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FR2590424A1 - MOSFET power amplifier with symmetric input stage with very low noise and with plug-in control electronics - Google Patents

MOSFET power amplifier with symmetric input stage with very low noise and with plug-in control electronics Download PDF

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FR2590424A1
FR2590424A1 FR8517419A FR8517419A FR2590424A1 FR 2590424 A1 FR2590424 A1 FR 2590424A1 FR 8517419 A FR8517419 A FR 8517419A FR 8517419 A FR8517419 A FR 8517419A FR 2590424 A1 FR2590424 A1 FR 2590424A1
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FR
France
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power
transistors
power amplifier
control electronics
stage
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Application number
FR8517419A
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GUENET DIDIER
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GUENET DIDIER
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/30Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/3001Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor with field-effect transistors

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  • Amplifiers (AREA)

Abstract

MOSFET power amplifier with symmetric input stage with very low noise and with plug-in control electronics. The invention relates to power amplifiers and refers more particularly to semiconductor audio-frequency power amplifiers. It includes a very low noise symmetric signal input stage composed of the transistors T1, T2, T3, T4, as well as of a modular electronic control board C and a fixed power board P. The device according to the invention is particularly intended to increase the value of the signal/noise ratio of semiconductor audio-frequency power amplifiers as well as to render the electronic control board of these apparatuses modular.

Description

La présente invention concerne les amplificateurs de puissance et se rapporte plus particulièrement aux amplificateurs de puissance à audio-fréquence a' semi-conducteurs. The present invention relates to power amplifiers and relates more particularly to semiconductor audio-frequency power amplifiers.

Les amplificateurs de puissance qui constituent les étages de sortie des chaînes d'amplification doivent allier à une large bande passante un rapport signal-bruit très élevé, une puissance élevée sous 8 Ohms en charge, une très faible distorsion, ainsi qu'une dérive thermique quasiment négligeable. The power amplifiers which constitute the output stages of the amplification chains must combine with a wide bandwidth a very high signal-to-noise ratio, a high power under 8 Ohms under load, a very low distortion, as well as a thermal drift. almost negligible.

Ce résultat est généralement obtenu dans les amplificateurs a transistors par l'application de taux très élevés de contre-réaction à des amplificateurs présentant un grand gain en boucle ouverte. This is generally achieved in transistor amplifiers by applying very high feedback rates to amplifiers with large open loop gain.

Cependant, les amplificateurs de puissance à transistors, à contre-réaction présentent un certain nombre d'inconvénients. However, feedback, transistor power amplifiers have a number of drawbacks.

Aux fréquences élevées, la distorsion reste de toute façon Importante, tandis que la puissance disponible diminue considérablement. At high frequencies, the distortion remains important anyway, while the available power decreases considerably.

Aux fréquences basses et moyennes, la distorsion d'un étage de puissance à transistors bipolaires résulte pour l'essentiel de la diminut-cn progressive du facteur pour les courants forts en raison du resserrement des courbes Ic = f ( Vce ) du courant collecteur en fonction de la tension collecteur-émetteur. At low and medium frequencies, the distortion of a power stage with bipolar transistors results essentially from the gradual decrease-cn of the factor for strong currents due to the narrowing of the curves Ic = f (Vce) of the collector current in function of the collector-emitter voltage.

Dans un étage à un seul transistor, ce resserrement des caraeté- ristiques entraine l'apparition de déformations non symétriques manifestant la présence de 20% des harmoniques paires. In a single transistor stage, this tightening of the characteristics leads to the appearance of non-symmetrical deformations manifesting the presence of 20% of the even harmonics.

Dans les étages de forte puissance, on est conduit à utiliser une cascade de trois transistors en montage Darlington ou collecteur commun afin de ramener la distorsion à un taux acceptable et obtenir une impédance d'entrée suffisamment élevée pour une attaque en tension. In high power stages, we are led to use a cascade of three transistors in Darlington or common collector assembly in order to reduce the distortion to an acceptable rate and obtain a sufficiently high input impedance for a voltage attack.

Le taux de réaction négative considérable que comportent ces montages ramène la distorsion à une valeur négligeable aux fréquences moyennes, mais ces étages présentent des rotations de phase importante aux fréquences élevées, et donc une faible stabilité, comptetenu du taux de réaction négative qu'ils comportent. The considerable negative reaction rate that these assemblies entail reduces the distortion to a negligible value at medium frequencies, but these stages exhibit significant phase rotations at high frequencies, and therefore low stability, taking into account the negative reaction rate that they entail. .

Ils nécéssitent par suite des précautions pour leur charge et leur attaque, et des corrections en fréquence. Dans ces conditions, la bande passante est en définitive limitée, la distorsion reste forte aux fréquences élevées et la puissance disponible à ces fréquences est limitée.  They therefore require precautions for their charge and attack, and frequency corrections. Under these conditions, the bandwidth is ultimately limited, the distortion remains high at high frequencies and the power available at these frequencies is limited.

Depuis l'apparition de transistors de puissance 8 effet de champ, type MOS-FET, on a pensé à utiliser ces composants pour l'étage de sortie d'amplificateurs à basse fréquence. Since the appearance of 8 field effect power transistors, MOS-FET type, it has been thought to use these components for the output stage of low frequency amplifiers.

Ils présentent par ailleurs une réponse aux fréquences élevées appréciable, l'avantage d'une grande impédance d'entrée, et comme leur attaque se fait en tension, il est en théorie facile de les commander par des systèmes de structure simple. They also have an appreciable response to high frequencies, the advantage of a high input impedance, and since their attack takes place in tension, it is in theory easy to control them by systems of simple structure.

Mais les caractéristiques Id = f ( Vgs ) sont plus espacées aux courants élevés qu?aux courants faibles, ce qui entraine une distorsion importante. However, the characteristics Id = f (Vgs) are more widely spaced at high currents than at low currents, which leads to significant distortion.

L'étage d'entrée des amplificateurs existants se composent d'une paire de transistors différentiels, ce qui implique pour une commande en tension des transistors de sortie une haute impédance d'entrée et une assymétrisation du signal à l'entrée. The input stage of existing amplifiers are made up of a pair of differential transistors, which implies for a voltage control of the output transistors a high input impedance and an asymmetrization of the signal at the input.

L'alimentation en courant continu des amplificateurs existants se faisant par une tension symétrique par rapport à la masse, lors d'une puissance élevée, cette tension baisse. The DC power supply of existing amplifiers being done by a symmetrical voltage with respect to ground, at high power, this voltage drops.

Ceci provoque une diminution de puissance dûe au fait de la baisse de tension continue sur l'étage de commande des transistors MOS
FET.
This causes a decrease in power due to the fact of the continuous voltage drop on the control stage of the MOS transistors.
FET.

L'attaque des étages d'entrée des amplificateurs existants se faisant sur entrée inverseuse de l'étage différentiel a pour effet un déphasage de la tension de sortie par rapport à la tension d'entrée. The attack of the input stages of the existing amplifiers being done on inverting input of the differential stage has the effect of a phase shift of the output voltage with respect to the input voltage.

D'autre part, les amplificateurs existants dans leur conception ne sont pas modulaires ; ou d'une modularité très limitée, ce qui entraîne des difficultés de maintenance. On the other hand, the amplifiers existing in their design are not modular; or very limited modularity, which leads to maintenance difficulties.

L'invention vise à remédier aux inconvénients pré-cités des amplificateurs de puissance existants et à créer un amplificateur à transistors qui présente à la fois des qualités de puissance t de bande passante large, ainsi que des qualités de rapport signal-bruit et une modularité du systeme.  The invention aims to remedy the aforementioned drawbacks of existing power amplifiers and to create a transistor amplifier which has both power qualities t of wide bandwidth, as well as signal-to-noise ratio qualities and modularity. of the system.

Elle a donc pour objet un amplificateur de puissance à transistors de sortie de type MOS-FET caractérisé par un étage d'entrée du signal symétrique à très faible bruit et de basse impédance en sortie, d'un gain minimum de 25 dB, et d'un étage suiveur d'entrée assymétri que du gain minimum de 9,5 dB.  It therefore relates to a power amplifier with MOS-FET type output transistors characterized by a very low noise, low impedance symmetrical signal input stage with a minimum gain of 25 dB, and d '' an asymmetric input follower stage with a minimum gain of 9.5 dB.

Suivant cette caractéristique particulière de l'invention, l'amplificateur comprend donc un étage d'entrée à gain très élevé suivi d'un étage suiveur à gain très restreint. According to this particular characteristic of the invention, the amplifier therefore comprises an input stage with very high gain followed by a follower stage with very limited gain.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels
- la fig. i est le schéma de 11 entrée d'étage symétrique.
Other characteristics of the invention will appear in the course of the description which follows with reference to the appended drawings given solely by way of examples and in which
- fig. i is the diagram of 11 symmetrical floor entry.

- la fig. 2 est le schéma de l'amplificateur de puissance et de l'étage d'entrée.  - fig. 2 is the diagram of the power amplifier and the input stage.

- les fig.3 4tntle schéma de la modularité du système. - fig.3 4tntle diagram of the modularity of the system.

Avant d'entreprendre la description des modes de réalisation de l'amplificateur de puissance suivant l'invention, on va donner ci- après quelques explications théoriques qui permettront de comprendre la raison pour laquelle les demandeurs ont été amenés à utiliser dans leur amplificateur deux étages d'amplification bien distincts. Before embarking on the description of the embodiments of the power amplifier according to the invention, a few theoretical explanations will be given below which will make it possible to understand the reason for which the applicants were led to use in their two-stage amplifier. very distinct amplification.

Les demandeurs ont pensés à exploiter l'utilisation d'un préamplificateur pour l'étage d'entrée du signal en utilisant des transistors à très faible bruit et à très large bande passante. Ce montage a une impédance de sortie très faible, ce qui permet d'attaquer l'étage d'entrée de l'amplificateur par une impédance d'entrée d'autant plus faible. Ceci entraine une diminution très importanX du bruit sur l'étage d'entrée de l'amplificateur. Applicants have thought of exploiting the use of a preamplifier for the signal input stage by using transistors with very low noise and very high bandwidth. This arrangement has a very low output impedance, which makes it possible to attack the input stage of the amplifier by an even lower input impedance. This results in a very significant reduction in noise on the input stage of the amplifier.

L'amplificateur se caractérise par une très large bande passante grâce à l'utilisation des MOS-FET, d'un gain restreint de 9,5 dB, d'une impédance-d'entrée très faible, d'une haute stabilité aux hautes fréquences grâce à l'étage d'amplification en tension. ( Ceci engendre un taux très faible de distorsion. )
Soit la figure I: Il apparaît un étage d'entrée symétrique composé de la paire de transistors Ti et T2 qui forment un amplifica teur différentiel inverseur dont le gain g = Ri = R3 Afin d'obtenir'
R2 R4 une différence d'offset nulle en sortie, les transistors T1 et T2 sont appairés. Les émetteurs de T1 et T2 sont alimentés par un générateur de courant constant du type " miroir ". Celui-ci assure ainsi une très haute stabilité en courant et en frequence R. la paire différentielle de transistors Ti et T2. La tension de sortie de l'étage d'entrée est égale à la différence des tensions d'entree multipliée par le gain. Les transistors utilisés sont de très faible bruit, ce qui concourt à obtenir un rapport signal-bruit du montage de - 127 dB. ( O dR. 0,775 volts RMS ) ainsi qu'une très grande dynamique. Le caractère symétrique de l'entrée implique que tout si gnal parasite induit sur la lign- apparaît en mode commun et est donc éliminé par l'amplificateur différentie7.
The amplifier is characterized by a very wide bandwidth thanks to the use of MOS-FET, a restricted gain of 9.5 dB, a very low input impedance, a high stability at high frequencies thanks to the voltage amplification stage. (This results in a very low rate of distortion.)
Either figure I: There appears a symmetrical input stage composed of the pair of transistors Ti and T2 which form an inverter differential amplifier whose gain g = Ri = R3 In order to obtain '
R2 R4 a zero offset difference at output, transistors T1 and T2 are paired. The transmitters of T1 and T2 are supplied by a constant current generator of the "mirror" type. This thus ensures very high current and frequency stability R. the differential pair of transistors Ti and T2. The output voltage of the input stage is equal to the difference of the input voltages multiplied by the gain. The transistors used are very low noise, which contributes to obtaining a signal-to-noise ratio of the assembly of - 127 dB. (O dR. 0.775 volts RMS) and a very high dynamic range. The symmetrical character of the input implies that everything if parasitic induced on the line- appears in common mode and is therefore eliminated by the differentiated amplifier7.

Soit la figure II : à entrée de l'amplificateur, un filtre passe haut formé par des composants Cl R1 a pour mission d'éliminer les très basses fréquences nuisibles aux hauts Darleurs, et de bloquer la composante continue présente dans le signal d'entrée. Or Figure II: at the amplifier's input, a high-pass filter formed by Cl R1 components has the task of eliminating the very low frequencies harmful to high Darleurs, and blocking the DC component present in the input signal .

Un second filtre constitué de F2 G) est calculé de manière n laisser le passage sans atténuatiop. aux signaux ayant une fréquence inférieure à 180 KHz.A second filter consisting of F2 G) is calculated so as to leave the passage without attenuation. signals with a frequency below 180 KHz.

L'étage d'entrée de l'ampLificateur est constitué par la paire différentielle TI, T2 ; appaires j dont les émetteurs sont alimentés par un générateur de courant constant T? via une résistance variable permettant ( 7 ) Uli réglage d'offset. The input stage of the amp amplifier consists of the differential pair TI, T2; pair j whose transmitters are powered by a constant current generator T? via a variable resistor allowing (7) Uli offset adjustment.

Cet étage est suivi d'un second étage différentiel formé par les transistors T4, T5, T6 qui a pour but d'amplilier la tension des collecteurs de T1 et T2 ; il est aliment par deux générateurs n miroir de courant ( T7, T8, T9, T10 ). Les collecteurs du transistor T5 alimentent par une résistance tampon R4 la porte du transistor MOS-FET T12 canal N,le collecteur du transistor T9 alimente par la résistance tampon R6 la porte du transistor T16 ( canal P ). This stage is followed by a second differential stage formed by the transistors T4, T5, T6 which aims to amplify the voltage of the collectors of T1 and T2; it is powered by two generators n current mirror (T7, T8, T9, T10). The collectors of transistor T5 supply by a buffer resistor R4 the gate of the MOS-FET transistor T12 channel N, the collector of transistor T9 supplies by the buffer resistor R6 the gate of transistor T16 (channel P).

Les diodes D1, D2, D3, D4 placées entre portes et sources des
MOS-FET ont pour fonction d'assurer la limitation en courant. Les résistances tampons R4 et R5 endiguent l'oscillation des transistors
MOS-FET.
The diodes D1, D2, D3, D4 placed between doors and sources of
MOS-FET have the function of ensuring the current limitation. Buffer resistors R4 and R5 contain the oscillation of the transistors
MOS-FET.

Ces résistances sont situées le plus près possible des portes. These resistors are located as close as possible to the doors.

L'étage de puissance est réglé par T11 à un courant de repos de 2 fois 100mA nominaux. Ce courant est suffisant pour permettre la commande simultanée des deux moitiés de l'amplificateur, cette superposition annule la distorsion de transfert.The power stage is set by T11 to a quiescent current of 2 times nominal 100mA. This current is sufficient to allow simultaneous control of the two halves of the amplifier, this superposition cancels the transfer distortion.

Lorsque le courant de grille dépasse 100mA, la tension grille source reste la même, ce courant a tendance à diminuer lors d'une augmentation de température. Ce coéfficient de température négatif empêche l'amplificateur d'entrer en cycle dtauto-échauffement.  When the gate current exceeds 100mA, the source gate voltage remains the same, this current tends to decrease during an increase in temperature. This negative temperature coefficient prevents the amplifier from entering the self-heating cycle.

Le gain de l'amplifi cateur pour les tensions alternatives est
R6 + R? obtenu par le rapport de R6 ; R7; pour les tensions continues, le gain est unitaire grâce R7 au conducteur C4.
The gain of the amplifier for AC voltages is
R6 + R? obtained by the ratio of R6; R7; for DC voltages, the gain is unitary thanks to R7 to conductor C4.

Les risques de mise en oscillation du montage sont éliminés par une réduction minimum du cablage de connection, les découplages, ainsi que les résistances d'arrêt montées en série dans les portes.  The risks of oscillation of the assembly are eliminated by a minimum reduction of the connection wiring, the decoupling, as well as the stop resistors mounted in series in the doors.

D'autre part, la courbe tension d'entrée par rapport au courant de sortie est très plate, ce qui indique une réduction sensible des distorsions de transmissions dynamiques ou statiques ; de plus, le rapport courant de drain par rapport à la tension d'entrée entre la grille et la source des transistors reste insensible à la fréquences jusque dans les Mégahertz. On the other hand, the input voltage curve with respect to the output current is very flat, which indicates a significant reduction in distortions of dynamic or static transmissions; in addition, the current drain ratio with respect to the input voltage between the gate and the source of the transistors remains insensitive to the frequencies down to megahertz.

On donne ci-après la liste des composants entrant dans la construction de l'amplificateur de la figure II et de l'amplificateur opérationnel de la figure I, ainsi que les performances obtenues avec ce circuit. The list of components used in the construction of the amplifier of FIG. II and of the operational amplifier of FIG. I is given below, as well as the performances obtained with this circuit.

Transistors d'entrée : Ti.T2.T3.T4 BC 560C
Transistors MOS-FET : T16.T17.T18.T19 4( 2 SK 135 )
T20.T21.T22.T23 4( 2 SJ 50 )
Transistors d'entrée d'amplificateur
T5.T6.T7.Tii.T12.T13.Ti4 2( SD 7 58 C )
T8. T9. T10 2( SB 718 C )
Ti5 2( SB 666 )
Tension d'alimentation de l'étage d'entrée : + 70V
Tension d'alimentation de l'étage de sortie : + 85V
Courant continu d'alimentation :
Puissance maximale de l'écretage : 400W
Distorsion à l'écrêtage : 0,02f
Distorsion 'a 400W : à 10Hz = 0,04
à 1KHz = 0,02%
à 15KHz = 0,02%
La bande passante a la puissance maximale est de 5Hz à 20.000Hz + ou - 0,5dB.
Input transistors: Ti.T2.T3.T4 BC 560C
MOS-FET transistors: T16.T17.T18.T19 4 (2 SK 135)
T20.T21.T22.T23 4 (2 SJ 50)
Amplifier input transistors
T5.T6.T7.Tii.T12.T13.Ti4 2 (SD 7 58 C)
T8. T9. T10 2 (SB 718 C)
Ti5 2 (SB 666)
Input stage supply voltage: + 70V
Output stage supply voltage: + 85V
Continuous supply current:
Maximum clipping power: 400W
Clipping distortion: 0.02f
Distortion at 400W: at 10Hz = 0.04
at 1KHz = 0.02%
at 15KHz = 0.02%
The bandwidth at maximum power is 5Hz to 20,000Hz + or - 0.5dB.

L'invention peut être appliquée notammant dans les domaines suivants
a) Réalisation d'amplificateurs audio fréquence de très haute fidélité à toutes les puissances.
The invention can be applied in particular in the following fields
a) Realization of very high fidelity frequency audio amplifiers at all powers.

b) Réalisation d'amplificateurs de faible puissance de référence de très hau-te fidélité ( ex: casques HI-FI et professionnels. )
c) Réalisation d'amplificateurs audio fréquence de très haute puissance jusqu'à 1000W par canal avec des composants de technologie courante.
b) Realization of low power reference amplifiers of very high fidelity (ex: HI-FI and professional headphones.)
c) Realization of very high power audio frequency amplifiers up to 1000W per channel with current technology components.

d) Réalisation d'amplificateurs audio fréquence pour charge d'impédance élevée sans transformateurs de sortie pour les modèles les plus puissants. d) Realization of audio frequency amplifiers for high impedance load without output transformers for the most powerful models.

e) Réalisation d'amplificateurs audio fréquence pouvant être chargés par une impédance très faible inférieure ou égale à 2ohms.  e) Realization of audio frequency amplifiers that can be loaded with a very low impedance less than or equal to 2 ohms.

Le système modulaire se compose de deux parties - une partie fixée au boitier de l'appareil et qui comporte le dissipateur, les transistors MOS-FET et la carte de puissance ( Fig.. i, Fig. 4 ).  The modular system is made up of two parts - one part fixed to the device housing and which includes the dissipator, the MOS-FET transistors and the power board (Fig .. i, Fig. 4).

- une partie mobile comportant l'électronique de commande de la section puissance ( Fig. 2 C, Fig. 3 ), le montage de commande de la protection, l'entrée symétrique, le crête-mêtre, ainsi que le déphaseur.- a mobile part comprising the electronics for controlling the power section (Fig. 2 C, Fig. 3), the protection control assembly, the symmetrical input, the peak meter, as well as the phase shifter.

La carte mobile ( C, Fig.2 et 3 ) supporte aussi le potentiomêtre de gain ainsi que la visualisation des fonctions. Cette carte coulisse dans des guides au bout desquels se trouve une embase 1 recevant le connecteur 2; le connecteur 4 recevant lui, le connecteur 4bis. The mobile card (C, Fig. 2 and 3) also supports the gain potentiometer as well as the display of functions. This card slides in guides at the end of which is a base 1 receiving the connector 2; the connector 4 receiving it, the connector 4bis.

La modification de puissance découle d'une diminution de la tension de l'électronique de commande de la section puissance. The power modification results from a decrease in the voltage of the power section control electronics.

Cette diminution de tension est obtenue par deux régulateurs ( RT1 et RT2 Fig. 2 ) de tension qui stabilisent les tensions +80V et -80V de l'alimentation générale du montage. This voltage reduction is obtained by two voltage regulators (RT1 and RT2 Fig. 2) which stabilize the + 80V and -80V voltages of the general supply of the assembly.

Dans un montage traditionnel, sachant que pour un même courant alternatif de sortie, la tension de commande d'un MOS-FET est plus élevée que dans le cas d'un bipolaire, cela a pour conséquence une diminution de la largeur de la plage de modulation à une tension d'alimentation donnée. In a traditional assembly, knowing that for the same alternating output current, the control voltage of a MOS-FET is higher than in the case of a bipolar, this results in a reduction in the width of the range of modulation at a given supply voltage.

Donc, en modifiant cette dernière à une tension inférieure, on obtient une tension de commande moindre d'où une puissance plus faible. Therefore, by modifying the latter to a lower voltage, a lower control voltage is obtained, hence a lower power.

Ces régulateurs sont composés pour RT1 d'un transistor T24, d'une diode Zener Z1 et d'une résistance R6 et pour RT2 d'un transistor T25, d'une diode Zener Z2 et d'une résistance R6. ( Fig. 2 )
Le principe d'utilisation de ces régulateurs consiste à disposer d'une tension bien supérieure à celle dont on a besoin et à obtenir la tension désirée en créant une chute de tension égale à la diffé rence entre la tension de départ et la tension désirée. Mais cette chute est obtenue à partir d'une résistance variable dont la valeur est ajustée automatiquement, de façon à maintenir constante la ten sicn désirée, quelles que soient les causes de sa variation.
These regulators are composed for RT1 of a transistor T24, a Zener diode Z1 and a resistor R6 and for RT2 of a transistor T25, a Zener diode Z2 and a resistor R6. (Fig. 2)
The principle of using these regulators consists in having a voltage much higher than that which is needed and in obtaining the desired voltage by creating a voltage drop equal to the difference between the starting voltage and the desired voltage. But this fall is obtained from a variable resistance whose value is adjusted automatically, so as to maintain constant the desired voltage, whatever the causes of its variation.

La tension de référence est obtenue aux bornes des diodes Zener Z1 et Z2, alimentées à travers les résistances R5 et R6 à partir d'une tension de sortie ( tension désirée ) et elle est comparée à une fraction de la tension de sortie de valeur voisine de la tension de référence. Ces deux tensions sont appliquées entre la base et l'émetteur d'un transistor dont le courant de collecteur varie en fonction de la différence entre les deux tensions.Ce courant variable, amplifié plus ou moins, modifie le courant de base du transistor jouant le roule de résistance variable, de façon à diminuer la résistance du transistor, donc la chute de tension qutil produit, quand la tension désirée tend à baisser, et à augmenter la valeur de la résistance pour augmenter la chute de tension, quand la tension désirée tend à augmenter. The reference voltage is obtained at the terminals of the Zener diodes Z1 and Z2, supplied through the resistors R5 and R6 from an output voltage (desired voltage) and it is compared to a fraction of the output voltage of neighboring value of the reference voltage. These two voltages are applied between the base and the emitter of a transistor whose collector current varies according to the difference between the two voltages. This variable current, amplified more or less, modifies the base current of the transistor playing the rolls with variable resistance, so as to decrease the resistance of the transistor, therefore the voltage drop that it produces, when the desired voltage tends to decrease, and to increase the value of the resistance to increase the voltage drop, when the desired voltage tends to increase.

La tension desirée ne dépend que de la tension de référence, elle est indépendante de la tension en amont du dispositif de régulation et du courant débité par l'alimentation tant que ce courant ne dépasse pas une valeur maximale correspondant s la valeur minimale de la résistance collecteur-émetteur du trnasistor régulateur ( T24 ou T25 ). The desired voltage depends only on the reference voltage, it is independent of the voltage upstream of the regulating device and of the current supplied by the power supply as long as this current does not exceed a maximum value corresponding to the minimum value of the resistance collector-emitter of the regulator trnasistor (T24 or T25).

Donc par simple modification des tensions de référence fournies par Zi et Z2, on obtient différentes tensions de sortles des émetteurs de T24 et T25. En donnant des tensions de sorties différentes à chaque carte ( C ) et par simple changement de ces cartes ( C ), on modifie à volonté la puissance de l'amplificateur.  So by simple modification of the reference voltages supplied by Zi and Z2, we obtain different sortle voltages of the transmitters of T24 and T25. By giving different output voltages to each card (C) and by simply changing these cards (C), the power of the amplifier is modified at will.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1) Amplificateur de puissance à transistors de sortie du type 1) Power amplifier with output transistors of the type MOS-FET caractérisé en ce qu'il comprend un étage d'entrée du signal symétrique ( Ti, T2 ), à très faible bruit, de basse impédance en sortie et d'un gain minimal de 25 dB, et un étage suiveur d'entrée assymétrique ( T4, T5, T6 ) dlun gain minimal de 9,5 dB.MOS-FET, characterized in that it comprises a very low noise, very low noise, low impedance output gain stage with a minimum gain of 25 dB, and a signal follower stage unbalanced input (T4, T5, T6) with a minimum gain of 9.5 dB. 2) Amplificateur de puissance suivant la revendication 1 caractérisé en ce que étage d'entrée symétrique est constitué d'une paire de transistors appsirés ( T1, T2 ) formant un amplificateur différentiel inverseur, les émetteurs destransistors ( T1, T2 ) tant alimentés par un générateur de courant constant ( T3 ), du type miroir, par l'intermédiaire d'une.résistance variable permettant un réglage d'offset. 2) Power amplifier according to claim 1 characterized in that the symmetrical input stage consists of a pair of appsired transistors (T1, T2) forming a reversing differential amplifier, the destructor transmitters (T1, T2) being supplied by a constant current generator (T3), of the mirror type, by means of a variable resistance allowing offset adjustment. 3) Amplificateur de puissance suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que 11 étage suiveur d'entrée assymétrique est constitué par un amplificateur différentiel formé par des transistors ( T4, T5, T6 ) alimentés par deux générateurs de courant constant de type miroir ( T 7, T8, T9, T10 ). 3) Power amplifier according to any one of the preceding claims, characterized in that the 11 asymmetric input follower stage consists of a differential amplifier formed by transistors (T4, T5, T6) supplied by two constant current generators of the type mirror (T 7, T8, T9, T10). 4) Amplificateur de puissance suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une carte de puissance ( P ) portant des transistors MOS-FET ( T16- T23 ) et une carte interchangeable ( C ) portant l'électronique de commande des transistors MOS-FET ( T16- T23 ). 4) Power amplifier according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a power card (P) carrying MOS-FET transistors (T16- T23) and an interchangeable card (C) carrying the electronics of control of MOS-FET transistors (T16-T23). 5) Amplificateur de puissance suivant la revendication 4 caractérisé en ce que la carte ( C ) portant l'électronique de commande de la section puissance comprend étage d'entrée symétrique ( Ti, 5) Power amplifier according to claim 4 characterized in that the card (C) carrying the control electronics of the power section comprises symmetrical input stage (Ti, T2 ), l'étage suiveur d'entrée assymétrique (T4, T5, T6 ) et des transistors d'adaptation d'impédance ( T8-T14 ), ainsi qu'un potentiomètre de réglage de gain.T2), the asymmetric input follower stage (T4, T5, T6) and impedance matching transistors (T8-T14), as well as a gain adjustment potentiometer. 6) Amplificateur de puissance suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5 caractérisé en ce que les cartes ( C ) de l'électro nique de commande de la section de puissance comportent des moyens pour alimenter la carte de puissance ( P ) sous des tensions différentes, afin de permettre de modifier à volonté la puissance de sortie de l'amplificateur par une variation de la tension d'alimentation de l'électronique de commande de puissance. 6) Power amplifier according to any one of claims 4 and 5 characterized in that the cards (C) of the control electronics of the power section include means for supplying the power card (P) under different voltages, in order to allow the amplifier output power to be modified at will by varying the supply voltage of the power control electronics. 7) Amplificateur de puissance suivant la revendication 6 caractérisé en ce que la carte ( C ) de l'électronique de commande de la section de puissance comprend une paire de régulateurs de tension ( RT1, RT2 ) eomprenant chacun un transistor ( T24, T25 ), une diode Zener ( Zi, Z2 ) et une résistance ( R5, R6 ).  7) Power amplifier according to claim 6 characterized in that the card (C) of the control electronics of the power section comprises a pair of voltage regulators (RT1, RT2) each comprising a transistor (T24, T25) , a Zener diode (Zi, Z2) and a resistor (R5, R6).
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Citations (2)

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FR2272525A1 (en) * 1974-05-21 1975-12-19 Sony Corp
US4464634A (en) * 1982-06-10 1984-08-07 Vsp Labs, Inc. Audio power amplifier

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Title
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