Cet amplificateur classe A à MOSFET permettra à nos lecteurs audiophiles de découvrir ce qui se fait de mieux en matière d'amplification audio. Si ce type d'amplificateur a un rendement détestable, le son qu'il procure reste inégalé. Ses 25 Weff paraissent bien modestes, mais suffisent dans une pièce de belle taille. Et puis, on aurait tort de confondre quantité et qualité ! Son prix, plus élevé que pour une réalisation de classe AB, n'est pas prohibitif ce qui devrait réjouir les moins fortunés...
Présentation
Rappelons dans un premier temps le fonctionnement d'un amplificateur de classe A: un seul transistor assure l'amplification du signal, ce qui permet d'éviter la "distorsion de croisement", toujours présente dans les amplificateurs de classe B ou AB. Comme le montre le schéma ci-contre, un générateur de courant est câblé sur la source du transistor de sortie. Si ce transistor était bloqué, l'intensité devrait transiter par le haut-parleur, ce qui signifierait la mort de ce dernier... En fonctionnement statique, lorsque l'on n'a pas de signal audio en entrée, l'amplificateur opérationnel contre-réactionné sur la sortie asservit le transistor pour maintenir une tension nulle aux bornes du haut-parleur. L'intensité absorbée par le générateur de courant proviendra donc uniquement du transistor de sortie qui, lui, est polarisé en permanence.
En fonctionnement dynamique, l'amplificateur opérationnel va rendre le transistor plus ou moins passant, afin de retrouver en sortie le signal audio qui lui est appliqué. Pour avoir une tension négative aux bornes du H.P., il faut bloquer légèrement le transistor de manière à ce qu'il ne fournisse plus toute
l'intensité au générateur de courant: il y aura bien circulation d'un courant de la masse du H.P. vers ce générateur pour compenser cette baisse d'intensité. Pour avoir une tension positive aux bornes du H.P., il suffit de rendre le transistor de sortie très conducteur. L'intensité drain-source étant alors supérieure à celle demandée par le générateur de courant, il y a circulation d'un courant de la source du transistor vers la masse du haut-parleur.
Schéma électronique retenu
Intéressons-nous dans un premier temps au générateur de courant. On découvre sur le schéma qu'il est constitué d'un transistor MOSFET (T2) dont la base est polarisée par l'ensemble P2, R9, R10, C6 et C7. Pour déterminer quelle tension Vgs il faut appliquer à ce transistor, évaluons l'intensité de drain nécessaire au bon fonctionnement de notre amplificateur. Une puissance de 25Weff sous 8 correspond à une intensité efficace de 1,77A, soit une intensité maximale de 1,77 x 1,414 = 2,5A .
Ainsi en fixant l'intensité de drain de T2 à 3,5 A, on est certain de pouvoir absorber l'intensité, lorsque cette dernière provient du haut-parleur, sans dépolariser T1. En effet, il circulera encore 1A dans ce dernier. On en déduit immédiatement le courant maximal qui traversera T1 lors de l'alternance suivante du signal : I = 3,5 + 2,5 = 6A . On peut choisir pour T1 et T2 des transistors MOS d'usage général et de forte puissance, tels que les MTM 35N06 ou équivalents (IRF150, 151, 152...), qui supportent sans problème de tels courants en régime permanent (à condition, bien sûr, de leur adjoindre un bon dissipateur thermique).
Publie sue Magazine Electronique Pratique N°210 - Janvier 1997
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