Mon ampli SRPP à MOSFET

[christian24]

Bonjour à tous,

Classe A, 15W sur 8 ohms, 3 transistors, 3 condensateurs de liaison, bias de 1,2A. Alimentation avec filtrage actif. C'est mon premier ampli maison. Réalisé par curiosité et sans prétention, il s'organise autour de 2 structures connues, un SRPP et un préampli de tension. Pas mal de simulations sous LTspice, puis un premier prototype. Puis pas mal de modifs sur le proto (notamment sur la polarisation et sur le « feedback ») et une deuxième version. Il est sensible à l’ondulation de l’alimentation. Plutôt qu’utiliser des condensateurs de filtrage de l’ordre de 100000µF, j’ai préféré utiliser ce qu’on appelle un « multiplicateur de capacité » inspiré de M.Rod Elliott.

Cet ampli est actuellement sur mon système 3 voies sur un pavillon 15 cellules et sur la page 600-3000Hz. Il chauffe pas mal 60W par canal, monté dans un boitier 3U avec radiateurs latéraux 300mm pas de soucis. Je peux dire qu’il sonne très très bien. D’habitude j’ai un Sugden A21 sur cette voie, il faudrait que je puisse faire un test ABX pour comparer les deux amplis.

   

   

Gain préampli seul : 24,5dB
Gain SRPP seul : 20,8 dB
Contre réaction : 18,8 dB
Gain boucle fermée : 26,5 dB
BP : 3 Hz à 150 KHz
Préampli seul disto 0.025%
SRPP seul 1W disto : 0.3%
Boucle fermée 1W disto : 0.03%

J’ai mesuré avec RMAA et une carte son ESI U24 une disto THD de 0.03% à 1W sur 8 ohms.
La disto augmente avec la puissance. Document réalisé avec simulation LTspice :

   

Carré 1KHz sur 8 Ohms
   

Carré 10KHz sur 8 Ohms
   

Carré 1KHz 8 Ohms 1,5µF en dérivation
   

Carré 10KHz 8 Ohms 1,5µF en dérivation
   

Carré 100Hz sur 8 Ohms
   

Carré 100Hz sur 8 Ohms 1,5µF en dérivation
   

Pour comparaison Sugden A21 carré 100Hz sur 8 ohms
   

Pour comparaison Sugden A21 carré 100Hz sur 8 ohms 1,5µF ne dérivation
   

   

   

   

[Le Relais Sonore]

Bonjour Christian,
C'est chouette les mosfet. Ils sont devenus mes chouchous pour l'amplification, latéraux bien sûr, mais j'aime encore mieux les verticaux. Je cherche encore à comprendre pourquoi car ce n'est pas logique.
Bravo pour la démarche et la réalisation.

Salutation
Rémy

[2539hal75]

Bonjour Christian

Présentation de référence : logique, sobre, les mesures, belle tenue à la charge capacitive.
J'aurai aimé voir les signaux carrés dans le grave même si ce n'est probablement pas sa destination.
Compliments, du DIY dans son plus bel exemple.

AleX

[Alain1956]

Bonjour, Bravo pour cette étude et réalisation.

J'avais réalisé des amplis (étude Elektor ampli Crescendo) avec les célèbres 2SJ50 et 2SK135, ils fonctionnaient parfaitement.
Par contre, ils étaient alimentés par deux tensions symétriques éliminant le condensateur de sortie.
Ceux sont des amplis rapides avec des fronts montants sur les signaux carrés hyper raides.

Il faut faire attention aux liaisons très courtes pour les transistors de puissance, le risque d'accrochage est bien présent.

Comme quoi, le DIY permet d'avoir des matériels qui fonctionnent et donnent des résultats aussi qualitatif que du haut de gamme vendu dans le commerce, tant que l'on se donne les moyens de faire une réalisation de qualité dans le choix des composants et le câblage.

[6336A]

Bonjour

Bravo Christian pour cette réalisation.

On peut discuter du schéma :
La résistance R15 1,2K  de Cr va chauffer, elle a plus de 20V à ces bornes. Prend plutôt une 1W pour être plus tranquille.
Par contre, il ne s'agit pas d'un SRPP, mais d'un µfollower.
Dans le SRPP, l'élément supérieur s'autopolarise en liaison directe, sans condensateur. Ici, ce n'est pas le cas. Le Mos supérieur est polarisé par le réseau R8 RV1, et nous avons C1 qui bloque la composante continue entre le drain du mos inférieur et la gate du supérieur.
De plus R1 ≠ de R2, alors que dans un SRPP (bien que ça ne soit pas obligatoire) R1 = R2.
Les deux circuits, SRPP et µfollower ne fonctionnent pas exactement de la même manière, ce dernier à une impédance de sortie plus basse, ce qui ici est avantageux.
Pour C1, ne prend pas un polarisé. Dans un µfollower, la qualité de ce condensateur est très importante.

J'aurai aimé voir les signaux carrés dans le grave même si ce nest probablement pas sa destination.

Ils doivent être tout de même inclinés, il y a 4 constantes de temps dans le grave. C8, C5, C1, et C3. Mais comme tu dis, je ne pense pas qu'il soit utilisé dans le grave.
Sinon, c'est un schéma idéal pour se faire la main. En espérant te relire pour tes impressions d'écoute. Car il n'y a qu'elles qui te diront !

[christian24]

C'est chouette les mosfet. Ils sont devenus mes chouchous pour l'amplification, latéraux bien sûr, mais j'aime encore mieux les verticaux. Je cherche encore à comprendre pourquoi car ce n'est pas logique.
Bravo pour la démarche et la réalisation.

Salutation

J'aime aussi beaucoup les mosfet. Les EXICON sont très rapides et très costauds. L'inconvénient est leur capa d'entrée qui oblige à les attaquer à une impédance de sortie assez faible. Merci Rémy pour ton passage 

Présentation de référence : logique, sobre, les mesures, belle tenue à la charge capacitive.
J'aurai aimé voir les signaux carrés dans le grave même si ce nest probablement pas sa destination.
Compliments, du DIY dans son plus bel exemple.

Merci Alex. Je vais faire une image à 100Hz mais je sais que c'est pas mal incliné 
Mais il n'y a que 3 transistors...

Bonjour, Bravo pour cette étude et réalisation.

J'avais réalisé des amplis (étude Elektor ampli Crescendo) avec les célèbres 2SJ50 et 2SK135, ils fonctionnaient parfaitement.
Par contre, ils étaient alimentés par deux tensions symétriques éliminant le condensateur de sortie.
Ceux sont des amplis rapides avec des fronts montants sur les signaux carrés hyper raides.

Il faut faire attention aux liaisons très courtes pour les transistors de puissance, le risque d'accrochage est bien présent.

Comme quoi, le DIY permet d'avoir des matériels qui fonctionnent et donnent des résultats aussi qualitatif que du haut de gamme vendu dans le commerce, tant que l'on se donne les moyens de faire une réalisation de qualité dans le choix des composants et le câblage.

Merci Alain pour ton message. J'ai essayé de supprimer la capa de sortie mais avec 3 transistors j'ai beaucoup de mal. 
J'aime beaucoup le DIY et au passage, la philosophie de Nelson Pass. Il a écrit un article sur la disto très intéressant ici.

Bravo Christian pour cette réalisation.

On peut discuter du schéma :
La résistance R15 1,2K  de Cr va chauffer, elle a plus de 20V à ces bornes. Prend plutôt une 1W pour être plus tranquille.
Par contre, il ne s'agit pas d'un SRPP, mais d'un µfollower.
Dans le SRPP, l'élément supérieur s'autopolarise en liaison directe, sans condensateur. Ici, ce n'est pas le cas. Le Mos supérieur est polarisé par le réseau R8 RV1, et nous avons C1 qui bloque la composante continue entre le drain du mos inférieur et la gate du supérieur.
De plus R1 ≠ de R2, alors que dans un SRPP (bien que ça ne soit pas obligatoire) R1 = R2.
Les deux circuits, SRPP et µfollower ne fonctionnent pas exactement de la même manière, ce dernier à une impédance de sortie plus basse, ce qui ici est avantageux.
Pour C1, ne prend pas un polarisé. Dans un µfollower, la qualité de ce condensateur est très importante.

Citation :
J'aurai aimé voir les signaux carrés dans le grave même si ce nest probablement pas sa destination.
Ils doivent être tout de même inclinés, il y a 4 constantes de temps dans le grave. C8, C5, C1, et C3. Mais comme tu dis, je ne pense pas qu'il soit utilisé 
dans le grave.
Sinon, c'est un schéma idéal pour se faire la main. En espérant te relire pour tes impressions d'écoute. Car il n'y a qu'elles qui te diront !

Merci Jean-François pour ton message. Oui, pour la 1,2K j'ai mis deux 2,4K 1W en dérivation sur la carte imprimée.
Je ne connais pas le  µfollower et vais investiguer là dedans. R1 et R2 sont différentes mais dans le cas présent elles donnent le même gain au deux mosfet, cela permet d'avoir la même amplitude de courant (en opposition de phase) dans chaque mosfet et donc de diminuer la distorsion. 
Pour la polarisation, par rapport à des tubes, le mosfet du haut ne peut pas s'autopolariser car la tension de gate doit être supérieure à celle de la source.
J'avais donné une explication du fonctionnement pour le Sugden A21 ici  Et c'est ce principe que j'ai appliqué sur mon ampli.
Je vais donc aller voir comment fonctionne le µfollower 

Pour le signal carré en BF, tu as raison ils sont bien inclinés.

[jimbee]

Dans le SRPP, l'élément supérieur s'autopolarise en liaison directe, sans condensateur. Ici, ce n'est pas le cas. 

 S'autopolarise... facile, quand c'est des triodes...
Ici, ce n'est pas le cas.

Sacrément sympa cet ampli, ceci dit, quelle est son impédance de sortie ?

[christian24]

J'ai ajouté au premier message la réponse en carré 100Hz et pour comparaison le 100Hz carré au Sugden A21

[6336A]

Dans le SRPP, l'élément supérieur s'autopolarise en liaison directe, sans condensateur. Ici, ce n'est pas le cas. 

 S'autopolarise... facile, quand c'est des triodes...
Ici, ce n'est pas le cas.

Non, c'est pas des triodes ? Sans déconner ! Et après, c'est moi qui fais de la prococ...

Tiens, avec triode et MOS, comme ça tout le monde est content. Et c'est un µfollower.

   

Et si tu remplaces la triode du dessous par un mos, tu auras aussi un µfollower.
Et si tu mets une triode ou une pentode au-dessus à la place du mos, tu auras encore un µfollower.

Sacrément sympa cet ampli, ceci dit, quelle est son impédance de sortie ?

Et bien c'est l'impédance de sortie d'un... µfollower.
Elle est de l'ordre de 1,5 Ω, ce qui nous donne un Fa de 5 à 6 pour 8 Ω.

[jimbee]

Sacrément sympa cet ampli, ceci dit, quelle est son impédance de sortie ?

Et bien c'est l'impédance de sortie d'un... µfollower.
Elle est de l'ordre de 1,5 Ω, ce qui nous donne un Fa de 5 à 6 pour 8 Ω.

 Humpf ! Amha, c'est un srpp et le calcul de l'impédance de sortie implique la prise en compte
du taux de cr .. un détail..