Les amplis

[invitea250c65c]

Bonjour,

Alors voila après que l'on m'ait donné des conseils sur les transistors utilisés comme amplificateurs (merci beaucoup ), voici un petit montage amplificateur marchant a base d'un ampli op classique mais acceptant d'avoir son alimentation négative a la masse.

Le principe est simple et je ne pense pas avoir commis d'erreurs mais c'est surtout dans les valeures des composants que j'aimerai que vous m'aidiez a résoudre le problème. Voila moi j'ai fait tous les calculs comme je pensais qu'il étaient a faire mais j'aimerais bien avoir une confirmation (ou une correction en cas d'erreurs) de mon montage. L'alimentaion se fait par une pile 9V. Voila sinon on retrouve les composants habituels, R2-R3 pour permettre de faire passer la composante alternative dans le CI, R1 et C1 pour permettre au micro de fonctionner, R4+R5 pour le gain, C2+Ec en sortie (alternatif amplifié) et R6 pour peremettre d'avoir un circuit fermé en courrant continu.

Merci d'avance!
-----

[curieuxdenature]

Bonsoir Electrofred,

c'est correct, mais le montage n'est pas adapté pour attaquer un HP car l'impédance de sortie est élevée dans ce convertisseur tension-courant.
Il vaut mieux se rabattre sur les montages conventionnels comme l'ampli non inverseur qui a une grande impédance d'entrée pour un faible en sortie.

Il faut savoir que le produit Gain * Bande passante est constant, pour un µA741 il est d'environ 10⁶
ça donne un gain de 10 pour une bande passante de 100 kHz environ.
Pour attaquer un HP dans de bonnes conditions, il a besoin d'être suivi d'un ampli ce petit préampli.
Tu veux un petit exemple ou tu préfères chercher ?
a+

[invitea250c65c]

Merci de ta reponse,

Bah en fait je vois ce que tu veux dire. Là ce que j'ai fait est un préampli mais l'impédance de sortie, du fait du système de regulation d'intensité intégré au circuit (maxi 15 mA en sortie pour le TL 082 par exemple). Il faudrait donc connecter cette sortie à un étage amplificateur a trannsistors par exemple. Ou bien il y a des amplis op qui permettent de forts courrants en sortie (3A pour le LM 675). Je peux donc utiliser celui ci car je ne pense pas avoir besoin de consommer plus de 3A en sortie (ce n'est pas un ampli de puissance).

Il y a cependant quelque chose que je n'ai pas compris: il s'agit du gain et de la bande passante. Quand tu parles du gain, tu veux parler du gain en montage suiveur (ou suiveur + diviseur de tension) ou du gain de l'ampli op en boucle ouverte? Et la bande passante je ne vois pas de quoi il s'agit. Est ce comme ce que on m'avait expliqué sur les transistors bipolaires, on parlait de la bande passante pour parler d'un signal alternatif variant constamant au dessus de 0V (donc ces valeures positives pouvait passer dans le transistor) ou bien est ce qu'un ampli op peut se laisser traverser par un courrant alteratif? Cette question va peut etre paraitre bizare mais j'ai deja vu des montages ou l'ampli op était attaqué dirctement par un signal alternatif a amplifier.

Bon, je vais refaire un nouveau montage et vous montrer le montage dont je parle sur l'ampli attaqué par un signal alterantif directement (sans polarisation).

Merci.

[invitea250c65c]

Alors voila, ca c'est mon schéma de mon nouvel ampli. J'ai gardé la partie préampli et j'y ai ajouté un montage en collecteur commun pour diminuer l'impédance de sortie du montage. Avec l'emploi de T1+T2, on a un gain qui est le produit des deux gains. La tension aux bornes de C2+ec est donc Usortie ampli op-0.6V et l'intensité est de, si ZC2=0:
Usortie ampli op -0.6V.
Impédance Ec

Voila alors je ne sais pas trop ce que vous en pensez mais ca m'a l'air correct. Bon et sinon une autre petite question: l'alternatif ne risque-t-il pas de "s'enfuir" par R2 et R3 car l'impédance d'entrée de l'ampli op est tres grande (quasi infinie) par rapport a R2 et R3?

Bon et sinon pour les valeures des composants, je verrais deja si le montage est correct et puis je les definirai.

Merci d'avance!

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jack]

R2 et R3 sont la pour la polarisation, c'est à dire le "centrage" du signal utile par rapport à la tension d'alimentation.

En parlant de polarisation, celle des transistors de sortie ne va pas du tout. Le courant doit être alternatif dans le HP, ce qui est impossible dans ton montage puisqu'il n'y a aucune possiblité pour une inversion du courant dans le HP.

Je te propose plutôt ce type d'étage de sortie. Tu remarquera que les transistors sont inclus dans la boucle de contre réaction de l'ampli op, ce qui assure polarisation et linéarité.

L'amplification générale est fixée par le rapport R2/R1

A+

[f6bes]

Bsr Electro,
La bande "passante " d'un ampli (quel qu'il soit) est la fréquençe la plus basse, jusqu'à
la fréquençe la plus haute qu'il puisse amplifier d'une façon réguliére.
Un ampli ne s'arrete pas d'amplifier à une certaine fréquençe, il amplifie de moins
en moins au fur et à mesure que l'on monte ( ou descend) en fréquençe.
Entre les deux la plage d'amplification est à peu prés réguliére (pour les bons amplis.
Ex: Un ampli BF va amplifier d'une meme façon ( ou a peu prés) entre 100 Hertz
et 10000 Hertzs.La capacité d'aller plus loin ,dépend de la "qualité" de l'ampli.
Le plus mauvais "maillon" dans une chaine d'amplification est le Haut Praleur.
Cordialement

[curieuxdenature]

Bonsoir Electrofred,

décomposé en deux temps, le préampli et l'ampli.

[invitea250c65c]

Merci tout le monde pour vos reponses.
Curieuxdenature pour ton préampli d'accord je comprends mais pour l'ampli suivant je ne suis pas sur de comprendre. En fait en utilisant un seul ampli op monté sur radiateur (de puissance, donc pouvant debiter un fort courrant de sortie) cela reviendrait au même. Et sinon si je faisais le 2eme ampli avec des transistors, ca donnerai quoi? Est ce que mon idée du collecteur commun était bonne?

Merci d'avace!

[curieuxdenature]

Bonsoir Electrofred,

en fait le TDA20 02,03,04,30,40 ne sont pas des ampli OP à proprement parler mais des amplis audio dédiés pour cette fonction.
On les représente ainsi car leur fonctionnement en entrée est differentielle, par exemple, sur le TDA2040 l'entrée + est la broche 1, l'entrée - la broche 2.

Un TDA 2040 revient à 3,8€, si tu construit un ampli à transistors ce sera bien plus compliqué à mettre au point et nettement plus cher. ça prendra aussi plus de place.

Mais bon, l'intéret est de faire le montage soi-même, et c'est ce qui donne le piquant de la chose.

Pour la théorie, je te conseille vivement l'acquisition d'un livre dédié aux amplis. Tu connaitras les diverses sortes de classes avec leurs limites et avantages respectifs.
Jack t'as fourni un schéma simple, c'est difficile de faire plus simple au niveau rendement. Au niveau distorsion je subodore un effet de coupure aux bas niveaux, mais ça doit rester potable.

Si tu veux savoir ce que tu rates en shuntant les bouquins:

[invitea250c65c]

Je comprends bien mais en fait (je sais je suis têtu ) c'est avec un ampli op du type TL 082 que je voudrais essayer l'ampli. En fait l'ampli en lui même je m'en fiche (enfin presque) mais je veux savoir ce qu'il est possible de faire en amplification avec des amplis op courrants.
Sinon en effet pour le transistors c'est plus compliqué, je vais refaire un schémas avec ampli op (TL 082) + transistors bipolaires pour vous donner mon idée de la chose.

[invitea250c65c]

Voici une amélioration de mon ancien ampli toujours a base d'un ampli op traditionnel

[invitea250c65c]

Ah oui excusez moi on ne voit pas très bien les commentaires que j'ai mis en dessous en fait il y a 4 numeros 1 2 3 et 4 et il y a les caractéristiques de ces points. Si vous n'arrivez pas a les lire sur le schémas, les voici:

1-Tension alternative: par le micro (a peines quelques mV)
Tension continue: par R2 et R3:2.7mV

2-Imax=10mA
U max = 8-10V (en fonction du CI)

3-Uprimaire=U2-0.6V
Usecondaire=Uprimaire/2
I seconaire=Iprimaire/2

Voila en fait le transfo de la fin est la pour séparer la composante continue de l'alternative. Il divise la tension par 2 car a un HP 8 ohms 0.5W on peut lui appliquer maxi 2V (avec 2/8=250mA) et que pour 2V secondaire j'ai besoin de 4V primaire ce qui peut etre atteint sans probleme mais par contre pour Isecondaire=250mA j'aurais Iprimaire = 250/2=125mA maxi (c'est dur d'atteindre 250mA collecteur c'est pour ca que le transfo multiplie par 2 I mais en revanche divise par 2 U).

Voila je pense que je me rapproche du correct ...

[curieuxdenature]

Bonjour Electrofred,

j'ai 3 petites questions,
1- pourquoi tu polarises l'entrée non inverseuse avec une tension si basse.
2- Quelle est la resistance du primaire du transfo.
3- Pourquoi 100 ohms pour le potentiomètre de gain.

Avec ces valeurs il est possible de calculer la valeur de Umax et de trouver la valeur de Imax.
Le Gain du CI.
La bande passante.

[invitea250c65c]

Bonjour,

Alors en fait je polarise l'entrée non inverseuse avec une tension basse car je pourrais monter par exemple en sortie a 10V. Si j'ai 1mV alternatif a l'entrée et 1V en continu et que je décide (a l'aide du potentiomètre) d'obtenir une tension de sortie de 10V, je devrais agir sur ce potentiometre de facon a avoir un gain de 10. Le gain sera donc de 10 (10x1V=10V) et la tension alternative de sortie sera de 0.001x10=10mV. Si maintenant je prends une valeure de tension continue de 10mV, pour monter a 10V il me faut choisir avec le potentiomètre un gain de 1 000, et il y aura donc un courrant alterantif de 1 000x0.001=1V alternatif.
Donc pour résumer j'essaye de rapprocher au maximum la valeure du continu que celle de l'alternatif. peut etre que mon raisonnement n'est pas correct et si besoin est, pouvez vous me dire ce qui ne va pas.

Pour la résistance primaire du transfo, je ne sais pas et elle ne m'interesse pas mais c'est son impédance qui m'interresse car c'est avec l'alternatif que je vais envoyer dans le secondaire un courrant suffisant pour produire un son dans l'écouteur. Etant donné le montage en collecteur commun, il ya aura aux bornes du primaire la tension du sortie de l'ampli op-0.6V mais le courrant fourni a celui ci pourra etre beaucoup plus grand et sera doublé dans l'écouteur. A la rigueur, je pense que l'impédance du primaire est élevée en fonction de l'action du noyau magnétique du noyau (inductance élevée=impédance élevée). Eventuellement, comme je ne peux disposer de 2V maxi aux bornes de l'écouteur, je pourrais prendre un plus grand rapport de division de tension (et donc d'augmentation de l'intensité).

Pour le potentiomètre du gain, il agit comme un diviseur de tension a gain variable. J'ai pris 100 ohms pour avoir une plus grande précision dans la tension de sortie de l'ampli op; avec une grande valeure, il aurait suffit d'une petite action sur le potentiomètre pour faire varirer énormément le gain.

Maintenant pour la bande passante je n'aurais je ne pense pas à utiliser des fréquences très élevées et donc je pense que cela fera l'affaire.

Je n'utilise donc pas dans ce montage le gain de l'ampli op en boucle ouverte mais selon le rapport du potentiomètre. Je sais en j'ai expérimenté ce gain en courrant continu mais jamais en alternatif et donc je ne sais pas si les règles sont les mêmes.

J'espère que je t'aurais donné des élément assez précis et surtout que je les ai expliqués correctement.

[curieuxdenature]

Bonsoir Electrofred,

bon, voilà, il faut bien séparer le fonctionnement en continu des AOP avec l'amplification qu'on en attend.
En fait, à la limite tu pourrais avoir 1 V en sortie continue et avoir un gain de 10000. Ce qui fixe la tension de sortie de sortie c'est la difference de tension entre les entrées + et - de l'AOP (pin 3 et 2 respectivement pour la 1ere moitié du TL082).

Dans le cas du montage avec alimentation simple (pin 4 à la masse), le point optimum de fonctionnement de l'AOP sera de U/2, soit 6V dans ton schéma.
C'est autour de cette valeur que le signal alternatif va s'articuler.
Pourquoi U/2 ?
Parce qu'ainsi les alternances négatives et positives du signal seront amplifiées sans distortion.
Alors qu'avec la sortie soit à 1V soit à 11V, un signal de sortie de plus de 1V sera déformé en haut ou en bas... tu auras une sérieuse distortion dans le HP.

En remontant dans mes posts, tu regarderas attentivement le schema AmpliOp01.jpg, remarque bien qu'une des entrée est en l'air au niveau du continu.

(j'abrège, il fait de l'orage ici, au revoir)

[curieuxdenature]

Bonjour Electrofred,

Pour le potentiomètre du gain, il agit comme un diviseur de tension a gain variable. J'ai pris 100 ohms pour avoir une plus grande précision dans la tension de sortie de l'ampli op; avec une grande valeure, il aurait suffit d'une petite action sur le potentiomètre pour faire varirer énormément le gain.

A ce niveau, de la façon dont le potar est monté, quelque soit sa valeur, il réagira avec la même variation de vitesse. Un 10eme de tour d'un potar de 1 mégohm represente en gros 1/10eme de sa valeur, s'il fait 100 ohms la variation relative est la même !

Pour en revenir à l'ampli, la bonne façon de faire pourrait être celle là:
mais je reviendrais sur le montage super collecteur commun que tu penses utiliser en sortie, je te montrerais qu'il ne sert pratiquement à rien, à cause des impédances respectives de l'AOP et de ce montage en super darlington, calculs d'impédances à l'appuye.
a+

[curieuxdenature]

Quand tu vas rentrer ce soir, tu vas avoir de qui étudier

Comme promis, tu trouveras ci joint l'analyse du montage super collecteur commun.
Avec toutes ses caractéristiques.
Bon courage et n'hésite pas à questionner.

Ensuite je te proposerais un montage bien plus efficace en adaptation d'impédance.
A+

[invitea250c65c]

Bonjour,

Voila donc j'ai bien regardé tes schémas et les tes explications, je comprends quasiment tout sauf 2 ou 3 points que voici:

-Pour le collecteur commun pas de problème c'est bien compris, juste je ne vois pas l'intéret du condo relié entre les 2 resistances de 1 et 10 Kohms et la masse (j'immagine qu'il n'est pas indispensable et qu'il sert a éviter des fluctuations au niveau de la tension continue de la pile ou quelque chose dans le genre).

-En effet petite erreur mathématique au niveau du potentiomètre: le rapport de division reste le même et dans ce cas autant prendre un potentiomètre de valeure élevée pour faire débiter a la sortie de l'ampli op un courrant aussi faible que possible.

-Pour le collecteur commun, je sais que le TL082 par exemple ne peut delivrer en sortie que 15mA maxi. Si je désire un courrant plus grand dans Ec, n'ai-je pas besoin d'un collecetur commun?

-Dernier point: il s'agit du gain en tension de l'ampli op. Si l'aop amplifie la différence entre ses deux entrées, cela signifie qu'il s'agit du gain de l'ampli en "boucle ouverte" comme je l'ai appélé plus haut, et je sais que ca gain est très mal connu. Donc s'agit-il bien de ce gain? Et dans ce cas a quoi sert le potentiomètre (car je pensais que c'était lui qui agissait sur le gain)? N'ai pas en tournant plus ou moins le potentiomètre un réglage du volume (donc de la puissance envoyée dans Ec et donc du gain de circuit en alternatif)?

Voila, en tout cas merci pour tout c'est gentil de m'aider et de m'expliquer les choses a mon niveau.

[curieuxdenature]

Bonsoir Electrofred,

tu as bien vu, le condo est là pour stabiliser la tension d'alim, à ce niveau, les fluctuations sont sources d'ennuis.

Dans le cas du TL082, tu seras bien loin d'atteindre les 15 mA avec un seul étage. Il te faudra mettre les 2 moitiés en cascade, ce qui sera bien plus rentable que de le faire suivre du montage en question.
Voilà, c'est une possibilité, mais loin d'être la meilleure. Donc à proscrire, mais il fallait l'essayer pour le savoir.

Pour la dernière question, oui, plus la valeur du potar est grande, plus il y aura de gain, avec un micro electret il n'y a pas de danger que l'utilisateur tente de réduire le gain...

Il y a donc 2 solutions au problème, on élimine le montage super collecteur commun, et on a le choix :
1- monter la 2eme partie du TL082 en cascade en réduisant leur gain pour garder une bande passante correcte.
2- faire suivre l'AOP d'un ampli de classe AB à 2 transistors montés en push-pull.

Le 1er reste limité à 15/20 mA en sortie.
Le 2eme promet une bonne réserve de puissance sans perdre de bande passante.
Je te le livre.

Ps: il y a une erreur dans le premier schéma, l'impédance d'entrée n'est pas Rbe*10000 mais Re*10000, à condition toutefois que le HP ne soit pas branché, car dans ce cas Ze devient 4*10000 ohms; mais cela ne change pas le gain en puissance.)

Bonne cogitation.

[invitea250c65c]

Oui d'accord pour l'histoire des amplis en cascade et tout mais aussi une autre chose: est ce que mon montage en collecteur commun était correct? Est ce que ca aurait marché pour réduire l'impédance de sortie? Je n'ai rien contre le montage push pull mais deja j'aurais deux remarques a faire:

-Pour le montage push pull, il faut deux transistors de même gain et de mêmes caractéristiques sauf que l'un est NPN et l'autre est PNP (s'ils n'ont pas le même gain, les amplitude positives peuvent avoir par exemple, une valeures crète plus élevée que les négatives).

-Et la c'est une constatation: il me semble que pour l'interet du montage push pull est le fait d'attaquer l'entrée des transistors par une tension alternative sans polarisation, mais le courrant qui sort de l'ampli op n'est pas laternatif, il varie autour d'une valeure supérieur a 2xImax.

Merci d'avance de tes explications.

[curieuxdenature]

Salut Electrofred,

Le montage que tu as donné n'aurait pas fonctionné correctement à cause de la polarisation mauvaise en continu.
L'impédance de sortie du TL082 est suffisament faible pour pouvoir attaquer un étage en emetteur commun.

Dans le montage Push-Pull il faut selectionner les transistors pour les appairer, en effet. D'où l'intéret d'avoir un transistormètre ou du moins le controleur universel équipé de l'option, qui est bien pratique.
En général, pour réussir ce tour, il faut avoir à disposition une dizaine de chaque sorte. C'est contraignant mais bon, ça fait partie du jeu.


Le montage Push pull s'attaque en direct, mais c'est difficile à mettre au point car la dérive en température n'est jamais négligeable. Voilà pourquoi on utilise généralement des condos en séparation. Mais détrompe toi, un montage push-pull comporte toujours 4 transistors au moins et sans condos de liaison.(voir pièce jointe)

Pour le niveau de sortie de l'AOP, le but n'est pas forcément le continu, quand on s'en sert en ampli, c'est bien de l'alternatif qui est présent en sortie. Le but du condo est de fabriquer des étages qu'on polarise comme on veut...
Imagine un montage de 5 transistors en cascade reliés en courant continu, la moindre dérive du 1er étage satelliserait le dernier étage...
On n'y peut rien, c'est dû à la structure du transistor, faut faire avec. Pour s'en affranchir, on utilise les condos, où bien l'AOP qui a 2 pins pour regler l'offset.

[invitea250c65c]

Oui donc en fait le, la tension délivrée par le micro a électrte sera multipliée par combien au final avec un TL082. Est ce le rapport de division R1 R2 les deux résistances entre la sortie, l'entrée non inverseuse et la masse? Ou alors est ce le gain en tension spécifique a l'AOP (qui amplifie la différence de tension entre l'entrée inverseuse et l'entrée non inverseuse)?

Parce que je sais que ce gain est très mal connu et très variable, donc s'il s'agit de ce gain, autant utiliser que des transistors pour amplifier.

Je me doute que je résonne surement très mak n'ayant eut affaire jusqu'ici qu'a des livrese mais je vais mettre un schémas qui explique ma facon de penser dans mon prochain message parce que la je crois que je fais fausse route depuis le début.

[Jack]

si tu parles du schéma de curieuxdenature à base de TL082, le gain sera égal à 1 + (R2/R1) avec R2 égale à la valeur de la résistance ajustable de 470k et R1 = 1k.

Si le gain en boucle ouverte peut fluctuer d'un TL082 à l'autre, ce problème disparaît grâce à la contre réaction par R2.

A+

[curieuxdenature]

Bonjour Electrofred,

pour finir, avec le montage que tu souhaites faire, voilà une possibilité:

[invitea250c65c]

Bonjour,

Merci pour ce montage ca m'a beaucoup aidé: en fait c'est comme ca que j'imaginais un ampli avec ampli op sauf que moi j'aurais mis un montage en CC en sortie et n'aurai pas utilisé le montage darlington car il faut 2x0.6=1.2 pour la polarisation totale alors qu'avec l'ancien que j'ai utilisé 0.6V suffisent même si l'on a 2 transistors.

Aussi je crois (je ne suis pas sur loin de la) que tu as fait une petite erreur: le potentiomètre du gain. Il s'agit la d'un résistance ajustable n'ayant donc que 2 broche et sans retour vers la masse.
Est ce fait exprès ou bien est-ce une erreur?

Encore merci pour tout

[curieuxdenature]

Salut Electrofred,

pas d'erreur, mais un petit oubli pour l'alternatif : la pin '-' de l'AOP doit être reliée à la masse par un condo de 10 µf.

La variation du potar reduit le gain de l'ampli, je n'ai pas représenté le curseur, la flèche sert d'indice.
Le fait que la sortie de l'AOP soit à mi-tension d'alim permet que la dynamique du signal soit au maxi de ses possibilités. Dans le montage que tu as donné, la tension de sortie toute proche de celle de l'alim ne le permet pas, c'est un peu comme si tu espérais amplifier un signal avec un Tr saturé ou bloqué.

Dans les calculs, il faut d'abord estimer le courant continu necessaire à la dynamique envisagée, et ensuite calculer les découplages grâce à des condensateurs de valeurs adéquates.
Bon courage.
a+

[Jack]

Pourrais-tu expliquer le rôle du 10µF sur le - du TL082?

J'aurais plutôt mis une résistance pour régler le gain à l'aide du potentiomètre.

A+

[curieuxdenature]

Bonsoir Jack,

le but du condo est de shunter en alternatif l'entrée inverseuse.
De la sorte, c'est comme si on appliquait la source directement aux bornes des 2 entrées differentielles de l'AOP.
C'est vrai que ce n'est pas le montage conventionnel, mais ça marche.

[Jack]

mais, comment l'ajustable de 1Mohms va-t-il régler le gain?

Pourquoi ne pas mettre une simple résistance entre l'entrée inverseuse et la masse?

A+

[curieuxdenature]

Salut Jack,

pour moi, il est probable que la variation se fait en dynamique et pas au niveau du continu. Peut-être pour éviter une variation de la bande passante, puisque G*B est constant ?
Comme dans ce montage que l'on trouve dans le dernier n° de 'Nouvelle Electronique' en page 65:

Toujours est-il que personnellement je préfère opter pour un montage fixe, comme ça pas de surprise de ce côté là et faire varier le niveau du signal grâce à un potar placé après le condo de sortie.