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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateurs de casque. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors Un amplificateur pour casque d'une impédance d'environ 100 ohms peut être réalisé sur seulement deux puces logiques CMOS avec un minimum de pièces supplémentaires. La qualité sonore obtenue avec de tels amplificateurs, l'auteur l'évalue comme assez élevée. Les amplificateurs de casque (ci-après UGT) reçoivent peu d'attention dans les pages de la littérature radioamateur. Les connecter est considéré comme une tâche triviale. Dans les amplificateurs de puissance à fréquence audio, ils sont généralement connectés aux sorties au lieu du système de haut-parleurs (AC) via un diviseur spécial ou une résistance d'extinction. Dans ce cas, le signal traverse tout le chemin d'amplification, ce qui n'est en aucun cas optimal pour amplifier une puissance allant jusqu'à des centaines de milliwatts. Les lecteurs de CD ou les platines à cassette utilisent généralement des puces à faible coût couvertes par l'OOS général. Ceci est courant et audible par rapport aux amplificateurs discrets de haute qualité. UGT peut avoir un chemin beaucoup "plus court", constitué d'un seul étage d'amplification; dans ce cas, le casque est relié directement à sa sortie sans résistance d'extinction, ce qui améliore son amortissement. Sur la fig. La figure 1 montre le circuit UGT, dans lequel on utilise des éléments logiques 2I-NOT et 2OR-NOT de puces CMOS (DD1 et DD2) connectées en parallèle. Il y a quatre transistors CMOS dans l'élément 2I-NOT, dont deux sont connectés en parallèle (dans le bras supérieur) et les deux autres sont connectés en série (dans le bras inférieur).
Dans l'élément 2OR-NOT, les connexions des transistors dans les bras sont faites dans l'autre sens (Fig. 2). Si vous connectez les éléments 2OR-NOT et 2I-NOT en parallèle, en les recouvrant d'un circuit de rétroaction, vous obtenez un étage d'amplification push-pull symétrique. Dans son bras inférieur, deux transistors avec un canal de type n seront connectés en parallèle, et deux avec un canal de type p dans son bras supérieur (dans ce cas, le courant traversant le bras, où les transistors sont connectés en série, est très petit). Dans l'UGT décrit, deux éléments 2I-NOT et deux éléments 2OR-NOT sont utilisés dans chaque canal d'amplification, par conséquent, nous avons quatre transistors connectés en parallèle dans chaque bras, ce qui garantit une capacité de charge acceptable de l'appareil.
Le circuit amplificateur est simple. Il fonctionne de manière stable, sans excitation, et avec une installation correcte, il n'a pratiquement pas besoin d'être ajusté. Le gain de l'appareil est fixé par le rapport des résistances des résistances R2 et R3 (dans ce cas, il est égal à 3). L'impédance d'entrée de cet amplificateur est presque égale à la résistance de la résistance R2, et cela doit être pris en compte par rapport à l'impédance de sortie de la source de signal. Les condensateurs de couplage C1 et C2 séparent les entrées des étages amplificateurs des canaux gauche et droit en termes de composante continue, et les condensateurs C3 et C4 séparent les sorties des écouteurs. Les condensateurs de couplage limitent la bande passante par le bas et introduisent également leurs propres distorsions non linéaires dues aux processus d'absorption dans le diélectrique. En utilisant l'alimentation bipolaire des microcircuits, il est possible d'exclure tous les condensateurs de séparation (C1-C4 sur la Fig. 1). Le redresseur d'alimentation pour cette option d'alimentation peut être assemblé selon le schéma illustré à la Fig. 3. Ces amplificateurs nécessitent une alimentation stabilisée car ils sont relativement sensibles à l'ondulation. Pour les microcircuits CMOS de la série 4000V, la tension d'alimentation ne dépasse pas 18 V; pour la série K561, il est limité à 15 V. Il faut garder à l'esprit qu'une tension d'alimentation plus élevée des microcircuits correspond à une valeur plus élevée du courant traversant (courant de repos en mode linéaire). Avec cette caractéristique à l'esprit, des stabilisateurs intégrés sont choisis. Le transformateur de puissance doit fournir une tension redressée de quelques volts de plus que la sortie du stabilisateur DA1 à un courant d'au moins 0,3 A.
Pour les deux versions de l'UGT, la carte de circuit imprimé n'a pas été développée; ils ont été assemblés sur une planche à pain. Les microcircuits 4011 et 4001 peuvent être remplacés par des microcircuits russes: K561LA7 et K561LE5 ou K176LA7 et K176LE5, respectivement, compte tenu des particularités de leur alimentation. Les deux microcircuits "complémentaires" sont montés en deux couches (au cas par cas), en soudant ensemble les conclusions correspondantes. D'autres pièces sont montées au verso de la carte et la carte elle-même est installée dans le boîtier de manière à ce que les microcircuits soient fermement pressés contre l'une des parois (il est utile d'utiliser de la pâte thermoconductrice lors de l'installation), ce qui fournit des évacuation de la chaleur. Il est préférable de fixer le microcircuit du régulateur de tension sur un dissipateur thermique d'une surface d'au moins 20 cm2. Lorsque vous allumez l'amplificateur pour la première fois, vous devez vérifier la consommation de courant ; à une tension de 15 V, elle ne doit pas dépasser 100 mA. Ensuite, vous devez vous assurer que la tension constante à la sortie est égale à la moitié de la tension d'alimentation (dans l'UGT, selon le circuit de la Fig. 3, elle est proche de zéro par rapport au fil commun). Les deux UGT fournissent une puissance de sortie d'environ 150 mW dans une charge de 120 ohms. Avec cette valeur de puissance à la sortie UGT, le niveau de distorsion harmonique d'un signal sinusoïdal avec une fréquence de 1 kHz est relativement élevé - environ 0,45% (harmoniques d'ordre inférieur). Cependant, à quel point ces amplificateurs simples bénéficient-ils par rapport aux UGT des lecteurs de CD et des magnétophones, quiconque a répété un tel amplificateur pourra apprécier. Selon l'auteur, la différence est significative. Avant d'utiliser l'UGT, assemblé selon le schéma de la Fig. 3, vous devez vous assurer qu'il n'y a pas de composante de tension constante aux sorties de la source de signal, sinon vous devrez introduire des condensateurs d'isolement à l'entrée de l'amplificateur. La connexion d'écouteurs à faible résistance (moins de 80 ohms) à l'amplificateur décrit est possible grâce à des résistances de limitation de courant d'une résistance de 100 ohms. Si le courant de repos d'un tel amplificateur dépasse la valeur indiquée par l'auteur, alors pour le réduire, la tension d'alimentation des microcircuits doit être réduite. Auteur : M. Sapozhnikov, Ganei Aviv, Israël
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