Circuit : amplificateur compact de 60 W

Et si un amplificateur tenant dans la paume de la main pouvait dépasser des modules plus grands et plus onéreux tout en offrant une qualité sonore impressionnante ? Cet amplificateur discret, compact et économique de 60 W, datant de 2015, montre que d’excellentes performances audio ne nécessitent pas forcément un boîtier volumineux ou coûteux.

Circuit

Mesurant seulement 38 × 56 mm, l’amplificateur compact de 60 W du Dr Robert M. Carter était plus petit et plus abordable que de nombreux modules à CI comparables, tout en offrant une excellente qualité sonore. Présenté pour la première fois dans Elektor novembre/décembre 2015, son format efficace et ses bonnes performances en ont fait une solution polyvalente pour de nombreuses applications, des systèmes audio automobiles et subwoofers domestiques aux haut-parleurs de smartphone ou de tablette, ainsi qu’aux installations AV multicanaux.
  Le circuit adopte une conception conventionnelle et utilise une topologie entièrement symétrique avec compensation de fréquence à pôle unique, bien que plusieurs choix moins courants aient été retenus pour réduire le nombre total de composants. Plutôt que la configuration non inverseuse habituelle, l’amplificateur fonctionne en mode inverseur. Cela impose d’inverser la polarité des haut-parleurs, mais les amplificateurs inverseurs requièrent en général moins de corrections de déphasage en boucle ouverte que les conceptions non inverseuses – un atout pour un circuit simplifié. De plus, le condensateur d’entrée remplit plusieurs fonctions : il assure le couplage AC tout en ramenant le gain DC à l’unité. Toute la mise en forme dépendante de la fréquence est réalisée hors de la boucle de contre-réaction, le signal étant entièrement préconditionné par le réseau d’entrée passif, ce qui réduit encore le nombre de composants requis. « L’amplificateur de base fonctionne donc avec un gain élevé jusqu’à des fréquences supérieures à la bande audio, et l’on notera qu’en dehors des condensateurs de compensation de fréquence de 39 pF et de quelques découplages élémentaires, le schéma n’est pas encombré de réseaux RC mystérieux “pour la stabilité”, » écrit le Dr Carter. « Pourtant, l’amplificateur présente une marge de phase théorique de 40° et le format compact du circuit imprimé minimise les effets parasites – considérez-le comme un ampli-op de puissance discret. »

À noter : 60 W (65 W à 10 % de THD) avec des transistors de sortie TO-220 sollicitent fortement ces composants. Un refroidissement adapté est donc indispensable.

« Du point de vue du circuit, cela signifie que la protection contre les surcharges n’est pas ici considérée comme un luxe, » précise le Dr Carter, ajoutant que des circuits conventionnels à pente unique ont été utilisés.
 

Le projet d’amplificateur 60 W

L’article original, « ampli audio 60 W ultra compact », a été publié dans Elektor novembre/décembre 2015. Consultez​​​​​​​ l’article.