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Preamplificateur hautes performances

Message » 08 Sep 2010 11:13

Salut,

L'intérêt est purement technique en fait, dans le sens ou le montage se comportera toujours mieux a 1k qu'a 20k, ce qui permet d'obtenir le "worse case". Concernant les harmoniques, le 3 et le 5 a -60db environ mais malheureusement les modèles de mosfets sont très mauvais et je pense que ce résultat n'est pas correct. A vérifier lorsque je cablerais un petit proto (ca ne devrait pas tarder, a moins que quelqu'un veuille me devancer :mdr: ).
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apolon34
 
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Message par Google » 08 Sep 2010 11:13

Publicite

 
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Message » 08 Sep 2010 11:19

Mouais,
Je préfère nettement savoir ce que j'écoute, que de tabler sur les performances et hypothèses purement technologiques. :wink:
Cordialement
J-C.B
 
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Message » 08 Sep 2010 11:38

Je viens de refaire une simul, exactement la même chose a 1k. (ce qui est une bonne chose)
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Message » 08 Sep 2010 13:10

Apolon34,
Je viens de simuler ton montage conforme au schéma que tu as édité, sur MC9. Sans limitation de la bande qui excède les 10MHz.
Le gain rapporté à [(Out+) - (Out-)]/In+ est de 17dB et des petites broutilles
En appliquant 1,2v crête au montage (2,4 pk/pk), la distorsion est très nettement dominée par H3=0,16% Les autres ont un recul difficile à apprécier.
Effectivement, sous réserve du masque que procure H3 pas de différence entre 1,2,5,10 et 20kHz. et vis à vis de la température 20,40 et 60°
L'offset de sortie avoisine -1,2v à 20°C et -870mV à 60° sur chacune des deux sorties.
Cordialement
J-C.B
 
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Message » 08 Sep 2010 13:53

Salut,

Merci pour tes résultats. Pour l'offset de sortie, tu peux le compenser en modifiant la tension de bias des zvn3310. Avec environ 8.875v tu dois être assez proche de zéro. Il y aura un trimmer + un dc servo dans le schéma final pour s'occuper de ce problème.
Concernant la distorsion je trouve un peu moins que toi mais effectivement H3 est dominant.

Pas de différence entre 1 et 20k, c'est normal car il n'y a pas de contre réaction (dont l'action diminue avec la fréquence).

Pour la température, ltspice ne permet pas de le simuler, donc c'est bon à savoir!

Le schéma n'ayant pas de contre réaction, la tension d'entrée est importante pour le schéma (plus que celle de sortie d'ailleurs). Je prévoierais certainement un atténuateur commutable en entrée pour les sources qui sortent trop de tension.
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Message » 08 Sep 2010 14:26

Certes apolon34,
Mais une distorsion H3 de 0.16% ne correspond pas à un préampli très performant.
Hormis cela, ce montage est sensible à sa charge. Un étage suiveur s'impose.
Pour info, une charge de 10k porte la distorsion H3 à 0.002% , le gain est alors de 36 dB et la bande supérieure au MHz.
Tenant compte de cela, en plaçant un suiveur sur chacune des sorties et en appliquant une faible CR afin que le gain devienne raisonnable, tu devrais améliorer les performances.
Devant la bande en BO, et la distorsion actuelle, je ne vois pas ce qu'une CR pourrait détériorer. Le tout dans la bonne humeur bien sur.
Cordialement
J-C.B
 
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Message » 08 Sep 2010 14:37

Salut,

L'étage suiveur est prévu. L'ampli étant un convertisseur tension-courant, il est effectivement sensible a sa charge. D'ailleurs tu peux très bien retirer la charge, ajouter un suiveur et introduire de la contre réaction sans aucuns soucis.

Par contre, la distorsion ne devrait pas du tout baisser dans 10k, bien au contraire. Tu as changé la tension d'entrée ?
Le montage devrait au contraire donner (un peu) moins de distorsion dans une charge plus faible, du a la tension aux drains des mosfets variant moins. On peut également mettre la sortie a la masse directement sans soucis (gain = 0 évidemment).
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Message » 08 Sep 2010 15:24

le problème sont ses zvn et zvp
qui sont pas vraiment complémentaire

suivant les pdf
sous genre 20 a 30ma ca nous donne une pente de 50mS pour le nmos et 30mS pour le pmos !
la tension VGS par rapport a la pente est aussi indiquée dans le pdf , nous donnera un truc comme 2V pour le
nmos et 3V pour le pmos (pour respectivement 30mS et 50mS )

donc un super offset et certainement de la disto H3

tu devrai je pense t'orienter vers un autre choix de transistors de sortie
catsiano
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Message » 08 Sep 2010 15:27

Salut catsiano,

Merci pour l'info concernant les zvn et zvp. Le choix de transistors n'est pas encore arrêté et je pense que ceux-ci ne supporteront pas la dissipation thermique de toute façon.

Tu aurais une suggestion d'un bon petit mosfet complémentaire ? Je pensais éventuellement au 2sk214/2sk77 ou irf510/9510.
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Message » 08 Sep 2010 15:37

hum héhé dificile a trouver , ( forte pente , faible capa et complementaire en mos )
il me semble niveau commercial avoir vue ce meme type de montage avec des 2sk/sj

tu veut pas utiliser de bipo a cette endroit je presume ?
catsiano
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Message » 08 Sep 2010 15:44

Selectronic en a encore quelques uns. Pas donnés mais bon il en faut pas beaucoup.
Concernant les bipolaires, rien ne l'interdit a priori.
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Message » 08 Sep 2010 15:51

Apolon34,

Tu as changé la tension d'entrée ?

Avec un gain supérieur à 30dB cela est un minimum.
Mon analyse a été faites à tension de sortie constante.

A tension d'entrée constante =1,2v pk, sur charge de 10 et 100 Ohms H3=0.2% .
J-C.B
 
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Message » 08 Sep 2010 15:51

avec les 2sk/sj
ont a un point d'indifférence thermque vers 15 a 20mA a exploiter
les pentes sont assez complémentaires et nous donne quand meme entre 40mS et 50mS

faut voir c'est clair ...
catsiano
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Message » 08 Sep 2010 16:13

J-C.B a écrit:Apolon34,

Tu as changé la tension d'entrée ?

Avec un gain supérieur à 30dB cela est un minimum.
Mon analyse a été faites à tension de sortie constante.

A tension d'entrée constante =1,2v pk, sur charge de 10 et 100 Ohms H3=0.2% .


En fait la distorsion provient quasiment exclusivement du niveau du signal d'entrée, pas celui de sortie. C'est du au fait que tu as directement en sortie le signal produit par le 2sk170/2sj74 et que plus le signal est élevé, plus tu exploites une portion de la courbe Id en fonction de Vgs et moins elle est linéaire.

Au niveau du schéma ça a l'avantage de te donner une distorsion quasi indépendante du niveau de sortie et de la charge.

Merci pour l'info catsiano, autour de 20mA de bias ça devrait être excellent pour environ 10mApp en sortie, au maximum.
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Message » 08 Sep 2010 16:24

Belle initiative ! Enfin un peu de DIY from scratch. Ça devrait donner pas mal :)
On va suivre ça avec intérêt.

apolon34 a écrit:Concernant le circuit, il ressemble effectivement à l'ugs mais avec néanmoins quelques différences. Il n'a pas de contre-réaction négative, ce qui en fait un ampli a "transconductance". Entrée en tension, sortie en courant, les résistances de 1k en sortie permettent de récupérer une sortie en tension.
Par rapport a l'ugs, il est "folded cascode", c'est le courant de l'étage d'entrée qui circule dans le second étage, plutôt qu'un montage emetteur commun dans l'ugs.

La configuration du différentiel d'entrée permet également de les faire tourner a une valeur proche de l'idss en conservant une "dégénération" importante, pour en limiter le gain (toujours dans l'esprit pas de contre réaction).

Quelques petites observations:
Avec ou sans CR, l'ugs est quand même un ampli à transconductance. Si tu n'as pas de résistance de conversion I/V en sortie d'ugs, tu n'auras pas grand chose de bon, qu'il y ait une CR ou non.
Pas vraiment un émetteur commun en second étage de l'ugs, mais un miroir. OK, on peut jouer sur l'élasticité du concept et y voir une charge de drain active suivie d'un émetteur commun.
De la même façon, toujours en s'amusant avec les mots, les résistances de dégénération de source sont une CR (locale).
Et en parlant de CR, d'accord avec J-C.B pour tester (dans la bonne humeur bien sûr) ce qu'une CR genre Suzy donnerait là-dessus... Cf une préversion de l'ugs par tino ici :
http://www.diyaudio.com/forums/pass-lab ... post614603
Et d'accord avec Yves, les mosfets Zetex ne sont pas à leur place ici. Je ne sait plus ce que John Curl utilise dans le Blowtorch, mais c'est du TO220 à fort courant.
Et finalement, quid de l'impédance sortie ? Tu l'as évaluée ?

Bon courage pour la suite, et bravo.

Amicalement,
François
Le chaos l'emporte toujours sur l'ordre parce qu'il est mieux organisé...
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