Je me suis acheté un petit amplificateur intégré, j'en avais besoin d'un pour une application où il n'y avait pas beaucoup de place. L'alimentation est fournie par un transfo 12.6V 3A (pour deux amplis), la tension est redressée et puis filtrée. J'arrive à 19.5V sans charge branchée, il n'y a donc aucun risque pour l'ampli que la tension ne monte trop haut.
A première vue c'est déjà bizarre, car avec une tension maximale de 20V, on n'arrive pas à 18W sous 4Ω. Dans le meilleur cas, la puissance devrait être de 10W (20V moins 2V dans les transistors nous fait environ 6.4V effectifs).
Mais à me relire, j'ai de plus en plus de soupçons, surtout quand je vous le schéma très simple avec un branchement du haut parleur avec un fil à la masse. Pour arriver à une puissance de 18W, il faudrait un montage BTL (balance tied load) où le haut parleur est commandé via les deux fils. Cela se faisait souvent avec les autoradios qui devaient fournir une puissance élevée avec seulement 14V.
Ici pas de commande symmétrique du haut parleur, donc soit les chiffres de la puissance sont erronés, soit il faut descendre à 2Ω pour arriver à une puissance de 18W.
Je vais donc tester l'appareil. Tout d'abord, quelle tension d'alimentation? L'ampli est conçu pour une tension maximale de 20V. Or une alimentation standard (transfo, pont de diodes et électrochimique) a une chute de tension de 20% entre la marche à vide en la charge moyenne. Donc 20V - 20% = 16V pour les tests. Si l'ampli est alimenté avec un transfo, il faut une tension en charge de 16V pour éviter que la tension ne monte trop fort en marche à vide.
Une autre solution, c'est évidemment d'utiliser un bloc d'alimentation d'ordinateur portable, ils fournissent tous 19V, ce qui est tout simplement parfait pour notre amplificateur. Conclusion: les tests seront effectués avec une alimentation de laboratoire réglée sur 16V et sur 19V.
Le schéma de test est tout simple, il est montré à droite. Le signal à l'entrée est réduit à 10%, ce qui permet de réduire les bruits. Le divisieur de tension fait 12kΩ et 1.2kΩ. Le générateur peut fournir un signal de 10V et le signal est plus correct avec une amplitude de plus de 1Vpp à l'entrée.
Sur les images le signal à l'entrée est en cyan et le signal vers la charge est en jaune. L'amplificateur ne produit pas de déphasage.
La première image d'oscilloscope est montrée avec les paramètres suivants:
- Signal générateur: 400Hz, 576mVrms
- Signal à l'entrée de l'ampli: 50.4mVrms
- Tension d'alimentation: 16.04V
- Résistance de charge: 5Ω
- Signal en sortie: 4.56Vrms
- Puissance: 4.16W
On est fort loin de la puissance annoncée de 18W! La distorsion apparait, il s'agit d'un clipping, qui même à cette faible valeur s'entend très bien: ce sont des harmoniques impaires qui montent très haut en fréquence.
La seconde image d'oscilloscope est montrée avec les paramètres suivants:
- Signal générateur: 400Hz, 664mVrms
- Signal à l'entrée de l'ampli: 58.1mVrms
- Tension d'alimentation: 19.05V
- Résistance de charge: 4Ω
- Signal en sortie: 5.30Vrms
- Puissance: 7.02W
L'amplificateur est ici utilisé à sa puissance maximale, mais avant que des distorsions ne deviennent trop importantes. L'amplificateur ne peut pas fournir une puissance supérieure à 7W si on veut un signal non déformé. Et c'est une valeur qui ne peut être obtenue qu'avec une alimentation stabilisée fournissant 19V.
Notez que 7W est une puissance acceptable pour un amplificateur de salon, surtout s'il est construit en version stéréo. La distorsion ne peut pas être réduite avec une contre réaction, car c'est l'amplificateur lui-même qui est limité en amplitude du signal.
Le boitier ne devient pas trop chaud, même en fonctionnement à puissance maximale pendant plusieurs minutes. En pratique un tel amplificateur fonctionnera avec une puissance de 1 à 2W et ne chauffera pas du tout.
la distorsion est très désagréable dès que la puissance maximale est atteinte, et les distorsions apparaissent brusquement. Les distorsions ne sont pas comme celles d'un amplificateur à lampes où la distorsion augmente graduellement.
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