Projet Preampli Buffer

[Jacques92]

Bonjour,

Je démarre tout juste ce projet de préampli qui va intégrer mon système audio-vidéo.
L'objectif est qu'il soit le plus simple possible au niveau de son principe :
 - pas de gain (gain unitaire)
 - Aucun condensateur en série sur le chemin du signal, ni en parallèle
 - Tout en ayant un offset inférieur au mV

L'architecture  de la partie amplification :
 - un buffer
 - un potentiomètre
 - un buffer

Le tout alimenté sur batterie : il  va utiliser le système de gestion de batterie dont le projet a déjà commencé et est présenté dans une autre rubrique DIY.

Avant il y aura une sélection de source sur prise RCA.
Sortie sur prise RCA aussi.

Pour la partie amplification, le principe mis en œuvre va être ultra simple. une premier schéma explicatif ci-dessous (pas le schéma définitif mais l'architecture restera celle-ci) :



Le fonctionnement : 

A gauche il y a un premier buffer constitué de J1 et J2, puis suis le potentiomètre, puis un autre buffer identique basé sur J3 et J4. Chaque buffer est constitué d'une configuration deux FET dites en "polarisation automatique". Cette configuration offre une offset de sortie nul si les deux FET ont exactement la même fonction de transfert. Pas besoin de condensateur en entrée ni en sortie. Pour être plus précis, comment ça marche... La base de J2 est reliée au pieds de la résistance d'émetteur. Donc La tension entre Vg de J2 et le pieds de la résistance R4 est nulle. Comme J1 est parfaitement identique et qu'il partage le même courant que J2, la tension en l'entrée Vg et la sortie out est aussi nulle. C'est un buffer, et l'offset de sortie est nul...si les deux FET sont parfaitement identique...

On choisissant une paire de FET "appairé" on atteint presque un offset nul. On va prendre des JFE2140. Le datasheet indique qu'à même courant, la tension Vgs est identique à 4mV près ce qui est excellent.

Comme ça le schéma est quasi opérationnel, mais 4 mV n'est pas 0mV, et si on tire trop de courant en sortie, la distorsion sera un peu trop élevée. Il faut modifier ce schéma pour régler ces deux problèmes en :
 - ajoutant un peu d'électronique supplémentaire pour régler finement l'offset
 - mettant plus de cellule buffer en parallèle pour pouvoir fournir plus de courant. On va partir sur 4 cellules vant le potentiomètre et 4 cellules après le potentiomètre.

La méthode proposée pour régler l'offset de sortie au poil :



On modifiant légère la tension entre Vg de J2 et le pieds e la résistance R4, on modifie le courant dans J2 et ainsi le tension entre Vg de J1 et la sortie. Le but est pouvoir faire varier l'offset dans une plage de +/-4mV.

Schéma complet à suivre, ainsi que les mesures au simulateur Spice.

[Jacques92]

Le schéma définitif en simulation :



Mesure de bande passante et déphasage avec potentiomètre 50% :



Distorsion avec potentiomètre à 50% sur charge de 10K, entrée Sinus à 10KHz