je regarde simplement si mon signal en sortie a une THD correcte - Je n'arrive même pas a faire afficher la disto en % par harmonique. évidemment je peux voir les puissances, courants, tensions, mais au-dela de cela....

encore merci de ton support.
Yuli_35
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Message » 03 Déc 2009 23:46

comparé au dynalo ou hug

a comparer je pense plutop qu'il peut creer un bonne surprise

en plus faible coup , facile a realiser ,

la dynamique c'est du 0,25us , un ampli standart en moyenne a 2,5us donc 10x most powerful
le temp de montée et descente sont assez proche a 20nano seconde
la disto reste negligeable ont a pratiquement que la 2eme harmonique
on a un tres bon comportement de derrive en regime dynamique et statique
catsiano
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Message » 04 Déc 2009 12:45

Bonjour 8)

Message reçu "fort et clair" ...pour la comparaison avec les autres amplis casque (du point de vue théorique).
J'en connais qui vont encore baver et griller leurs clavier.

Et bien, pour les bipolaire en sortie, on va oublier avec ce schéma... en tout cas je n'arrive pas a rivaliser avec les MOS.
En ce qui concerne le remplacement du transistor du haut par une diode type 1N4148 les résultats sont bien moins bons "a la simulation." je vais donc laisser un transistor, cela ne coute rien.

Petites questions complémentaires:
A. Les résistances sur les sources :
Les résistances sur les Sources des MOS sont actuellement des 2.2Ohms. J’ai lu a différents endroits qu’il fallait mieux mettre les valeurs les plus faibles possible.
Maintenant vu le schéma, cela aura un impact sur la polarisation de l’étage de sortie, et en conséquence, cela augmentera la polarisation (d’où dissipation de chaleur supplémentaire).
Sachant que le radiateur que je vais utiliser pour les 2 amplis (voie de droite et voie de gauche) est un 0.7-0.8°C/Watt cela me laisse pas mal de marge en terme de dissipation. (ce radiateur a été utilisé pour tester mon ampli qui dissipe 30W a vide).

Partant de là, actuellement on dissipe environ 3W par MOS, on peut allègrement passer à 5-6W, et défacto passer la résistance des source a 0.56 Ohm par exemple. (à la simul cela améliore un poil les choses, mais c'est pas non plus ENORME!)

Après il faut aussi regarder le comportement de l’IRF510 en fonction de la température et autres paramètres pour savoir quel est le point de fonctionnement idéal…. Et là je suis « incompétent ». Je ne sais pas quoi regarder ou comment interpréter les graphiques
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... IRF510.pdf
Donc .. une aide au décryptage ne serai pas de refus.

B. un zener a la place d’une résistance.
Sur le schéma de l’ampli kanéda, il y a un zener qui part de la base de 2 transistors du différentiel et qui est reliée au V+.
Sur ton Schéma, tu as remplacé cette zener par une résistances.
Dans l’absolu on obtient la même tension sur la base des Transistors, est-ce lié au fait de mettre des bipolaire plutôt que des MOS (MOS piloté en tension versus Bipo piloté en courant ?)

C. la résistance sur les gate de MOS.
Actuellement tu as mis 22Ohms. Ce qui fait un filtre RC qui coupe a 36Mhz ! en supposant que la Ciss est d’environ 200pF.
Ai - je fait une erreur de calcul ?
N’est-ce pas dangereux ? Pas de risque d'oscillation (même s'il y a les condos de stabilisation dans la CR +le 10pf)

des snapshots vont suivre ....

Merci d'avance pour les réponses .... :D
Yuli_35
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Message » 04 Déc 2009 12:58

Sur signal Sinus avec 1 V pp en entrée et donc +11V/-11V en sortie sur la charge (casque), les THD sont vraiment excellentes.
que ce soit sur une charge de 30Ohms ou une charge de 300Ohms, la différence est vraiment ténue par rapport a ace que j'ai pu voir avant.

thd charge = 300 Ohms / signal Sinus : 1Vpp en entrée /F= 1khz
Image

thd charge = 30 Ohms / signal Sinus : 1Vpp en entrée /F= 1khz
Image

signal carré 10Khz/ 1Vpp en entrée/ charge = 30Ohm
Image

signal carré 10Khz/ 1Vpp en entrée/ charge = 30Ohm zoom1
Image

signal carré 10Khz/ 1Vpp en entrée/ charge = 30Ohm zoom 2
Image

signal Carré 100khz 1vpp en entrée charge 300ohms
Image

signal Carré 100khz 1vpp en entrée charge 300ohms - Zoom
Image


Les résultats sur charge capacitive ne montrent aucun dépassement (je suis allé de 0.1µ à 100µF !!!! pour une charge de 30Ohm ou même 300Ohm.)
Au final ... effectivement le circuit a l'air vraiment super stable, et c'est le moins que l'on puisse dire.

D'un point de vue théorique et à la simulation nous avons a faire un schéma "EXTRAORDINAIRE" (jusqu'à preuve du contraire :roll: )
Yuli_35
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Message » 04 Déc 2009 14:57

tu pose toujours des questions assez pertinante héhé

pour les resistance d'emetteur dans les transistor de sortie c'est uniquement valable pour une configuration
pusch pull de plus a faible polarisation sous des charge faible , (ampli de puissance standard)
elle crée une petite variation d'impedance au passage par 0V


nous ici la sortie n'est pas une polarisation pour push pull , + le travail en classeA + impedance de charge elevée 33ohm ou 300ohm

donc la 2,2 na aucune influence sur la linearitée
bon tu peut mettre plus faible mais faut prendre en compte la derrive de 4 a 5mV° caracteristique des mos
c'est a dire que la tension sur ses resistance va augmenter de 5mV par ° de temperature des mos en sortie

avec exemple resi de 0,22 ohm si la temperature des puces augmente de 40°
5mX x 40 = 200mV / 0,22 = pas loin de 1 ampere !! avec 2,2 ohm tu est tranquille

oui la zener dans la grille du generateur fet du bas peut servir soit a limiter la tension de 6V sur ce fet
pour rester sous la tension max vgs ou exploiter le coeficient en temperature de cette zener pour reduire
l'offset en sortie via la temperature ambiente

dans notre ca c'est superflue , pas besoin ...

la capa ciss est la capa reverse gate source elle est souvent confondue a la miller base collecteur du bipo
sur le mos c'est un andicape car elle crée une resistance inverse qu'il fait osciller le mos

par experience sur des gros mos de puissance avec capa de 1,5nf je suis descendu jusqua des valeur de 33ohm
pour un courant d'attaque de 10mA

donc pour un irf510 c'est tout a fait credible bon tu peut mettre 47ohm si tu veut ....
Dernière édition par catsiano le 04 Déc 2009 15:16, édité 1 fois.
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Message » 04 Déc 2009 15:15

bon il reste 2 facteurs qui n'ont pas été pris en comptes

l'impedance d'entre par exemple si tu met un potentiometre a l'entée

et la capacitée parasite du cable du casque

pour le coeficient en temperature tu peut prendre la figure 7 transfer caracteristics

par exemple a 0.1 (ampere) a 170° la tension vgs est de 3,2V et a 25° de 4V

ce qui fait 0,8V de variation vgs pour 145°

0,8/145 = 5,5mV°
le coeficient sera vue a la baisse puisque il ce reduit suivant l'augmentation du courant
intuitivement je par sur un calcul 5mV° ........
Dernière édition par catsiano le 04 Déc 2009 15:38, édité 1 fois.
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Message » 04 Déc 2009 15:19

je met un drapeau pour suivre ce post

je trouve ce projet tres ludique :wink:
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Message » 04 Déc 2009 17:08

Ludique :oops:

ca dépend pour qui . :-?
pour des pro de l'électronique ... très certainement...
pour des débutants comme moi, c'est pas forcément ludique mais plutôt enrichissant 8-)

Catsiano,

bon, ok, on ne touche pas au résistances sur les sources, pas non plus besoin de la zener, on ne touche plus a rien.
Tout d'abord j'ai jamais vu de tels résultats.
bien noté pour la méthodologie des mV/°c

autrement oui, je vais mettre un potentiomètre devant cet ampli casque (impédance de 50kohm.) Par contre je vais faire une adaptation d'impédance avec un 500k (a la place de la 820k que kaneda a mis.)
Pour la Capa du cable... effectivement il fait 3 metres ... avec 1µF ca donne ca (1µf en parallèle de la charge)
Image

Rassuré ? :lol:

Maintenant il faut mettre cela en oeuvre.... J'utilise un logiciel assez moyen qui s'appelle express PCB. C'est pas franchement dynamique , mais c'est faisable.
Yuli_35
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