FR2884984A1 - Dispositif d'amplification de puissance d'un signal audiophonique et systeme d'amplification symetrique utilisant un tel dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'amplification de puissance d'un signal audiophonique issu d'une source pour l'attaque en courant d'un haut-parleur.Ce dispositif comprend un étage de conversion (24) propre à convertir le signal audiophonique en un premier courant, un étage de couplage (26) ayant une entrée en haute impédance et propre à produire un second courant image du premier courant, et un étage de puissance (28) propre à amplifier le second courant afin de produire un signal audiophonique amplifié sous la forme d'un courant d'attaque du haut-parleur.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'amplification de puissance

d'un signal audiophonique issu d'une source pour l'attaque en courant d'un haut-parleur et un système d'amplification de puissance d'un signal audiophonique utilisant un tel dispositif.

Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif d'amplification, ou amplificateur, de courant de classe A pour l'attaque en courant d'un haut-parleur faisant partie d'un système audiophonique de très haute qualité.

On connaît dans l'état de la technique des amplificateurs de classe A recevant en entrée une information audiophonique sous la forme d'une tension, par exemple délivrée par un lecteur numérique de disques compacts, et délivrant en sortie une information audiophonique sous la forme d'un courant d'attaque de haut-parleur.

Or, d'une manière générale, de tels amplificateurs sont très sensibles aux fluctuations électriques de leurs alimentations électriques. Ils nécessitent donc un filtrage important de cette dernière et comprennent à cet effet des bancs de condensateurs de grande capacité. La présence de tels condensateurs augmente sensiblement les dimensions et le poids de ces amplificateurs, ce qui limite fortement leur utilisation dans des systèmes audiophoniques de taille réduite.

De plus, de tels applicateurs présentent un taux de distorsion de leurs signaux de sortie ainsi que des vitesses de propagation de l'information à travers eux peu satisfaisants du fait des nombreux composants électroniques qu'ils comportent pour la conversion tension/courant et pour l'amplification.

Le but de la présente invention est de résoudre les problèmes susmentionnés en proposant un dispositif d'amplification de très haute fidélité présentant une insensibilité vis-à-vis des fluctuations de son alimentation électrique, un faible taux de distorsion de son signal de sortie ainsi qu'une bande passante élevée associée à des temps de propagation faibles de l'information audiophonique à travers lui.

A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif d'amplification de puissance d'un signal audiophonique issu d'une source pour l'attaque en courant d'un haut-parleur, caractérisé en ce qu'il comprend: - un étage de conversion propre à convertir le signal audio en un premier courant; - un étage de couplage ayant une entrée en haute impédance et propre à produire un second courant image du premier courant; et - un étage de puissance propre à amplifier le second courant afin de produire un signal audiophonique amplifié sous la forme d'un courant d'attaque du haut-parleur.

Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - l'étage de couplage comprend un miroir de courant propre à recevoir sur une branche d'entrée le premier courant et à délivrer sur une branche de sortie le second courant; - l'étage de conversion comprend un convertisseur tension/courant propre à recevoir le signal audiophonique sous la forme d'une tension d'entrée 15 et à produire et délivrer à l'étage de couplage un courant asservi sur cette tension d'entrée; - le convertisseur tension/courant comprend: - un montage différentiel de tension propre à recevoir la tension d'entrée sur une borne non-inverseuse et à produire le courant asservi sur une 20 borne inverseuse; et - une boucle de contre- réaction propre à réinjecter en entrée du montage différentiel de tension une tension image de la tension différentielle entre la tension à la borne inverseuse et la tension à la borne non-inverseuse; - le montage différentiel de tension comprend un premier et un second transistors, une électrode de commande du premier transistor étant connectée à une borne de réception de la tension d'entrée, une électrode de commande du second transistor délivrant le courant asservi, des électrodes d'entrée et de sortie des premier et second transistors étant connectées entre elles respectivement et l'électrode de commande du second transistor étant connectée à l'électrode de sortie du premier transistor; - le montage différentiel de tension comprend un premier et un second transistors, une électrode de commande du premier transistor étant connectée à une borne de réception de la tension d'entrée, une électrode de commande du second transistor délivrant le courant asservi, des électrodes d'entrée des premier et second transistors étant connectées entre elles, des électrodes de sortie des premier et second transistors étant connectées à travers une résistance prédéterminée et l'électrode de commande du second transistor étant connectée à l'électrode de sortie du premier transistor; - le convertisseur tension/courant comprend un troisième transistor dont l'électrode de commande est connectée à l'électrode de sortie du premier transistor, dont l'électrode de sortie est connectée à l'électrode de commande du second transistor et dont l'électrode d'entrée est connectée à l'entrée de l'étage de couplage; - il comprend en outre un circuit de polarisation propre à générer une tension de réglage du point de fonctionnement de l'étage de puissance et un sommateur propre à sommer le courant asservi produit par le convertisseur tension/courant et un courant correspondant à cette tension de réglage et à délivrer la somme résultante à l'étage de couplage; - l'étage de puissance comprend: - un convertisseur courant/tension propre à produire une tension image du second courant; un régulateur de tension propre à recevoir ladite tension image sur une entrée de référence et à produire une tension régulée; et - un quatrième transistor dont une électrode de commande est connectée pour recevoir la tension régulée et dont une électrode de sortie est connectée à une borne de sortie pour l'attaque du haut-parleur et à une entrée de contre-réaction du régulateur de tension; et - il comprend en outre un générateur de courant propre à générer un courant de réglage de courant maximal attaquant le haut parleur et un soustracteur propre à soustraire du courant en sortie de l'étage de puissance le courant de réglage.

L'invention a également pour objet un système d'amplification de puissance d'un signal audiophonique issu d'une source pour l'attaque en courant d'un haut-parleur, caractérisé en ce qu'il consiste en un montage symétrique comprenant au moins deux dispositifs du type susmentionné.

Suivant des modes particuliers de réalisation, le système comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - un premier et un second dispositifs complémentaires du type susmentionné et un sommateur pour produire un courant d'attaque du haut- parleur en sommant les courants en sortie desdits dispositifs. ; et - un premier et un second dispositifs identiques du type susmentionné et un déphaseur propre à déphaser le courant en sortie du premier dispositif d'environ 180 et un sommateur pour produire un courant d'attaque du haut-parleur en sommant le courant déphasé en sortie du déphaseur et le courant en sortie du second dispositif.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en relation avec les dessins annexés dans lesquels des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un amplificateur de classe A selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique d'un amplificateur de classe A du type à montage symétrique selon l'invention; et - la figure 3 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation d'un amplificateur de classe A du type à montage symétrique selon l'invention.

Dans la description qui suit, les termes d < électrode de commande désignent la base d'un transistor bipolaire ou la grille d'un transistor à effet de champ (FET), les termes d électrode d'entrée désignent l'émetteur d'un transistor bipolaire ou la source d'un transistor FET, et les termes d' électrode de sortie désignent le collecteur d'un transistor bipolaire ou le drain d'un transistor FET.

Sur la figure 1, un amplificateur de puissance de classe A selon l'invention du type asymétrique, ou single-end , est schématiquement représenté sous la référence générale 10.

L'amplificateur 10 comprend une borne de réception de signaux 12 propre à être connectée à une source de signaux audiophoniques (non représentée), comme un lecteur numérique de disques compacts par exemple, pour la réception d'un signal audiophonique sous la forme d'une tension d'entrée Ve.

Cet amplificateur 10 est adapté pour produire, en fonction de la tension Ve, un signal audiophonique amplifié sous la forme d'un courant de sortie Is. Ce courant Is est délivré à une borne de sortie 14 de l'amplificateur 10 pour l'attaque en courant d'un haut-parleur (non représenté), c'est-àdire pour l'attaque d'une charge électro-mécano-acoustique.

L'amplificateur 10 comprend, pour son raccordement à une alimentation électrique (non représentée), une première ligne d'alimentation 16 propre à être connectée, via une première borne d'alimentation 18, à une tension d'alimentation positive V+.

L'amplificateur 10 comprend également une seconde ligne d'alimentation 20 propre à être connectée, via une seconde borne d'alimentation 22, à une tension d'alimentation négative V-.

Les tensions d'alimentations V+ et V- sont générées par une source de tension constante. Cette source étant non idéale, les tensions d'alimentation présentent des variations de leurs valeurs auxquelles le courant de sortie Is de l'amplificateur 10 selon l'invention est insensibilisé.

A cet effet, l'amplificateur 10 comprend un convertisseur tension/courant 24 en tant qu'étage d'entrée. Ce convertisseur tension/courant 24 est connecté à la borne d'entrée 12 et est propre à convertir le signal audiophonique reçu sous la forme de la tension Ve en un signal audiophonique sous la forme d'un courant I1.

L'amplificateur 10 comprend également un étage de couplage 26 connecté au convertisseur tension/courant 24 et propre à produire, et délivrer en sortie, un second courant 12 image du premier courant Il. Plus particulièrement, cet étage de couplage 26 présente une entrée en haute impédance, par exemple une entrée d'impédance supérieure à 500kS2, et est propre à générer un second courant 12 sensiblement égal au premier courant Il qu'il reçoit du convertisseur tension/courant 24. Le courant 12 est ainsi insensible aux variations de l'alimentation électrique, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

Un étage de puissance 28 ayant une entrée en haute impédance et une sortie en basse impédance est connecté à l'étage de couplage 26 et constitue l'étage de sortie de l'amplificateur 10. Cet étage de puissance 28 reçoit le second courant 12 de l'étage de couplage 26 et est propre à amplifier celui-ci d'un facteur a prédéterminé afin de produire et délivrer à la borne de sortie 14 un signal audiophonique amplifié pour l'attaque en courant du haut-parleur.

L'amplificateur 10 comprend également un étage de polarisation 30 de l'étage de puissance 28 connecté au convertisseur tension/courant 24 et propre à régler le point de fonctionnement de l'étage de puissance 28 d'une manière qui sera expliquée plus en détail par la suite.

Un générateur de courant constant 32 est par ailleurs connecté à la borne de sortie 14 et est propre à délivrer à celle-ci un courant constant 10 prédéterminé pour régler le courant maximal à délivrer au haut-parleur connecté à la borne de sortie 14, comme cela sera également décrit plus en détail par la suite.

En outre, la première ligne d'alimentation 16 comprend un circuit de régulation d'alimentation positive 34 auquel sont connectés les étages de conversion 24 et de couplage 26 pour leur alimentation en énergie.

Enfin, la seconde ligne d'alimentation 20 comprend un circuit de régulation d'alimentation négative 36 auquel est également connecté l'étage de conversion 24 pour son alimentation en énergie.

Ces circuits de régulation 34 et 36 sont propres à délivrer des tensions régulées sur la valeur nominale de tension positive V+ et sur la valeur nominale de tension négative V- respectivement. Les circuits de régulation 34 et 36 constituent ainsi un premier filtrage des variations des tensions positive V+ et négative V- pour le convertisseur tension/courant 24 et l'étage de couplage 26. Le circuit de régulation de tension positive 34 et le circuit de régulation de tension négative 36 sont par exemple des régulateurs de tension fabriqués par la société National Semiconductor et désignés sous la référence LM7818CT et LM7918CT respectivement.

Chacun des régulateurs LM7818CT et LM7918CT a pour fonction de délivrer à une borne de sortie S une tension régulée sur la somme d'une tension reçue à une borne de référence R et d'une tension constante prédéterminée propre au régulateur en fonction d'une tension de contre-réaction reçue sur une borne C de contre-réaction.

En variante, pour des raisons de coût par exemple, les lignes d'alimentation électrique 16 et 20 ne comprennent pas de tels circuits de régulation de tension.

Toujours en référence à la figure 1, il va maintenant être décrit un mode de réalisation préféré de l'amplificateur selon l'invention.

Dans ce mode de réalisation, le convertisseur tension/courant 24 a une sortie en haute impédance et est également adapté pour mettre en oeuvre un asservissement du courant 11 sur la tension Ve afin de produire un courant Il stabilisé sur la tension Ve.

Le convertisseur comporte un montage différentiel de tension 38 comprenant un premier et un second transistors bipolaires 40, 42 du type NPN.

La base du premier transistor 40 est connectée à la borne de réception 12 et constitue l'entrée non-inverseuse du montage différentiel 38. La base du second transistor 42 constitue l'entrée inverseuse du montage différentiel 38 sur laquelle une tension de contre-réaction est réinjectée aux fins d'asservissement du courant Il sur la tension Ve, comme cela sera expliqué ci- dessous.

Le convertisseur tension/courant 24 comprend une résistance 44 dont une première borne est connectée à la base du second transistor 42 au niveau d'un noeud 46 et dont l'autre borne est connectée à une source de tension constante, par exemple une source de tension délivrant une tension de consigne V3 pour la polarisation de l'étage de puissance 28, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

Le fonctionnement en mode différentiel des premier et second transistors 40, 42 a pour effet de régler la tension V2 au noeud 46 à une valeur sensiblement égale à la tension d'entrée Ve reçue sur la base du premier transistor 40. Ceci a pour effet de générer dans la résistance 44 un courant 12 représentatif de la tension Ve.

Par exemple, si la tension de consigne V3 appliquée à la seconde borne de la résistance 44 est nulle, la tension aux bornes de la résistance 44 est sensiblement égale à la tension d'entrée Ve et le courant 12 circulant dans la résistance 44 est égal au courant Il représentatif du signal audiophonique.

Si la tension de consigne V3 est constante mais non nulle, un courant 13 supplémentaire circule alors dans la résistance 44, le courant 12 circulant dans la résistance 44 étant donc égal à 13+11.

La polarisation en fonctionnement différentiel des premier et second transistors 40 et 42 est réalisée par une source de courant constant 48 connectée aux émetteurs de ceux-ci au niveau d'un noeud 50. Cette source de courant constant 48 comprend par exemple un transistor à effet de champ 52, par exemple du type à jonction à canal N, dont le drain est connecté au noeud 50 et dont la grille est connectée à la seconde ligne d'alimentation 20. Le transistor 52 est polarisé au moyen d'une résistance 54 connectée entre la source du transistor 52 et la seconde ligne d'alimentation 20.

Une résistance 56, branchée entre le collecteur du premier transistor 40 et le collecteur du second transistor 42, est propre à générer une tension V1 image de la tension différentielle Ve-V2, et à réinjecter cette tension image VI à l'entrée inverseuse du montage différentiel 38.

Le collecteur du premier transistor 40 est en outre connecté à la base d'un troisième transistor bipolaire 58 du type PNP consistant en un étage de liaison entre le montage différentiel 38 et l'étage de couplage 26. Le collecteur du troisième transistor 58 est connecté au noeud 46 et un courant sensiblement égal au courant 12 circulant dans la résistance 44 circule donc dans le collecteur de ce transistor 58.

L'émetteur du troisième transistor 58 est par ailleurs connecté à l'étage de couplage 26 et constitue la branche de sortie du convertisseur tension/courant 24. L'émetteur du troisième transistor 58 délivre un courant 14 sensiblement égal au courant 12 circulant sur le collecteur du transistor 58 et comprenant donc une composante de courant sensiblement égale au courant 11.

Comme on peut le noter, la boucle d'asservissement du courant I1 circulant sur la base du second transistor 42 sur la tension Ve à la base du premier transistor 40 est ici mise en oeuvre par la résistance 56 et le fait que le collecteur du premier transistor 40 est connecté, via le troisième transistor 58, à la base du second transistor 42.

En variante, et plus particulièrement pour des signaux de faible puissance dans le convertisseur tension/courant 24, la résistance 56 est omise.

En variante, et également pour des signaux de faible puissance dans le convertisseur tension/courant 24, le troisième transistor 58 est omis. Le collecteur du premier transistor 40 est alors directement connecté à la base du second transistor 42 et à l'entrée de l'étage de couplage 26.

L'étage de polarisation 30 de l'étage de puissance 28 est connecté, via la résistance 44, à la branche de contre-réaction du montage différentiel 38 au niveau du noeud 46. Cet étage de polarisation 30 comprend un générateur de tension constante 60 propre à délivrer la tension de consigne constante V3 prédéterminée pour le réglage des composantes continues des courants et tensions dans les étages de couplage 26 et de puissance 28. Cette tension de consigne constante V3 a donc notamment pour effet de régler le point de fonctionnement de l'étage de puissance 28.

La tension de consigne V3 est déterminée en fonction du gain a de l'étage d'amplification 28, de telle sorte que la partie continue 13 du courant en sortie du convertisseur de tension/courant 24, induite par la tension de consigne V3, est égale à I0/a.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'étage de couplage 26 est constitué d'un miroir de courant 62 de type quelconque, de sorte que l'étage de couplage 26 a une entrée et une sortie en haute impédance.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, ce miroir de courant 62 est un miroir de courant simple, c'est-à-dire comprenant deux transistors 64, 66, par exemple bipolaires du type PNP. En variante, l'étage de couplage 26 est constitué d'un miroir de courant en cascode de plus de deux transistors connu en soi dans l'état de la technique.

Le miroir de courant 62 est connecté à la première ligne d'alimentation 16 au niveau des émetteurs des transistors 64, 66 de celui-ci et comprend une branche d'entrée 68 et une branche de sortie 70. La branche d'entrée 68 est connectée à la sortie du convertisseur tension/courant 24, c'est-àdire à l'émetteur du troisième transistor 54, et reçoit un courant 14 sensiblement égal à la somme du courant Il et du courant 13 circulant sur le collecteur du troisième transistor 58.

Conformément au fonctionnement d'un miroir de courant, comme cela est connu dans l'état de la technique, la branche de sortie 70 du miroir de courant 62 délivre un courant 15 sensiblement égal au courant 14 circulant sur la branche d'entrée 68. Ce courant de sortie 15 est donc constitué de la somme d'un courant 16 qui est l'image du courant 11, c'est-à-dire qui est sensiblement égal au courant I1, et d'un courant 17 qui est l'image du courant 13, c'est-à-dire qui est sensiblement égal au courant 13.

Il est donc à noter que le courant 16 qui est l'image de la conversion de la tension d'entrée Ve en un courant Il, mais également le courant 17 qui est le courant polarisant l'étage de puissance 28 sont insensibilisés aux variations des tensions d'alimentation V+ et V-.

L'étage d'amplification 28 est connecté à la branche de sortie 70 du miroir de courant 62, est propre à recevoir le courant de sortie 15 du miroir de courant 62 et à amplifier celui-ci par le gain a. Cet étage d'amplification 28 a une entrée en haute impédance pour la réception d'un courant de faible amplitude et une sortie en basse impédance pour la délivrance d'un courant fort.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, l'étage de puissance 28 comprend un circuit de régulation de tension 72, par exemple identique au circuit de régulation de tension positive 34.

L'étage de puissance 28 comprend une résistance 74 dont une borne 76 est connectée à la branche de sortie 70 du miroir de courant 62 et dont l'autre borne 78 est connectée à la seconde ligne d'alimentation 20. Le passage du courant 15 dans la résistance 74 produit entre les bornes 76, 78 de celle-ci une tension V5 image du courant 15. Il est à noter que le courant 15 étant insensibilisé aux variations des tensions d'alimentations V+ et V-, la tension V5 l'est également.

Une borne de référence 80 du circuit de régulation de tension 72 est connectée à la borne 76 de la résistance 74 pour recevoir la tension V5 en tant qu'entrée de référence.

L'étage de puissance 28 comprend également un transistor bipolaire 82 du type NPN dont la base est connectée à une borne de sortie 84 du circuit de régulation de tension 72 délivrant une tension régulée V6 sur la tension de référence V5. Le collecteur du transistor 82 est connecté à la borne de sortie 14 de l'amplificateur 10 et à une borne de contre- réaction 86 du circuit de régulation de tension 72. L'émetteur du transistor 82 est quant à lui connecté à une borne d'une résistance 88 dont l'autre borne est connectée à la seconde ligne d'alimentation 20.

La tension régulée V6 imposée à la base du transistor 82 est convertie par ce dernier en un courant 18 dans la résistance 88. Ce courant 18, sensiblement égal à a*(11+13) est délivré à la borne de sortie 14 de l'amplificateur 10 par le collecteur du transistor 82.

Comme on peut le noter, le gain a d'amplification de l'étage de puissance 28 est ici déterminé par le rapport de la valeur de la résistance 74 sur la valeur de la résistance 88. Le gain a peut donc être réglé par un choix approprié des valeurs de ces résistances. Par exemple, la résistance 74 est un potentiomètre.

Enfin, le générateur de courant constant 32 est connecté à la borne de sortie 12, et produit le courant IO qui est soustrait au courant 18 au niveau de la borne de sortie 14. Le générateur de courant constant 32 a une structure analogue à celle de l'étage de puissance 28 mais comprend des composants complémentaires des composants de celui-ci.

Le générateur de courant constant 32 comprend un circuit de régulation de tension 90, par exemple identique au circuit de régulation de tension négative 36. Une borne de tension de référence du circuit de régulation de tension 90 est connectée à la première ligne d'alimentation 16, une borne de sortie du circuit de régulation de tension 90 est connectée à la base d'un transistor bipolaire 92 du type PNP et un borne de contre- réaction du circuit de régulation de tension est connectée au collecteur du transistor 92, ce collecteur étant lui-même connecté à la borne de sortie 14 de l'amplificateur 10.

L'émetteur du transistor est connecté à une borne d'une résistance 94 dont l'autre borne est connectée à la première ligne d'alimentation 16.

Le circuit de régulation de tension 90 impose donc une tension de référence sur la base du transistor 92, ce qui crée le courant constant IO dans la résistance 94. La valeur du courant IO est déterminée par celle de la résistance 94 et est choisie telle que IO = a *I3. Le courant 10 annule donc la composante a *I3 du courant délivré par l'étage de puissance 28.

Ainsi, le courant à la borne de sortie 14 est sensiblement égal au courant a *11, c'est-à-dire sensiblement égal au courant résultant de la conversion de la tension d'entrée Ve amplifié du gain a.

II vient d'être décrit un mode de réalisation particulier de l'amplificateur selon l'invention comprenant des transistors bipolaires.

Un autre mode de réalisation de l'amplificateur selon l'invention présente une structure identique à celle décrite précédemment à la différence que les transistors bipolaires sont remplacés par des transistors à effet de champ du type à jonction (JFET) ou du type à semi- conducteur d'oxyde de métal (MOSFET).

De même, en variante, le transistor à effet de champ 48 du convertisseur tension/courant est remplacé par un transistor bipolaire.

II va maintenant être décrit en relation avec la figure 2 un système d'amplification de puissance d'un signal audiophonique pour l'attaque en courant d'un haut-parleur, du type symétrique, ou push-pull , comprenant deux amplificateurs de puissance selon l'invention.

Le système d'amplification du type push-pull selon l'invention comprend un amplificateur 10 tel que décrit précédemment en relation avec la figure 1 mais dont le générateur de courant constant 32 est remplacé par un amplificateur 100 complémentaire de l'amplificateur 10.

Cet amplificateur 100 est connecté à la borne de réception 12 pour recevoir la tension Ve et délivre à la borne de sortie 14 un signal audiophonique amplifié sous la forme d'un courant d'une manière analogue à celle de l'amplificateur 10.

L'amplificateur 100 a une structure identique à celle de l'amplificateur à la différence que ses composants, c'est-à-dire ses transistors et ses circuits de régulation de tension et la polarité de ses tensions d'alimentation, sont complémentaires de ceux de l'amplificateur 10.

Comme cela est illustré sur la figure 2, l'amplificateur 100 est obtenu à partir de l'amplificateur 10 en remplaçant les transistors bipolaires du type NPN par des transistors bipolaires du type PNP et vice et versa, et en remplaçant le transistor à effet de champ du type à jonction à canal N par un transistor à effet de champ du type à jonction à canal P. Ainsi, l'amplificateur 10 délivre à la borne de sortie 14 un courant égal à a*(11+13) et l'amplificateur 100 délivre à la borne 14 un courant égal à a *(11-13). Le courant résultant délivré à la borne de sortie 14 est donc égal à 2*a*I1. Ainsi, il est obtenu un signal audiophonique amplifié d'un facteur 2 par rapport à l'amplification par un seul amplificateur selon l'invention.

Un second mode de réalisation d'un système d'amplification de puissance du type push-pull selon l'invention est illustré schématiquement sur la figure 3.

Le système push-pull selon le second mode de réalisation comprend des premier et second amplificateurs de puissance 10a, 10b identiques à celui décrit en relation avec la figure 1 mais sans les générateurs de courant constant.

Ces amplificateurs 10a, 10b sont connectés à la borne de réception 12 pour recevoir la tension Ve. L'un d'entre eux, par exemple le premier amplificateur 10a, a sa borne de sortie 14a connecté à un dispositif dedéphasage 200 qui déphase de 180 le courant délivré à cette borne de sortie 14a.

Le dispositif de déphasage 200 est connecté à la borne de sortie 14b du second amplificateur 10b. La borne de sortie 14b constitue la borne de sortie du système push-pull sur laquelle le haut parleur est propre à être connecté et le courant délivré par celle-ci est égal à 2*a*l1 du fait du déphasage du courant délivré par le premier amplificateur 10a.

Il vient d'être décrit des modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre d'exemple.

Bien entendu, d'autres modes de réalisation sont possibles. L'amplificateur et le système push-pull selon l'invention présentent donc les avantages suivants: - un temps de propagation de l'information réduit du fait de la conversion au plus tôt du signal audiophonique sous la forme d'un courant de l'absence de toute boucle de contre-réaction globale et du nombre réduit de composants formant l'amplificateur selon l'invention; une bande passante élevée pour les mêmes raisons; et - un taux de distorsion réduit du signal audiophonique du fait de l'insensibilisation du signal audiophonique délivré aux fluctuations d'alimentation ainsi qu'au nombre réduit de composants formant l'amplificateur selon l'invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'amplification de puissance d'un signal audiophonique issu d'une source pour l'attaque en courant d'un haut-parleur, caractérisé en ce qu'il comprend: - un étage de conversion (24) propre à convertir le signal audiophonique en un premier courant; - un étage de couplage (26) ayant une entrée en haute impédance et propre à produire un second courant image du premier courant; et - un étage de puissance (28) propre à amplifier le second courant afin de produire un signal audiophonique amplifié sous la forme d.'un courant d'attaque du haut-parleur.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage de couplage (26) comprend un miroir de courant (62) propre à recevoir sur une branche d'entrée (68) le premier courant et à délivrer sur une branche de sortie (70) le second courant.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étage de conversion (24) comprend un convertisseur tension/courant (24) propre à recevoir le signal audiophonique sous la forme d'une tension d'entrée et à produire et délivrer à l'étage de couplage (26) un courant asservi sur cette tension d'entrée.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le convertisseur tension/courant (24) comprend: - un montage différentiel de tension (38) propre à recevoir la tension d'entrée sur une borne noninverseuse et à produire le courant asservi sur une borne inverseuse; et une boucle de contre-réaction (52, 54) propre à réinjecter en entrée du montage différentiel de tension une tension image de la tension différentielle entre la tension à la borne inverseuse et la tension à la borne non-inverseuse.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le montage différentiel de tension (38) comprend un premier et un second transistors (40, 42), une électrode de commande du premier transistor (40) étant connectée à une borne de réception de la tension d'entrée, une électrode de commande du second transistor (42) délivrant le courant asservi, des électrodes d'entrée et de sortie des premier et second transistors (40, 42) étant connectées entre elles respectivement et l'électrode de commande du second transistor (42) étant connectée à l'électrode de sortie du premier transistor (40).

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le montage différentiel de tension (38) comprend un premier et un second transistors (40, 42), une électrode de commande du premier transistor (40) étant connectée à une borne de réception de la tension d'entrée, une électrode de commande du second transistor (42) délivrant le courant asservi, des électrodes d'entrée des premier et second transistors (40, 42) étant connectées entre elles, des électrodes de sortie des premier et second transistors (40, 42) étant connectées à travers une résistance prédéterminée et l'électrode de commande du second transistor (42) étant connectée à l'électrode de sortie du premier transistor (40).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le convertisseur tension/courant 24 comprend un troisième transistor (54) dont l'électrode de commande est connectée à l'électrode de sortie du premier transistor (40), dont l'électrode de sortie est connectée à l'électrode de commande du second transistor (42) et dont l'électrode d'entrée est connectée à l'entrée de l'étage de couplage (26).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de polarisation (30) propre à générer une tension de réglage du point de fonctionnement de l'étage de puissance (28) et un sommateur (58) propre à sommer le courant asservi produit par le convertisseur tension/courant (24) et un courant correspondant à cette tension de réglage et à délivrer la somme résultante à l'étage de couplage (26).

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étage de puissance (28) comprend: -un convertisseur courant/tension (74) propre à produire une tension 30 image du second courant; - un régulateur de tension (72) propre à recevoir ladite tension image sur une entrée de référence et à produire une tension régulée; et - un quatrième transistor (82) dont une électrode de commande est connectée pour recevoir la tension régulée et dont une électrode de sortie est connectée à une borne de sortie pour l'attaque du haut-parleur et à une entrée de contre-réaction du régulateur de tension.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un générateur de courant (32) propre à générer un courant de réglage de courant maximal attaquant le haut parleur et un soustracteur (14) propre à soustraire du courant en sortie de l'étage de puissance (28) le courant de réglage.

11. Système d'amplification de puissance d'un signal audiophonique issu d'une source pour l'attaque en courant d'un haut-parleur, caractérisé en ce qu'il consiste en un montage symétrique comprenant au moins deux dispositifs conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 9.

12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second dispositifs complémentaires et conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 9, et un sommateur pour produire un courant d'attaque du haut-parleur en sommant les courants en sortie desdits dispositifs.

13. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second dispositifs identiques et conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 9, un déphaseur propre à déphaser le courant en sortie du premier dispositif d'environ 180 et un sommateur pour produire un courant d'attaque du haut-parleur en sommant le courant déphasé en sortie du déphaseur et le courant en sortie du second dispositif.