Ampli classe A EC+CC

[fichter]

Bonjour,
j'ai voulu simuler sous QUCS, un ampli d'un signal de 5mV dans le but d'alimenter un petit HP de 8Ω et 1W.
Pour ça j'ai utilisé 3 étages comme le montre mon schéma: un EC découplé qui a gain en tension Av=300 (environ), suivi d'un étage EC non découplé qui en charge a un gain Av d'environ 2 comme le montre la fig (passage courbe bleu à courbe rouge pour Vce) contre 4=Rc/Re=4.7k/1.2k théorique.

##### Suppression lien image externe.
Et donc là vient ma 1ère question : le gain de ce 2nd étage chute parce qu'il est chargé par la résistance équivalente sur l'émetteur de l'étage 3 qui vaut Req=200Ω // 16Ω =14Ω environ (et j'ai été gentil en prenant 16Ω pour l'impédance du HP et non 8Ω, ainsi qu'un npn ayant un β=600 pour cet étage en Collecteur Commun). Or je crois aussi qu'ici il serait inutile de faire une liaison Bootstrap entre l'EC de l'étage 2 et le CC de cet étage 3 puisque un Bootstrap ça permet surtout d'éliminer les faibles résistantes du pont de polarisation or même avec un un HP de 16Ω et un β=600, j'obtiens une résistance sur E3=16*600=8850Ω donc c'est assez kifkif avec celle de 5K du pont en haut, et surtout ça signifie qu'avec β=300 et R=8Ω j'aurais Req=2400Ω sur l'émetteur qui serait la Résistance la plus faible des 3 et le Bootstrap pourrait pas m'aider.
Donc comment on évite de faire chuter le gain du dernier ampli en tension avant l'étage CC si la charge de ce dernier est très faible (comme un HP par ex) ?

Et ma 2nde question (pas beaucoup plus tordue^^) c'est, en voyant le schéma des courbes Vbe des 3 étages sur le temps, on voit qu'après le dernier ampli en tension mon signal Vce2 a une amplitude cac d'env 5V, or que je sache c'est ce signal qui se retrouve sur la base de B3 et génère Vbe3, et on voit que Vbe3 va de 0V à quasi 0.8V........ or je sais qu'il faut appliquer de petits signaux sur la base pour rester dans une zone liénaire de Ib=f(vbe), donc c'est clair que c'est raté..
Est ce que j'ai raison de penser que si Vce3 a une zone aplatie c'est bien parce que Vbe3 (en phase avec Vce2) sort largement de la linéarité du transistor en entrée. Auquel cas comment on fait avec des transistors (et donc sans AOP) pour faire un ampli de puissance pour alimenter un Haut parleur: ampli EC en tension + ampli CC en courant, vu que la tension appliquée sur la base du transistor de l'ampli en courant sera trop grande pour rester en linéaire. D'autant que je pense que le pbme serait le même si le 3ième étage de mon ampli était un Push-pull ......

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[penthode]

hello ,

avec une résistance d'émetteur de 200 Ω sur l'étage de sortie , le courant drainé est dérisoire.

bref , ça n'est pas un ampli de puissance ,

juste un exercice de calcul

[fichter]

oui mais si je mets la résistance de 8Ω d'un HP, en // sur une résistance de 8Ω sur l'Emetteur (pour une amplification en puissance) séparé par un condensateur pour qu'il y ait pas de continu dans le HP, ça me fait une résistance équivalent de 4Ω, et là le gain chute pour Vce2.
Quelles valeurs j'aurais du prendre avec ce style de montage pour optimiser la puissance dans mon HP?

Je préfère mettre carrément le lien vers l'image car les détails apparaissent trop petits:

[penthode]

y faut descendre la résistance d'émetteur de 200 à 10Ω à la louche

mais le transistor va chauffer !!!

bref , change de schéma

[A voir en vidéo sur Futura]

[gwgidaz]

Bjr,

1-Comme on vous l'a dit, le courant continu du dernier étage est très largement insuffisant. Pour un ampli classe A, il faut que le courant continu collecteur soit supérieur aux crêtes consommées par la charge.
De plus, les résistances de polarisation du dernier étage sont trop grandes , pour fournir les (crêtes de courant en sortie) /beta

2-il ne faut pas vos fier aux tensions distordues Vbe, car il y a une contre réaction ( montage CC) qui devrait automatiquement créer la tension Vbe telle que la sortie soit peu distordue.

[fichter]

D'accord... donc baisser toutes les résistances : Emetteur et du pont pour augmenter le courant, et la CR corrige la non linéarité de l'attaque en tension.
Ok merci, je vais essayer. Et je pense qu'un Darlington pourrait suffisamment augmenter le gain β en courant pour augmenter l'impédance d'entrée du 3ième étage.
Mais comment expliquer le plateau sur Vce3 ?

[gwgidaz]

D'accord... donc baisser toutes les résistances : Emetteur et du pont pour augmenter le courant, et la CR corrige la non linéarité de l'attaque en tension.
Ok merci, je vais essayer. Et je pense qu'un Darlington pourrait suffisamment augmenter le gain β en courant pour augmenter l'impédance d'entrée du 3ième étage.
Mais comment expliquer le plateau sur Vce3 ?

Bjr,

Oui, mais il va falloir beaucoup augmenter le courant du dernier transistor. Le "plateau" montre qu'il ne peut pas fournir le courant nécessaire à la pointe positive du signal de sortie.

OK pour le darlington, mais il faut aussi le courant nécessaire à la classe A en baissant beaucoup la résistance de 200 ohms ! C'est pour éviter cette consommation inutile que les étages de sortie des amplis sont en lasse B, en remplaçant cette résistance par un transistor.

[fichter]

1561818986-qucs-ampli.jpg
Oui c'est exactement ça. Je viens de faire plusieurs test et j'ai pu isoler que ça venait sur l'étage3, de la présence du condensateur et aussi de cette trop grande différence entre R=200Ω d'émetteur de T3 et R=8Ω qui lui est en //.
Si j'enlève le condensateur le plateau disparait, idem si je diminue la valeur de R=200Ω.

Et surtout, voyant que c'était l'alternance positive de Vce3 qui était bloquée c'est clair que le pt de repos Q3 de T3 était pas assez haut, et donc en l'emmenant vers la saturation en remplaçant la résistance R=5kΩ du haut du pont entre B et C par par ex R=800Ω je donne assez d'intensité continu au pt de repos pour l'alternance positive et effectivement là ça bloque plus:
1561881949-correction.jpg

Et donc je voyais pas trop le rapport avec le condensateur, mais en fait si je ne me trompe c'est exactement le même principe que la différence entre la droite de charge statique et dynamique de l'EC mais ici en Collecteur commun (que je visualisais pas du tout comme ça ici ).

Ok, merci de m'avoir aidé à y voir plus clair.

[fichter]

Bon j'ai essayé de l'optimiser avec les bonnes valeurs de résistances, puis en rajoutant une liaison Bootstrap entre l'étage 2 et 3 parce que Vce2 chutait quand même pas mal. Puis en mettant un Darlington avec 2 npn de gain β=300


et j'obtiens en sortie aux bornes de ma R=8Ω censé représenter mon HP : 1,67V cac sous 214mA , soit une puissance P=1,18V rms x 0.150A rms=0.18W RMS
En entrée c'est un micro Electret, et cette fois avec un peu de chance je vais m'entendre parler

[fichter]

* 1,67V PAS cac

[penthode]

si c'est à but utilitaire , tu t'es compliqué la vie !

[fichter]

oui c'était surtout pour le principe, mais quand j'aurais vu dans le détail les Push-Pull, je remplacerais mon CC par un Push-Pull.