Préampli - Filtre ligne 2 voies

[Jacques92]

(08-16-2017, 10:59 AM)AZP a écrit : Ces mesures sont avec des transistors "parfaitement appairés" j'imagine ? (simu idéale).

Ca donne quoi si tu les dé-paire volontairement un peu (pour rapprocher la réalité) ?

Oui même modèles utilisés. Il y a une fonction permettant de faire des simulations en faisant varier des paramètres d'un même modèle sur plusieurs transistors. Je vais essayer !

[Jacques92]

(08-16-2017, 10:59 AM)AZP a écrit : Ces mesures sont avec des transistors "parfaitement appairés" j'imagine ? (simu idéale).

Ca donne quoi si tu les dé-paire volontairement un peu (pour rapprocher la réalité) ?

J'ai refais quelques simulations en essayant de changer les références de transistors dans les paires. Le circuit est peu sensible. Normal car la partie gauche du circuit avec un potentiel fixe donne déjà de très bon résultat (c'était le circuit initial). La partie droite c'est pour la gestion thermique, l'offset de sortie et le petit plus de correction par auto-compensation.

Les modifs réalisées pour le test :
- Paire de NPN du bas : BC550B (Beta de 300) et BC560C (beta de 560)
- Paire PNP du haut : BC560C et BC557C
- Paire de JFET : 2SK241GR et 2SK241Y (modèles différents)

Résultat :
 - Disto : H2 passe 0.0005% à 0.001%, H3 quasi inchangé,
 - Bande passante : identique
 - Slew rate : toujours 20ns, même forme sans accident
 - réplication points de polarisation : même superposition à un petit décalage près.
 - Distorsion thermique : même neutralisation
 - offset : +150mV

la seule vraie victime c'est l'offset. Mais justement l'appairage sera fait sur ce critère.

Autre simulation avec un FET totalement différents BF247C et 2SK241GR. H2 encore plus élevée (0.004%) et offset de 0.7V, mais là on est vraiment dans un cas bien pire que la réalité.

Pour moi c'est tout bon ! On passe au test du circuit en mode amplification de tension à gain >1 et ensuite l'alim.

[AZP]

Super intéressant !!

Autant dire qu'avec les LSK + SSM, on arrive à un circuit ultra performant donc ?

[jtwildduck]

(08-16-2017, 12:47 AM)Jacques92 a écrit : Pas de contre-réaction globale.

Bonjour Jacques,
Le fait de mettre la grilles de J2 à Vout fait que la contre reaction est totale d'où le gain de 1 non  ? 
C est un montage differentielle...

[Jacques92]

(08-16-2017, 07:13 PM)jtwildduck a écrit :

(08-16-2017, 12:47 AM)Jacques92 a écrit : Pas de contre-réaction globale.

Bonjour Jacques,
Le fait de mettre la grilles de J2 à Vout fait que la contre reaction est totale d'où le gain de 1 non  ? 
C est un montage differentielle...

Bonjour jtwildduck,

Le circuit n'est pas un différentiel. Tu as une entrée sur la grille de J1 et la sortie du circuit sur la source de J1. Il y a juste une jonction grille-source entre l'entrée et la sortie. C'est un circuit suiveur à faible impédance de sortie (Gain de 0.98 et Zout de 1.75R).  Mais avec deux résistances de plus et un câblage différents de l'entrée on peut avoir du gain en tension. On peut aussi attaquer le circuit en courant pour faire une conversion I/V pour DAC...

La branche de droite est une source de courant constant (CCS) qui ne sert qu'a fixer la consigne du courant dans la branche de gauche. La connexion de la CCS formée par J2 sur la sortie ne joue pas sur le gain. Dans une version précédente (moins performante) du circuit cette CSS était connectée au rail négatif. Les performances était juste un peu moins bonnes et l'aspect thermique n'était pas bien géré, mais le fonctionnement était le même. La connexion de J2 sur la sortie c'est juste pour obtenir VdsJ2 = VdsJ1 et donc une polarisation identique de J1 et J2 en courant et en tension et température des jonctions.

A+ Jacques

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(08-16-2017, 04:22 PM)AZP a écrit : Super intéressant !!

Autant dire qu'avec les LSK + SSM, on arrive à un circuit ultra performant donc ?

Avec ces composants, je pense oui, avec la distorsion thermique neutralisée en cadeau. Mais c'est moins universelle qu'un ampli op.

[jtwildduck]

En effet, ca sort sur la source... 

[Jacques92]

Schéma définitif en simu avec les alim avant réalisation du PCB... La partie stabilisation des alimentations sera embarquée sur le PCB pour une connexion au plus court avec le circuit d'amplification. Il n'est pas prévue de connexion entre la masse et la terre : alimentation flottante permettant une connexion en suiveur ou une connexion en amplification de tension.

Le circuit en mode suiveur / adaptateur d'impédance :



Le circuit en mode amplificateur de tension :



On pourra configurer chaque carte en suiveur ou ampli.

Dernières mesures avec l'alim :
 - en suiveur : disto 0.00025% à 2V, Zout = 1.65 ohm
 - ampli à gain 2: disto 0.004% à 4V, Zout = 5 ohms

[Jacques92]

Les PCB sont quasi finis. Tout tient sur une carte de 5cm x 8cm. Une dernière vérif et ça part pour la fabrication.

 

[Pascal64]

Meme en vacances, je vois que ça bosse dur 

[Jacques92]

Les fichiers du PCB sont partis pour fabrication et tous les composants sont commandés pour faire 10 cartes.
En attendant, études de l'architecture globale et de la partie filtrage.

Le schéma global est le suivant :



On a une première cellule qui est montée en mode amplification à gain variable. Je vise un gain de tension compris entre 0 et 2 pour avoir un contrôle de volume globale et la possibilité de booster un peu sur des enregistrements au niveau d'enregistrement bas (un bonne partie de ma CDthèque).

Ensuite on a le filtrage passif de niveau ligne qui prend en charge la répartition sur les deux voies et une atténuation sur l'une ou l'autre des deux voies (pour gérer les gains fixes des différents amplis derrières et le rendement de chaque voie).

Ensuite une cellule sur chaque fois en tampon à gain unitaire pour attaquer les amplis à faible impédance (1.7 ohms).

Ca fait trois cellules actives par canal et donc six au total.

Pour le filtrage : je pars pour une première version sur du premier ordre. Comme c'est câblé en l'air on va pouvoir jouer...
Les pertes d'insertions sont faibles : 0.3dB.

Quelques simulations du filtrage...



- premier diagramme : réponse en fréquence du filtre (coupure à 114Hz)
- second diagramme : déphasage
- troisième diagramme : courant prélevé sur la première cellule en fonction de la fréquence



 - premier diagramme : signal d'entrée
 - second diagramme : réponse du filtre et signal de tension reconstruit