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SCHÉMAS PRATIQUES

Dans le document car tout est m1nut1euse revu dans (Page 82-85)

D'AMPLIFICATEURS 4, 5, 8 et 20 W

L

ES versions .d'amplificateurs basse fré-quence étudiées ci-<lessous sont spécia-lement destinées à être utilisées dans les récepteurs de voitures. Ces amplificateurs comportent un étage préamplificateur. un étage d'alltaque et un étage de sortie en push-pull classe B.

Les températures maximales admissibles des boîtiers des transistors de l'étage de sortie sont de 65° C et 70° C respectivement.

Les étages préamplificateurs sont équipés du transistor, type AC122. Selon les points de fonctionnement indiqués dans le tableau 1.

les étages d'attaque sont équipés de transis-tors AC117, AC123, AC124 ou OD603. Les éta-ges de puissance des amplificateurs 4 W. 5 W et 8 W sont équipés de transistors 00603. et les étages de puissance des amplificateurs de 20 W. de transistors AD138 et AD138l50 res-pectivement.

Les tensions d'alimentation des amplifica-teurs sont 6,5 V. 13 V ou 26 V. Les accumu-lateurs de voiture, complètement chargés.

possèdent des tensions plus élevées, soit : Accu de 6 V, environ 7,5 V: accu de 12 V, environ 15 V et accu de 24 V, environ 30 V.

Dans l'étude des amplificateurs, on a tenu compte de ce fait afin de prévenir .Ja sur-charge des transistors. Le tableau 1 con-tient les caractéristiques ainsi que les com-posants utilisés dans les amplificateurs de 4 W. 8 W et 20 W. Les transformateurs de sortie des amplificateurs de 4 W et de 8 W peuvent être exécutés. au choix, avec des en-roulements séparés ou bien, en cas d'un noyau plus petit, avec des enroulements branchés en autotransformateurs. La figure 1 montre le schéma de ces amplificateurs, tan-dis que la figure 2 représente le schéma des amplificateurs de 20 W.

L'amplificateur de 5 W dont le montage est représenté à la figure 3, peut être a•limenté en 6,5 V ou 13 V, par simple commutation.

La température maximale admissible des transistors de sortie de cet amplificateur est

!n

=

70 •c, sa fréquence de coupure infé-rieure est F. < 100 Hz et sa fréquence de coupure supérieure de f.,

>

15 kHz.

La figure 3 montre le commutateur en po-sition 6.5 V : les valeurs dé mesure sans pa-renthèses se réfèrent à

u. =

6,5 V, et celles entre parentèses, à

u. =

13 V.

STABILISATION DES POINTS DE FONCTIONNEMENT EN FONCTION DE LA TEMPERATURE Les courants de collecteurs des étages préamplificateurs et drivers sont stabilisés en fonction de •la température au moyen d'une résistance d'émetteur et d'un diviseur

ub ... ... ... .

• Pc+E

à to

=

45•c

... .. .. .. ... ..

mW

Pc+&

à tn

=

10°c

... . ...

mW

Uc••

... ...

V

tj

. .. ... ... . ... ... ·c

de tension de base convenablement dimen-sionné. La stabilisation des courants de repos des étages de sortie est effectuée avec un divjseur de tension de base dépendant de la température dont l'élément déterminant est une résistance à coefficient de température négatif (CTN). Une résistance variable per-met d'ajuster le courant de repos.

L'ETAGE PREAMPLIFICATEUR Les étages préamplificateurs de ces monta-ges sont équipés du transistor basse fré-quence, type AC122.

La valeur minimum de l'impédance d'en-trée de ces étages, qui est constituée par l'impédance d'entrée du transistor en paral-lèle sur la résistance équivalente du diviseur Rl et R2 ( voir '1es figures l et 2) est d'en-viron 500 0 pour les montages en 6,5 V et environ l kQ pour les montages en 13 V et de 2,5 kQ envi·ron en 26 V. L'impédance d'entrée de l'amplificateur commutable de 5 W. selon la figure 3, est supérieure à 600 Q pour le montage en 6,5 V. et supérieure à 300 Q pour le montage en 13 V.

u

r-

1nlri1

,rr

valeur de la tension Uczo admise pour le transistor.

Le tableau 1 donne une idée de la possi-bilité d'utilisation des transistors du type AC116, AC117, AC122, AC122/3(), AC123, AC124 et OD 603 dans les étages d'attaque pour une tension d'alimentation

u.

donnée et pour la puissance dissipée Pr.,• nécessaire.

L'ETAGE DE SORTIE EN PUSH-PULL CLASSE B Les étages de sortie sont équipés des tran-sistors de puissance appairés du type 00603 et AD138 ou AD138/50 respectivement. L'étage préliminaire et l'étage d'attaque étant uti-lisés en dessous de leurs dissipations max., la plus haute température ambiante t.... .. ..

de ces amplifloateurs est déterminée par la puissance dissipée maximale Pc.~ des tran-sistors de sortie. Celle-ci se produit en ré-gime sinusoïdal pour

crête collecteur.

2

fois, la tension de

:t

D

U urtit

,rr

u~

E C

1

R1

o--~L--_.._...,_;::..._ ...

...j.,_+---"'----.,__ ___ ..,_ ____ __ .,.

FIG. 1

L'ETAGE DRIVER

La tension d'alimentation

u.

et -la

puis-sance dissipée Pc • ., à la température de boîtier te max. déterminent le type de transis-tor qui doit être employé dans l'étage d'at-taque.

Dans un étage driver avec un transforma-teur, il se produit sur le transistor, dans le cas de balayage complet de sa caractéris-tique une tension de crête collecteur-émet-teur qui est environ deux fois plus élevée que la tension d'alimentation

u •.

Cette ten-sion de crête doit être plus petite que la

TABLEAU I

Pour le calcul de la puissance dissipée Pc.x, on a tenu compte du rendement des transformateurs de sortie : la résistance ther-mique externe R. therm des transistors a été supposée nulle (surface de refroidise-ment sufffisamrnent grande).

LES TRANSFORMATEURS Transformateur d'attaque

Le transformateur Trl des étages d' at-taque des amplificateurs sont équipés de pro-fils EI42 en tôle type IV. Selon le courant

AC116 AC117 AC122 AC132/3() ACl~ AC124 00603

<9

<9 <9 <16 <16 <16 <15

~225

<900

<;90 <90 <;7.25

< 900

,<6000

~100 ( 400

<40

<40 (;100 ( 400 ,<2650

18 18 18 32 32 32 30

90 90 90 90 90 90 90

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*

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continu de polarisation, les tôles sont dis-posées dans Je même sens ou croisées. L'en-roulement secondaire bifilaire est l'enroule-ment Je plus près du noyau. Les caracté-ristiques des transformateurs d'attaque pour les amplificateurs de 4 \V, 8 W et 20 W sont indiquées dans le tableau 2. Les caractéris-tiques du transformateur d'attaque de l'am-plificateur commutable de 5 W. selon la fi-gure 3, sont les suivantes :

EI42. tôle type IV, tôles dans Je même sens.

,,1

=

68 %.

Wl

=

560 spires. 0.22 CU.

W2

=

300 spires, 0.32 CU (2 x 150 spires bifü.aires comme enroulement inférieur),

W3 : 7 spires, 0,22 CU.

Transformateur de sortie

La figure l et le tableau 2 indiquent deux versions des transformateurs de sortie pour les amplificateur.; de 4 W et de 8 W : un transformateur à enroulements primaire et secondaire séparés et un autotransformateur à prises pour le raccordement du haut-par-leur. L'enroulement primaire. bifilaire des transformateurs à enroulements séparés est bobiné le plus près du noyau.

Dans Je cas des autotransformateurs, c'est l'enroulement entre les prises pour le haut-parleur qui est à bobiner Je plus près du noyau. Pour les étages de sortie des amplificateurs de 20 W, on n'a prévu que des transformateurs de sortie à enroulements sé-parés. La figure 4 montre la disposition des enroulements.

Les caractéristiques des transformateurs sont indiquées dans le tableau 2 ; celui-d donne également le rendement 112 qui permet de calculer le rapport de transformation U2 pour une impédance de haut-pal"leur au-tre que 5

n.

Les caractéristiques du transformateur de sortie pour J'étage final de l'amplificateur commutable de 5 W, selon la figure 3, sont les suivantes :

EI 42, tôle ty,pe IV, tôles croisées.

,,2

=

81 % pour

u. =

13 V.

112

=

87 % pour U6

=

6,5 V.

Wl

=

100 spires, 0,32 Cu bifilaire (en-roulement supérieur).

W2

=

31 spires, 0.42 Cu bifilaire.

W3

=

69 spires, 0,42 Cu bifilaire (enrou-lement inférieure).

Contresréactlon et élément Boucherot Comme le montre la figure 1, la contre-réaction pour les montages de 4 W et de 8 W consiste en un enroulement supplémentaire W2 du transformateur d'attaque qui est in-tercalé, en opposition de plan à l'enroule-ment de collecteur, dans l'émetteur du tran-sistor d'attaque. Il a pour effet d'augmenter l'impédance d'entrée de l'étage d'attaque d'où

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*

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IOOO~F Ub

U u1rtu

,rr

SOOmV p \Orl1t

SOmW Rt SQ

Fro. 3

il résulte un gain plus élevé de tension Vu de J'étage préamplificateur. En même temps, il diminue la résistance interne de cet étage d'attaque qui, au secondaire du transforma-teur repl"ésente la résistance d'attaque de l'étage final. C'est ainsi que l'on obtient une attaque en tension des transistors del 'étage final. ce qui est avantageux pour le transis-tor du type OD 603 utilisé dans ces montages Dans le cas d'une puissance de sortie plus grande et d'une tension de batterie réduite, il se produit aux transistors d'étage final des courants collecteurs de crête le élevés, et dans ce cas. la relation entre le et Je cou-rant de base I" n · est plus linéaire pour le transistor du type 00603. Cette non-linéarité se fait remarquer par une diminution du gain

le en courant P

= --.

IR

La distorsion de l'étage final attaqué en courant augmenterait alors fortement, au fur et à mesure de l'accroissement de la puis-sance de sortie. L'allure de caractéristiques - Ie

=

f (-u.K) représentée à la figure 5 pour le transistor 0D60J, par contre, permet de voir que, par suite de J'influence de la résistance de base, il existe, dans le cas de courants collecteurs le élevés, une relation presque linéaire entre Ir et la tension base-émetteur Ur.,,,

L'attaque en tension du tJ.'lansistor 00603 est donc plus avantageuse que J'attaque en courant. Dans le cas de commande avec une

source à basse impédance, la fréquence li-mite supérieure est donnée par la fréquence de coupure de la pente qui es~ plus grande que la fréquence de coupure du gain en cou-rant P. Dans le cas de la commande avec source à haute impédance. cette dernière se-rait déterminante pour la fréquence limite supérieure de J'étage final.

Tout au contraire des étages de sortie équi-pés du transistor 0D603, les transistors de l'étage de sortie AD138 ou AD138/50 des am-plificateurs de 20 W, sont attaqués en cou-rant, parce qu'aux courants collecteurs éle-vés le gain en courant P de ces transistors ne diminue que très peu, de sorte que la rela-tion entre Ie et h reste presque linéaire.

La distorsion n'augmente pas aussi fortement avec l'augmentation de la puissance de sortie.

Pour cette raison, la contre-réaction a lieu dans ces montages, selon la figure 2, à partir de l'enroulement secondaire du transforma-teur de sortie de l'étage final. à travers la résistance Rl3, à la base du transistor d'at-taque.

L'élément Boucherot formé de Rl2 et C6 (voir les fig. 1 et 2) sert à compenser la partie inductive du haut-parleur ramenée en primaire et doit être calculé pour une fré-quence de 8 MHz environ, en fonction du type de haut-parleur utilisé.

Rl2 est alors de l'ordre de grandeur de la résistance de charge.

Rcc collecteur à collecteur de l'étage final.

et la valeur de capacité de C6 est comprise entre 0,22 µF et 2.5 µF environ.

Dans le schéma de la figure 3, on ne trouve pas non plus la valeur pour élément Boucherot formé de R et C. La solution la plus avantageuse consisterait dans la com-mutation de deux éléments Boucherot séparés avec les tensions d'alimentation bien que l'on puisse choisir aussi un compromis entre les éléments déterminés pour les deux tensions d'alimentation.

(Adaptation Documentation Telefunken.)

Interprétation du tableau Z Le tableau 2 indique ies caractéristiques et les composants des amplificateurs de 4 W et 8 W, selon la figure l, et des amplifica-teurs de 20 W. selon la figure 2.

~

Tf'ansformateur de sortie Tr2 Tôle type IV, croisées

Di- men-sions

Exécution

EI48 \enroulement séparé EI42 auto-transformateur EI54 enroulement séparé EI48 auto-transformateur EI48 enroulement séparé •..•.•

EI42 auto-transformateur •••••.

ü2

(2) Enroulement bifilaire (enroulement inférieur).

0.18 1 0,38 montés en parali~e. chacun avec W2 spires. Pour auto-transformateur de sortie (enroulement inférieur) enroulement bifilaire.

~'---'

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