| J'ai réalisé de nombreux amplificateurs à lampes, mais très peu d'amplificateurs à transistors. La réalisation d'un ampli à transistors est plus complexe, il faut prévoir des compensations pour éviter les oscillations parasites et si on fait une erreur la moitié des transistors grillent. |
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Un petit amplificateur transistorisé d'une puissance d'environ 10W par canal. J'utilise cet amplificateur avec mon second ordinateur, il alimente deux petits haut parleurs (15cm de haut). L'alimentation se fait via un transfo 12 + 12V 50VA. Pour un ampli stéréo tous les composants sont dédoublés, sauf le transfo d'alimentation (mais vous pouvez également utiliser deux transfos de 25VA).
L'amplificateur est conçu pour des haut parleurs de 8Ω ou plus (les transistors de puissance sont limités à 1.5A). Nous avons un étage comparateur avec deux 2N2222A, le gain total est établi à 22X (la contre réaction est donc très importante en comparaison d'un ampli à lampes). L'étage d'attaque est un 2N2907A, le courant est de 5.5mA. La chute de tension correcte pour l'étage de puissance est réalisé par 3 diodes au silicium, provoquant une chute de tension d'environ 1.9V. L'étage de sortie est double, avec d'abord une paire de 2N2219 (NPN) et 2N2905 (PNP) avec des résistances d'émetteur de 68Ω (portées plus tard à 33Ω après analyse des images d'oscilloscope). Ces transistors ne doivent pas avoir de refroidisseur. Le premier étage de puissance travaille en permanence en classe A jusqu'à une puissance d'environ 35mW, à partir de cette puissance l'étage final entre en conduction (BD139 (NPN) et BD140 (PNP) et aide à fournir le courant pour le haut parleur.
Un avantage c'est qu'il n'y a pas de réglage du courant de repos nécessaire: que le courant soit de 5 ou de 10mA dans le premier étage de puissance ne joue pas un role important. La dissipation maximale de cet étage est limité à un peu plus de 200mW. Ces deux transistors ne vont donc pas chauffer, ce qui pourrait modifier le courant de repos. Le second étage de puissance est hors conduction au repos. Même chaud, le courant retombe à zéro quand l'amplitude du signal devient faible. La dissipation maximale dans ces transistors est de 4W, il ne faut pas faire de mesures de puissance continue avec ces refroidisseurs, ils sont trop petits pour une telle dissipation. Les transistors ne chauffent pratiquement pas en utilisation normale. Les deux diodes dans l'alimentation (sur la ligne commune du transfo d'alimentation) sont recommandées pour un fonctionnement optimal. Tant que l'amplificateur fonctionne en mode équilibré, il n'y a pas de courant qui circule dans ces diodes (la consommation sur la ligne positive est identique à celle sur la ligne négative). En cas de fonctionnement non équilibré (composante continue ou transistor défectueux) une des deux diode se met en conduction une fois que le seuil dépasse 0.7V. Normalement une composante continue est bloquée par le condensateur à l'entrée (le seul condensateur sur le chemin audio).
Compensation HFSur la photo, on voit deux petits condensateurs qui sont nécessaires pendant lest tests pour stabiliser l'ampli. Sans ces petits condensateurs, l'ampli oscille à haute fréquence (il parasite même la bande FM!). Une fois la valeur optimale déterminée, ils seront montés à demeure. Le schéma que je vous montre n'a pas ces condensateurs: ils sont nécessaires, mais leur valeur dépend de la construction, du fabricant de transistors,...C'est un amplificateur qu'il faut vraiment construire pièce par pièce. Commencez par un condensateur de 1nF entre la base du 2N2907 et la sortie. Finalement j'ai également dû mettre un filtre en sortie (0.47µF et 15Ω en sortie) pour avoir un fonctionnement stable avec tous les haut parleurs.
Image d'oscilloscopeL'image d'oscilloscope montre un phénomène interessant, c'est le crossover inverse (mesuré avec des résistances d'émetteur de valeur incorrecte). L'amplificateur produit une forme correcte si on utilise les valeurs de 33Ω.Même avec des valeurs incorrectes ce type de déformation ne s'entend pratiquement pas: à volume moyen ou fort il est noyé par le message sonore et à faible volume (quand la distorsion de croisement s'entend le plus fort) il n'est pas présent car l'ampli travaille alors en classe A. La sensibilité de l'ampli est de 500mV pour la puissance nominale. |
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