Dernière mise à jour :
06/07/2014
Caractéristiques principales
Puissance :
5 W
Tension :
+/-12 V
Technologie :
Régulateurs de tension
Présentation
Ce module amplificateur est capable de délivrer quelques watts (5 W à 10 W) dans une charge de 8 ohms.
Sa particularité réside dans l'emploi de deux régulateurs de
tension ajustables de type LM317 dont la fonction première a été
légèrement détournée. Il ne s'agit pas d'un montage de haute qualité,
mais plutôt d'un circuit d'étude sur lequel on peut s'attarder quelques
minutes.
Schéma
Le schéma qui suit est basé sur une note d'application que j'ai un peu modifiée.
En temps normal, le régulateur de tension LM317 est utilisé pour
délivrer une tension stabilisée sous un courant max de 1 A à 1,5 A.
Ici, la tension de sortie est décalée de la valeur attendue en
injectant un signal BF sur son entrée Adjust. Comme le LM317 n'apporte
aucune amplification (son gain en tension est de 0 dB), on doit
amplifier le signal BF pour disposer d'une excursion en tension
suffisante en sortie du régulateur. Il est en effet assez rare de
disposer d'un signal BF au niveau ligne dont l'amplitude est de
plusieurs volts, en tout cas dans le monde amateur ou grand public. Un
AOP est donc ajouté pour assurer le gain en tension, ce gain est
fixé
ici à une valeur voisine de +26 dB par le rapport R2/R3. Le
potentiomètre RV1 permet de prélever une fraction plus ou moins grande
du signal BF présenté sur le connecteur d'entrée J1, il agit comme
diviseur de tension et constitue ce qu'on appelle vulgairement un
réglage de volume. Le condensateur C1 évite qu'une
composante continue (tension fixe de valeur plus ou moins élevée)
éventuellement présente dans le signal BF, ne vienne s'ajouter à la
modulation au moment de son amplification et chahuter l'ensemble. L'AOP
utilisé icin'est pas des plus courants dans les réalisations amateur,
on pourrait être tenté d'essayer un petit TL071 ou
TL081, voire un NE5534 pour faire riche. Le AD712 présente une très
faible tension de décalage (tension d'offset) et a été choisi pour
cette raison. Si un taux de distorsion un poil plus élevé ne vous gêne
pas, vous pouvez utiliser un AOP "classique". Un seul régulateur de
tension suffit pour faire un petit ampli BF, mais avec une alim simple
se pose le problème de la tension de repos en sortie de l'ampli en
absence de signal BF (schéma un peu plus loin). Ici
nous avons deux régulateurs de tension montés "en série", le point
milieu constitue la sortie BF amplifiée. La sortie du second régulateur
aboutit à la ligne d'alimentation négative -12 V via une résistance de
faible
valeur (R4), ce qui permet de disposer au repos d'un point de référence
proche
de 0 V en sortie BF. Bien sûr, comme rien n'est parfait, cette
résistance dissipe de la puissance dont nos oreilles ne profitent pas.
Version avec un seul régulateur de tension
Le
schéma qui suit n'utilise qu'un seul régulateur de tension.
Le potentiomètre ajustable RV2 doit être réglé pour obtenir une
tension de 4,5 V en sortie du régulateur quand aucun signal audio n'est
appliqué à l'entrée (ou quand le potentiomètre de volume RV1 est en
position min, curseur à la masse).

L'oeil
averti aura remarqué la présence d'une résistance de puissance en
sortie du régulateur de tension (R6), en plus de la charge constituée
par le HP lui-même. Cette résistance de faible valeur permet de
stabiliser le fonctionnement du régulateur car sans elle il
n'est chargé qu'en alternatif et pas en continu. Le HP est en
effet câblé en série avec un condensateur de liaison, car lui appliquer
en permanence une tension continue de Vdd/2 (ici 4,5V) ne lui ferait
sans doute pas très plaisir. Cette résistance R6 malheureusement, est
la cause d'un beau gâchis : elle dissipe une puissance qu'on n'entend
pas. Mais comme vous le savez sans doute, tout amplificateur audio en
classe A consomme pas mal de courant au repos et le rendement est loin
d'égaler celui d'un ampli numérique en classe D.
Choix du régulateur
Le
LM317 existe en plusieurs versions. On va laisser de côté le LM317L qui
ne délivre pas plus de 100 mA, et choisir plutôt un LM317T en boîtier
TO220 (comme sur la vue 3D en haut de page) ou un LM317K en boîtier TO3
(comme le bon vieux 2N3055).

Les
LM317T et LM317K peuvent tout deux
débiter 1,5 A au maximum, mais le régulateur en boîtier TO3, s'il est
moins pratique à fixer, permet néanmoins une dissipation thermique plus
efficace. Pour ce dernier, la sortie (Out) se fait sur le boîtier, pas
de broche à souder (utiliser une fixation avec cosse à souder, vis et
écrou).
Circuit imprimé
Non réalisé.
Historique
06/07/2014
- Première mise à disposition.