Un ampli casque avec des MOSFET

[Cernunnos]

Je voudrais faire un ampli casque avec des MOSFET pour un casque qui a une impédance basse, un AKG K550 (32ohm).

Il y a celui là par exemple :

http://www.michelterrier.fr/radiocol/detail2006/headphone-amp-mosfet.htm

Je pense faire une alim avec un MOSFET ou un NPN et des diodes Zener un peu comme l'alim du préampli BOZ. Un MOSFET et non pas un régulateur car je veux surtout privilégier la dynamique plutôt que le bruit faible.

J'ai des IRF510, des PIO 4µf pour les condensateurs de liaison en entrée, des condensateurs pour l'alim et un testeur de composant.
Il me manque le transfo, les condensateurs de sortie et les J-FET (si je choisi celui en lien).


Je voudrais faire un truc simple et pas trop cher mais efficace pour la musique électronique.

Si vous avez des liens d'ampli ou d'alim correspondants, posez les s'il vous plait.

[fiscal]

Bonjour

Je crois qu'il y a confusion sur la notion de "dynamique", car celle ci définit l'écart entre le bruit (donc le niveau minimum de sortie sans signal en entrée), et le niveau max sans écrêtage. Pour une même tension max (sans écrêtage), la dynamique sera d'autant plus importante que le niveau de bruit sera faible.
Je suppose que tu penses à une notion de vitesse?

Cdt

[Cernunnos]

Ça c'est le rapport signal sur bruit, moi je pensais à la dynamique dans le domaine musical, le rapport entre le son le plus fort et le son le plus faible, quand il y a peu de dynamique le son est compressé, tout est au même niveau.

Et pour la notion de vitesse c'est des transitoires adoucies ou non, et à ce niveau aussi je voudrais un truc correcte mais avec des condos de liaison c'est difficile, personnellement j'aime pas mettre des condos de liaison en parallèle. Je sais pas si des MKP en entré seraient pas mieux que des PIO pour la bande passante dans les aigus (qui influe sur les transitoires).

[fiscal]

Oui, enfin le rapport signal /bruit est un rapport de puissance, la dynamique un rapport de niveau. Le SNR est donc le carré de la dynamique. La dynamique mesure l'écart maximum de niveau, le SNR mesure le rapport entre la puissance restituée par le bruit de fond/ le signal sonore, et ce à n'importe quel niveau de sortie. Bref.



Voici un schéma d'ampli casque single ended (classe A) Mosfet très simple, mais très performant. Il déroge à certains principes de l'auteur que tu as cité, mais dont les arguments ne sont guères convaincants.
Par exemple il réfute le premier schéma en raison du condo de liaison en entrée, mais pourtant il le conserve dans son schéma final. De plus, l'alimentation simple oblige à mettre un condensateur de liaison en sortie de forte valeur (donc électrolytique), ce qui est encore pire.

L'AOP modère en effet la dynamique, dans le sens ou la tension de sortie maximale sera inférieure à la tension d'alimentation, de quelques volts. Pour autant, dans le cas présenté ici, avec une alim symétrique, le niveau maximal restera plus élevé qu'avec un montage discret, alimenté en single supply 0/+12V. La puissance nominale de cet ampli est d'environ 1.2 W @32Ohms, ce qui est déjà bien trop pour un ampli casque.
En revanche, le niveau de bruit sera très faible, la disto extrêmement basse (tout dépend de l'ampli op utilisé), et bien sûr aucun condo de liaison.
Je précise que je n'ai pas testé cet ampli, que j'avais imaginé (mais pas inventé), pour un forumeur d'un autre site. Il a finalement opté pour un autre schéma similaire mais avec un BJT en sortie, il semble très satisfait.
En ce qui concerne l'alimentation, je ne comprends pas pourquoi tu penses qu'un régulateur nuirait à la dynamique . un régulateur sera toujours supérieur en performance qu'un simple transistor + zener

Cdt

Cordialement

EDIT: ce schéma est un principe, pour sa réalisation, il faudra y ajouter quelques éléments, tels qu'une résistance de gate pour M1, un condo après R4 en guise de filtre passe haut, un petit en parallèle de R7 pour la stabilité, R8 ne sert à rien...

[Cernunnos]

Merci pour le schéma ça à l'air intéressant, pas de condos de liaison ça j'aime bien, mais c'est quoi son impédance de sortie ?

C'est le problème des casques basse impédance les solutions d'amplification avec faible impédance de sortie sont limitées (théoriquement 32 ohm divisé par 8 = 4 ohm ou moins en sortie)

R8 est utile faut mettre un condo de découplage après lui et faire pareil sur le négatif.

Il parle de la capacité d'entrée du Mosfet associée à l'impédance de sortie de la source ça fait un filtre passe bas, ensuite il dit : "Pour compenser cette "foutue" capacité d'entrée, il existe une solution attaquer la gate du mosfet en basse impédance."


Les régulateurs on une plus grande résistance interne que les MOSFET ou transistors, pourquoi il y a un NPN dans l'alim du BOZ ?

[fiscal]

L'impédance de sortie doit être assez élevée, et elle dépend pour beaucoup du Mosfet utilisé. A la simulation, elle donne une centaine d'Ohms.
Non, R8 ne sert à rien, je l'avais ajoutée pour simuler la résistance des connexions. en revanche il faut bien sûr découpler correctement les deux rails.
Si la résistance interne d'un régulateur était élevée, le régulateur ne régulerait pas bien en cas de modification de l'impédance de charge. C'est justement l'inverse qui se passe!

D'ailleurs, il y a toujours un NPN en sortie d'un régulateur linéaire...

La capacité de gate d'un Mosfet (ou de tout autre composant), associé avec une résistance de source, constitue un filtre passe bas, en effet. mais ce n'est pas du tout un problème! Sans limitation de la bande passante , l'ampli proposé coupe à environ 1MHz. Il faut donc même envisager de limiter cette bande passante pour assurer la stabilité de l'ampli. L'ajout d'une résistance de gate de l'ordre de quelques centaines d'Ohms et une capacité d'environ 220pF en parallèle de R7 la limitera aux environs de 100 kHz, ce qui est plus raisonnable.

EDIT: l'impédance simulée de sortie du circuit posté est de l'ordre de 1 Ohm, et non pas 100 comme annoncé plus haut.

[Cernunnos]

La capacité de gate d'un Mosfet est un problème si il n'y a qu'un MOSFET pour l'ampli car la source peut avoir une impédance élevée et le potard d'entrée augmente la résistance quand on baisse le volume, donc on ne sait pas quelle va être la fréquence de coupure de ce filtre passe bas.

J'ai pas dit que les régulateurs avaient un résistance interne élevée, j'ai dit qu'elle était plus grande que les MOSFET ou transistors. Généralement dans un ampli on essaye d'avoir le moins de résistance possible au niveau de l'alimentation.

[fiscal]

Bonjour

Il faut surtout s'attacher à avoir une résistance d'entrée la plus faible possible, mettre un potard de 47 k en entrée n'est pas la meilleure option, car la résistance d'entrée dans ce cas peut monter à 12k, ce qui est une source de bruit importante.
Quoiqu'il en soit, ce que je voulais dire, c'est quand bien même cette résistance d'entrée associée à la capacité de gate d'un Mosfet formera un circuit passe bas dont la fréquence de coupure, même si elle peut varier en fonction de l'impédance d'entrée, sera nécessairement supérieure à celle que le concepteur devra imposer pour assurer la stabilité de l'ampli.
Le facteur déterminant en audio de l'impédance de source est le bruit induit.

Un LM317 par exemple aura une impédance de sortie de l'ordre de 40 Ohms, un régulateur simple formé par une zener et un BJT, de l'ordre de 10 Ohms, et environ 1 Ohm si c'est un Mosfet.
Il faut mettre ces impédances en perspective avec l'impédance d'entrée du système que ce régulateur alimente. Dans le cas d'un ampli, cette impédance est généralement très élevé (100 kOhm environ dans le schéma proposé, mais généralement entre 10KOhms et 100 kOhms).Le rapport entre les deux est suffisamment élevé pour que les conséquences d'une impédance de sortie du reg de l'ordre de 50 Ohms soit négligeable.
L'avantage d'un régulateur, c'est en plus d'une bonne régulation, son taux de rejection d'alimentation est élevée, et intègre un tas de sécurités qui font qu'ils sont quasi indestructibles.
De plus, une simple zener peut être très bruyante. Mais bon, çà fonctionne aussi, j'utilise ce principe assez régulièrement lorsqu'il n'y a pas trop de contraintes de bruit.

Cordialement

[Cernunnos]

Merci a vous de partager vos connaissances, le bruit n'est pas trop un problème pour cet ampli casque, je n'écoute pas du classique au casque, je fais de l'hardtek donc je voudrais surtout qu'il ne colore pas le son, qu'il n'adoucisse pas les transitoires.

Si on évite les hautes impédances (supérieur à 50 kOhms) c'est pour éviter le bruit et la perte des hautes fréquences (l'impédance de sortie et la capacité du câble forment un filtre passe-bas) mais surtout avec des câbles longs, généralement l'ampli casque se trouve à côté de la source, en tout cas pour moi. Un des avantages de faire du DIY c'est qu'on s'adapte à notre configuration.

Les entrées lignes sont entre 10k et 50k.
https://www.sonovente.com/tuto/impedance-carte-son.html

Je pense que je vais faire celui là, avec son alim qui utilise un IRF510 (j'en est quelques uns) :
https://phonoclone.com/diy-jmo2.html