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Amplis BF



  1. #1
    Electrofred

    Arrow Amplis BF


    ------

    Bonjour,

    J'ai deja réalisé plusieurs amplis a base de transistors et je voudrais savoir si celui ci qui est un peu plus compexe que les autres est correct et peut marcher sachant que l'AOP est un model du type TL 081 ou TL 082 (modele de base).

    http://img484.imageshack.us/my.php?image=ampli2vt.jpg

    Merci d'avance

    -----

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  3. #2
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Et je voulais également vous demander, pour calculer l'impédance d'entré Z d'un étage ampi a emetteur commun, la formule est bien:
    Z = hFe/35 Ic
    Merci d'avance

  4. #3
    anthon

    Re : Amplis BF

    Salut,

    Suite ton schéma d'un ampli BF. J'ai un site internet pour réaliser des amplis BF mono ou stéreo à différentes puissances.

    http://electronique.ift.fr

    consulte- le
    Anthon'

  5. #4
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonjour et merci pour ta reponse.
    Mais ma formule est-elle bonne ou pas parce que j'ai un petit probleme: dans un ampli a transistors, mon montage consomme plus d'alternatif que de continu (pour la polarisation) et ce quelque soit la valeur de mes résistances ce qui empecherait donc le courrant de passer dans le transistor (du moins un partie seulement passerait).
    Merci d'avance

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    gienas
    Modérateur

    Re : Amplis BF

    Bonsoir Electrofred et tout le groupe

    Je ne comprends pas bien ton histoire des courants continus et alternatifs

    Concernant ta formule, je ne pense pas qu'elle soit exacte. Elle est de la forme z=k/35*Ic avec k un coefficient, qui est le gain en courant du transistor.

    Je ne comprends pas trop non plus ton "souci" pour cette impédance d'entrée. Qui dit impédance, pense alternatif, donc ici, signal.
    Or, dans le montage émetteur commun, on considère en général que l'émetteur est à la masse (en vrai, ou en alternatif par un découplage). L'entrée se fait sur la base. Cette base est conductrice, donc l'impédance d'entrée est quasiment constante, et de l'ordre de 100 à 200 ohms. Elle se "manisfeste" par une toute petite variation de tension Vbe lorsque le signal modifie le courant base.

  8. #6
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonjour,

    Oui en effet je me doutrais que la formule n'était pas exacte.
    Voici mon montage:

    http://img219.imageshack.us/my.php?i...istors40zy.jpg

    Bon alors en fait j'ai un courrant Ic defini par R4. On a donc un courrant continu Ib= Ic/ß.
    A partir de la je calcule l'impédance d'entrée qui est a peu pres:
    Z = gain/pente avec pente = (environ) 35 Ic.
    Je divivse donc la force électro motrice de la source alteranative par cette impédance pour trouver le courrant consommé a cette source.
    Et je me rends compte que ce courrant est supérieur a Ib continu et donc que la polarisation n'est pas efficace.
    J'immagine que c'est une erreur d'interprêtation ... amon avis c'est avec C2 qui relie l'alternatif a la masse on a pas le même Ib alternatif ou quelque chose dans le genre.

    Voila je ne sais pas si j'ai été tres clair dans mes explications ...

    Merci d'avance.

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  10. #7
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Citation Envoyé par Electrofred
    Et je voulais également vous demander, pour calculer l'impédance d'entré Z d'un étage ampi a emetteur commun, la formule est bien:
    Z = hFe/35 Ic
    Merci d'avance
    Bonjour Electrofred,
    la formule est bonne (moi j'ai Hfe/38 Ic avec Ic en mA et Z en Kohms, mais c'est une valeur approchée de toute façon qui dépend de la construction et du dopage du cristal et aussi de Hfe qui dépend lui même de Ic... etc..)

    Si ton courant alternatif source est superieur à la polarisation, effectivement ton montage est mal calculé. Il faut partir de cette donnée essentielle pour choisir les resistances de polarisation de l'ensemble.
    Cela fait, tu ne dois pas oublier de mettre la résultante en paralléle avec h11.
    Ex: si h11 = 10K et Rb = 10K, ça donne un Ze revu à la baisse de 50%.

    En clair, ce sont les valeurs des composants qui vont déterminer la plage de fonctionnement de ton préampli, tu ne pourras pas dépasser son maxi.
    Si cela ne correspond pas à ton projet, tu dois adapter le montage en rapport.
    L'electronique, c'est fantastique.

  11. #8
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonjour,

    Oui en effet je comprends mais je pense que je calcule mal Ib continu.
    Alors pour calculer Ib continu, je definis Ic avec R4 (car Ic = environ Ie). Ensuite je divise Ic par hFe pour avoir Ib consommé au pont diviseur de tension (avec I pont minimum= Ib/10).
    Ensuite je calcule Ib avec la f e m de la source alternative divisée par hFe/35 Ic pour avoir la valeur de Ib alternatif qui passera dans T.
    Ai-je raison?
    A mon avis le probeleme vient ed C2 que je n'ai pas pris en ligne de compte.

    Merci d'avance

  12. #9
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Bonjour Electrofred,

    c'est une façon de faire qui marche.
    Il est plus commode de considérer que la source varie en tension autour d'une valeur bien précise.
    La fourchette d'utilisation en tension de la source est assez faible pour un emetteur commun, quelques millivolts au plus.

    La valeur des condos se calcule à la fin, d'après la bande passante que tu désires.
    C2 (si c'est bien le condo en // sur Re ) doit offrir une impédance 10 fois plus faible que Re à la fréquence minimale désirée.

    Ex: si Re = 1 K;
    C = 10 / (1000 ohms * 2 * pi * 1000Hz) = 1,6 µF mini
    cette valeur donne Z=100 ohms à 1KHz ce qui est faible par rapport à 1K de Re.
    (je ne revérifie pas, au pif ça doit être ça)
    L'electronique, c'est fantastique.

  13. #10
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    ah oui, pour le calcul de Ib, tu dois bien partir de Ic, mais divise le par 2 fois Hfe pour calculer Rb, sinon tu satures le Tr.
    Autrement dit, la tension aux bornes de Rc doit être autour de la demi tension d'alim.

    Mais bon, avec un pont diviseur le problème est different, c'est Re qui fixe Ic.
    Si tu veux un exemple complet de calcul de montage EC, tu le dis, après tu y verras mieux.
    L'electronique, c'est fantastique.

  14. #11
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonsoir et merci,

    J'ai a peu pres compris mais je veux bien un exemple complet en effet ca m'aiderait enfin si ca ne te derange pas trop.

    Merci d'avance

  15. #12
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Bonjour Electrofred,

    Avec un exemple c'est bien mieux en effet.

    Dans ce montage, avec un gain en tension de 133, une exploration de +-3V crête en sortie sur une impédance de 666 ohms, la tension d'entrée sera de 45 mV crête-crête.
    Avec un Ze d'environ 1K, l'intensité demandée à la source sera de 45 µA environ.

    Là, je part d'un montage existant pour connaitre ses limites.
    A l'inverse, en se fixant les limites, on saura faire le montage.
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    L'electronique, c'est fantastique.

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  17. #13
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Salut ElectroFred,

    un exemple de préampli un peu plus classique, la relative stabilité en température des Tr au silicium le permet.
    Dans cet exemple on peut constater les effets d'une mauvaise adaptation avec la charge. La resistance de collecteur est de 5.6K alors que l'étage suivant est sensé avoir une impédance d'entré de 1K.

    Le gain tombe à 35 environ malgré un h22 de 200.
    Images attachées Images attachées  
    L'electronique, c'est fantastique.

  18. #14
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonsoir et merci beaucoup pour tout,

    J'ai compris tes calculs mais certaines choss m'échappent:

    -Comment fait-on pour determiner la capa C2 qui relie l'emetteur a la masse?
    -Pourquoi doit-on prendre un courrant dans le pont de polarisation egal a minimum 10 fois celui comsommé par le transistor?
    -Comment fait-on pour calculer la resistance d'entrée du montage?
    -Comment fait-on pour calculer Ib et Ic (et Ie) mais en alternatif?

    Merci d'avance et encore merci pour tout.

  19. #15
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Bonjour ElectroFred,
    -Comment fait-on pour determiner la capa C2 qui relie l'emetteur a la masse?
    -Pourquoi doit-on prendre un courrant dans le pont de polarisation egal a minimum 10 fois celui comsommé par le transistor?
    -Comment fait-on pour calculer la resistance d'entrée du montage?
    -Comment fait-on pour calculer Ib et Ic (et Ie) mais en alternatif?
    1)
    La capacité C2 se calcule d'après la fréquence la plus basse du signal à amplifier.
    Tu sais que Z=1/C*2*Pi*f
    et bien tu dois avoir environ un Z 10 fois plus petit que Re la resistance d'emetteur.



    2)
    On a déterminé de façon empirique qu'avec un courant de base 10 fois plus petit que celui qui traverse le pont diviseur, le montage sera nettement plus stable en fonction de la température ambiante.
    Autrement dit, le fabricant de postes radio pourrait ainsi les vendre partout en Europe malgré les conditions très variées d'utilisation.
    Il y a aussi un autre aspect en electronique, c'est le bruit.
    La tension aléatoire de bruit qui prend naissance sur toutes les resistances est proportionnelle à sa valeur. Plus cette valeur est basse, moins on amplifie de bruit parasite, donc meilleures sont les performances du préampli.
    Ex: sans pont diviseur, la R de base est de 2,2 mégohms, avec un pont, on la divise par 10 au moins.
    Passer de 10µV de bruit à 1µV ce n'est pas du luxe parfois.


    3)
    Je présume que tu veux dire Impédance d'entrée ?
    Dans les exemples, c'est Ze.
    En bonne approximation, dans le montage emetteur commun, c'est donné par le Gain en courant multiplié par un coefficient quantique: 25,84 mV, divisé par le courant de collecteur en mA.
    Béta * 25.84 / Ic = ohms.
    L'autre formule:
    Béta/(38 * Ic) = Kohms.

    Avec un courant collecteur de 1mA on a environ 5K de Ze
    Pour un Ic de 5 mA on a environ 1000 ohms.
    Tout ça avec un béta de 200.



    4)
    En alternatif, tous les courants ne devraient pas dépasser les valeurs des courants du montage de base...
    Autrement dit, si au repos ton montage consomme 1 ampère, tu ne peux esperer exploiter que moins d'1 Ampère en alternatif.

    Dans la pratique, pour des raisons de linéarités du signal transmis, il vaut mieux se limiter à 10/50% du maxi possible. C'est à voir.

    Par ex. tu connais Ib qui serait de 100 µA, alors le courant maxi de la source ne devra jamais dépasser cette valeur, autrement tu fais entrer le transistor dans le mode saturé, bonjour la distorsion.
    De même, si tu as calculé un gain de 32 avec un Ze de 5000 ohms, alors, si tu réclames 5 volts en sortie, tu devra fournir 156 mV à l'entrée, soit 31 µA. (=5/(32*5000))
    A ta charge de trouver une source conséquente.

    Si tu n'en trouves pas, alors tu devras changer les valeurs de ton montage.

    Voilà pourquoi on commence à calculer un montage d'après les caractéristiques d'une source connue, mais surtout facile à remplacer en cas de panne.

    Capito ?
    L'electronique, c'est fantastique.

  20. #16
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonsoir,

    Merci j'ai bien compris merci beaucoup d'avoir pris le temps de me l'expliquer.
    J'ai encore une petite question au sujet de me derniere question de l'autre message: pour connaitre Ib alternatif, faut il:

    1) Que je divise Ub (alternatif) par l'impédance d'entrée du montage?

    2) Que je divise le courrant Ie circulant dans le condo relié a la masse par le beta du transistor? Dans ce cas comment pourrais-je faire pour connaitre le courrant alternatif circulant dans le condo? Faut-il que je divise la tension alternative d'entrée par l'impédance du condo?

    Merci d'avance

  21. #17
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Citation Envoyé par Electrofred
    Bonsoir,

    Merci j'ai bien compris merci beaucoup d'avoir pris le temps de me l'expliquer.
    J'ai encore une petite question au sujet de me derniere question de l'autre message: pour connaitre Ib alternatif, faut il:

    1) Que je divise Ub (alternatif) par l'impédance d'entrée du montage?

    2) Que je divise le courrant Ie circulant dans le condo relié a la masse par le beta du transistor? Dans ce cas comment pourrais-je faire pour connaitre le courrant alternatif circulant dans le condo? Faut-il que je divise la tension alternative d'entrée par l'impédance du condo?

    Merci d'avance
    1) c'est bon. I=U/r bien sûr.

    2) Il est plus simple de mesurer la tension alternative efficace aux bornes de Rc, R du collecteur et de diviser par la valeur de Rc.
    Ic_eff=Ie_eff=Urc_eff/Rc
    Cette valeur connue, tu la divises par le Béta et tu obtiens aussi Ib_eff.

    C'est la méthode de la mesure directe, sans calculs, avec un multimètre digital par exemple.
    L'electronique, c'est fantastique.

  22. #18
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonsoir et merci,

    Je te remefcie beaucoup de toutes tes reponses.
    Je pourrais essayer de faire un montage avec les calculs necessaires si tu veux comme cela tu veras si j'ai bien compris enfin si cela ne te derange pas bien sur.

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  24. #19
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Bonjour Electrofred,

    pas de problème, tant que la bécane roule...
    a+
    L'electronique, c'est fantastique.

  25. #20
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonjour,

    Une derniere question:

    Si je mets une diodes avant mon ampli de facon a n'avoir qu'une serie d'alternanaces a amplifier est ce que j'entendrais le même son dans l'écouteur?
    Et si je mets un pont redresseur de facon à n'obtenir que des alternances positives, quel son aurai-je en sortie de l'ampli?

    Merci d'avance

  26. #21
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Bonjour ElectroFred,

    t'aimes faire des expériences hein ?

    pour ce genre de question, tu devrais pouvoir répondre sans l'aide de personne, rien qu'avec la théorie. Une diode (schottky) ne conduit qu'à partir de 0,2 volt (si Ze=1K), donc, si elle est en série avec le condo, tu n'auras un résultat que si le signal dépasse cette valeur.
    Tu couperas une alternance sur deux.

    Avec un pont, même punition, sauf que si le signal est assez fort, tu doubles la fréquence du son, ce sera surement marrant comme son.
    L'electronique, c'est fantastique.

  27. #22
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonjour et merci,

    Oui biensur j'avais condiéré la chute de tension aux bornes des diodes.
    C'était juste pour voir comment ca aurait fait et éviter la polarisation pour la fin de l'ampli.

  28. #23
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonsoir,

    Voici un schéma avec les explications a coté:
    http://img503.imageshack.us/my.php?i...cations9bw.jpg
    Je sais qu'il aurait sans douté été plus judicieux de mettre un transfo adaptateur d'impédance en sortie mais je voulais tester mes calculs.

    Merci d'avance

  29. #24
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Bonjour ElectroFred,

    ça devient bon...

    Tu as oublié une règle dans le calcul de , c'est que cette tension doit être de 0,2 U.

    Pour le calcul de , la méthode empirique est à remplacer par :
    , c'est plus rigoureux dans le cas d'une commande en tension comme on l'a ici.

    Je te donne la 1ere soluce:
    Images attachées Images attachées
    L'electronique, c'est fantastique.

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  31. #25
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Les gros condos étant relativement chers, voilà de quoi pallier au défaut:
    Images attachées Images attachées
    L'electronique, c'est fantastique.

  32. #26
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Citation Envoyé par curieuxdenature
    Bonjour ElectroFred,

    ça devient bon...

    Tu as oublié une règle dans le calcul de , c'est que cette tension doit être de 0,2 U.

    Pour le calcul de , la méthode empirique est à remplacer par :
    , c'est plus rigoureux dans le cas d'une commande en tension comme on l'a ici.

    Je te donne la 1ere soluce:
    Une petite horreur dans la formule:

    Oméga étant la pulsation mini de la fréquence la plus basse à transmettre.
    L'electronique, c'est fantastique.

  33. #27
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Bonsoir et merci pour tes réponses,

    J'ai bien compris le tout sauf l'histoire de Ue=0.2U.
    U représente la tension de la pile?
    Et puorquoi doit-on avoir Ue=0.2U? Et compte-t-on la chute de tension de 0.6Vbe dans ce 0.2U?

    Et dans ta formule je ne vois pas a quoi correpond 26 mV.

    Mais bon sinon c'est bien compris. J'avais fait un ampli de ce type et il avait marché correctement mais je me doute que l'on pourrait avoir plus de puissance en sortie d'autant plus que je ne consomme au micro que 5nA alors que celui ci peut delivrer plusieurs µA.

    Merci d'avance

  34. #28
    Electrofred

    Re : Amplis BF

    Et avec un transfo en sortie les résulatats au niveau du gain auraient été surement plus grands.

  35. #29
    curieuxdenature

    Re : Amplis BF

    Citation Envoyé par Electrofred
    Bonsoir et merci pour tes réponses,

    J'ai bien compris le tout sauf l'histoire de Ue=0.2U.
    U représente la tension de la pile?
    Et puorquoi doit-on avoir Ue=0.2U? Et compte-t-on la chute de tension de 0.6Vbe dans ce 0.2U?

    Et dans ta formule je ne vois pas a quoi correpond 26 mV.

    Mais bon sinon c'est bien compris. J'avais fait un ampli de ce type et il avait marché correctement mais je me doute que l'on pourrait avoir plus de puissance en sortie d'autant plus que je ne consomme au micro que 5nA alors que celui ci peut delivrer plusieurs µA.

    Merci d'avance
    Bonjour ElectroFred,
    0,2 U correspond bien à 20% de la tension d'alim, tu l'as compris.
    C'est pas formel, mais un repère pour que le montage fonctionne correctement.
    Dans les tensions de fonctionnement du transistor bipolaire, on doit tenir compte qu'il faut bien qu'il ne soit ni bloqué ni saturé. Comme dans ce montage on impose l'utilisation d'un pont diviseur, il faut trouver un compromis qui satisfasse à la condition. Plus la tension Ue est basse, plus il y a de la marge pour qu'il travaille bien. On rajoute bien sûr 0,6V pour calculer les R du pont diviseur. C'est le jeu.

    D'ailleurs ce n'est pas la seule règle, en principe on fait en sorte que la tension aux bornes du Tr soit identique à celle aux bornes de Rc. De cette façon, le Tr est pile poil au maxi de ses possibilités d'exploration de la tension utilisable.

    Comme tu le vois, c'est coton.


    Pour les 26 mVolts, là encore, cette tension n'est pas rigoureusement figée. Elle varie selon la tension d'alim, d'une part, et de la température, d'autre part.
    Très important à savoir : la tension de la jonction augmente de 2,2 mV par degrè Celsius.
    Sa signification en physique est un potentiel thermodynamique.
    Je ne sais pas si ça va t'interresser, mais bon, je me lance quand même:

    k est une constante, celle de Boltzmann=1,38 10^-23 Joule par Kelvin.
    q la charge electrique=1,602 10^-16 coulomb
    T la température absolue, 27°C = 300 K (=273+27)

    ça c'est pour la théorie, dans la pratique, cette tension correspond à ce qu'il faut pour doubler (en gros) l'intensité au collecteur.
    Autrement dit, si la tension base-emetteur était de 0,695 V pour un courant Collecteur de 20 mA alors une augmentation à 0,721 V ferait passer Ic à ~40 mA.
    Mais la variation n'est pas linéaire, donc il faut s'arranger pour que la variation de la tension d'entrée, en emetteur commun, n'atteigne pas cette valeur de +/-26mV.

    Puisqu'on est dans la théorie, ces 26 mV servent aussi à déterminer la tension de la jonction P avec la jonction N.
    pour faire simple, le logaritme népérien du rapport élevé au carré du nombre d'atomes de silicium sur le nombre d'atomes d'impuretés est un coefficient qui donne cette fameuse tension de 0,7 V pour le Tr au silicium et de 0,4 pour le Tr au germanium. Je te passe le détail, ça fait environ 25,433 que multiplie 25,84 mV soit 0,657 V à 300K (27°C), et ça augmente de 2,2 mV à chaque °C.

    Alors, heureux ?
    Ce qui a de bien avec l'electronique, c'est qu'heureusement, on n'est pas obligé de se farcir la physique pour comprendre, mais bon, ça aide tout de même...
    L'electronique, c'est fantastique.

  36. #30
    gienas
    Modérateur

    Re : Amplis BF

    Bonjour curieuxdenature et tout le groupe

    Très intéressant ton exposé, avec des détails que j'ignorais.

    Je crois cependant relever une petite erreur sur la variation en température de la tension de la jonction. C'est bien de 2,2mV/°C, mais en négatif. Cela explique que le Uo des diodes ou le Vbe des transistors diminuent quand la température augmente.

    Cela a, entre autes, l'effet d'accélérer l'emballement thermique

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