Couplage d'entrée à un ampli de classe AB avec polarisation de diode. Un condensateur ou deux?

Lorsque AC couplant le signal d'entrée à une classe AB (paire push-pull / complémentaire) qui est polarisée en diode, je vois deux approches différentes:

1. Signal connecté entre les diodes de polarisation avec un seul condensateur de découplage:

2. Signal connecté directement à chaque base de transistors avec des condensateurs séparés:

Quelle est la différence pratique entre ces deux approches? Est-ce que l'un est meilleur que l'autre?

Voici un circuit modifiable montrant l'idée de base de la 2ème approche (NB: les valeurs ne sont pas si réalistes):

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Voici une autre simulation d'un premier circuit (gracieuseté de Tony Stewart).

Le but des diodes est de régler une tension de polarisation entre les bases des transistors, qui définit un petit courant de repos à travers le push-pull. Cela le fait fonctionner en classe AB et réduit la distorsion de croisement. Cependant, les diodes doivent être couplées thermiquement aux transistors, pour éviter l'emballement thermique. De plus, des résistances d'émetteur doivent être utilisées pour cette raison.

En tous cas.

Tant que les deux diodes conduisent, disons un courant de quelques mA à travers les diodes, leur impédance dynamique sera plutôt petite, comme 10-20 ohms, donc les transistors seront pilotés à partir d'une faible impédance. Ce qui importe ici, c'est que ce courant de polarisation soit généré par les résistances R1 et R2.

Ainsi, lorsque nous voulons une tension de sortie positive élevée (et un courant de sortie probablement élevé), la tension sur R1 sera faible car TR1 est entraîné à une tension proche du rail d'alimentation positif. Étant donné que le courant de base de TR1 ne provient que de R1, c'est un problème: pour un courant de sortie suffisamment élevé, le courant de base de TR1 aspire tout le courant que R1 peut fournir, donc D1 s'éteint et ne fonctionne plus.

La deuxième configuration fonctionnera mieux si les deux capuchons d'entrée sont suffisamment grands pour avoir une faible impédance à la fréquence d'intérêt: dans ce cas, le courant de base AC est fourni par la source du signal à travers les capuchons, et R1 / R2 ne définit que le fonctionnement CC point.

Ainsi, la deuxième configuration est un meilleur choix, si des performances supplémentaires sont requises. Il permettrait également des valeurs plus élevées pour R1 / R2 car il résout le problème des résistances devant être suffisamment petites pour laisser passer suffisamment de courant pour le courant de base requis pour le courant de sortie maximal.

C'est un peu plus compliqué lorsque vous conduisez des courants élevés car le choix de chaque composant affecte les résultats de l'impédance de sortie, du courant de repos des pilotes, de la distorsion harmonique, du taux d'amortissement qui affecte la tension de l'EMF arrière sur les basses fréquences et donc des "basses boueuses".

Naturellement à partir des effets Shockley sur Vbe vs Tjcn et même pour la diode, même si la correspondance thermique peut causer des problèmes si les diodes ont une puissance nominale trop petite ou trop grande et donc ESR avec des changements de Vbe de polarisation R affectant considérablement le courant de sortie.

Afin de déterminer la configuration optimale de Cap, vous devez comprendre que cet amplificateur est inférieur au gain unitaire . Alors pourquoi y a-t-il une perte et où est-elle? et pourquoi est-il important de minimiser l'atténuation de la tension pour une bonne réponse en basse fréquence, mais cela aura un coût en dissipation de puissance au ralenti et en valeurs C de sortie plus élevées pour le courant d'ondulation ou le courant de charge dans ce cas.

La question consiste simplement à comparer l'impédance du condensateur à un certain f par rapport à l'impédance de source et d'entrée pour voir si l'impédance du capuchon est significative. Les différences dans ces deux choix sont mineures par rapport aux autres facteurs dans la conception du rapport R et la sélection du rapport Pd pour le transistor et la diode de sorte qu'ils polarisent l'étage de sortie au courant souhaité pour obtenir une faible impédance de sortie, qui est essentiellement l'impédance de la source entraînement de la base / hFE.

Voulez-vous en savoir plus?

Ensuite, vous devez définir plus de spécifications.

Y compris: Pmax, Vmax, Charge min, f min, THD max, facteur d'amortissement min (généralement 10 correspond à des conceptions bon marché, 100 est meilleur) Impédance de la source.

Plus l'impédance de votre enceinte est faible, comme 4 Ohms, plus les réglages d'emballement thermique et l'adaptation hFE entre PNP et NPN sont critiques, mais avec + / 5V, vous pouvez facilement générer 5W. Une meilleure conception capable de 0,3 W dans un casque de 60 Ohms ou quelques haut-parleurs de 8 Ohms. Utilisation de diodes 1N400x au lieu d'un petit signal 1N4148 doit utiliser un pot entre les chaînes de diodes pour des changements de Vf inférieurs, mais l'ajout d'un pot de 50 ou 100 Ohms entre eux doit être réglé pour la charge du haut-parleur et la puissance de sortie souhaitée et l'inadéquation de hFe. (je les veux à moins de 20%)

tinyurl.com/y9pdw3uv en est un exemple dans ma dernière simulation. Remarque Puissance RMS dans le haut-parleur, vous pouvez modifier la valeur R et la puissance RMS de chaque alimentation (-ve) doit être au mieux efficace de 30% ou 60% des deux alimentations. Notez comment le pot affecte chaque signal et le courant minimum DC. Cela donne de très bons facteurs d'amortissement et une réponse CC en sortie. Vous pouvez coupler DC en entrée si la source est 0Vdc.

• Les transistors de puissance hFE inconnus peuvent créer des problèmes s'ils ne correspondent pas.
  • ces S8050 / S8550 sont classés pour hFE, notez-les par suffixe.