WO2007028897A1 - Dispositif d'amplification d'une tension representative d'une information audiophonique - Google Patents

Dispositif d'amplification d'une tension representative d'une information audiophonique Download PDF

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WO2007028897A1
WO2007028897A1 PCT/FR2006/002056 FR2006002056W WO2007028897A1 WO 2007028897 A1 WO2007028897 A1 WO 2007028897A1 FR 2006002056 W FR2006002056 W FR 2006002056W WO 2007028897 A1 WO2007028897 A1 WO 2007028897A1
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Inventor
Vincent Tamisier
Original Assignee
Storm Audio
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2173—Class D power amplifiers; Switching amplifiers of the bridge type

Definitions

  • the present invention relates to a device for amplifying a voltage representative of audiophonic information from a source for the attack of an acoustic load.
  • the present invention relates to such a device comprising a class D amplification chain capable of delivering at least one amplified electrical signal for driving the load as a function of the voltage representative of the audiophonic information.
  • a class D amplification chain capable of delivering at least one amplified electrical signal for driving the load as a function of the voltage representative of the audiophonic information.
  • Such devices are known to be used in mass-produced equipment, such as mobile phones for example.
  • the sound quality is generally unsatisfactory due to the low bandwidth of these amplification devices.
  • the object of the present invention is to solve the above problem.
  • the subject of the invention is a device for amplifying the power of a voltage representative of an audiophonic information originating from a source for the attack of an acoustic load, the device comprising an amplification chain.
  • class D capable of delivering at least one amplified electrical signal for driving the load as a function of the voltage representative of the acoustic information, characterized in that it further comprises:
  • the device comprises one or more of the following features:
  • the first correction loop comprises:
  • the correction means comprise means for controlling the measurement voltage on the voltage delivered at the input of the amplification system;
  • the amplifier chain comprises a class D power amplifier and at least one low-pass filter arranged at the output of the amplifier, and the measuring means are suitable for measuring the output current of the or each pass filter; low;
  • the amplifier chain comprises a class D power amplifier and at least one low-pass filter arranged at the output of the amplifier, and the measuring means are capable of measuring the input current of the or each pass filter; low.
  • the measuring means are chosen to have a frequency behavior substantially equal to that of the or each low-pass filter
  • the amplification system comprises a half-bridge type amplifier
  • the amplification system comprises an H-bridge type amplifier; the measuring means are suitable for measuring a single current flowing in the amplification chain;
  • the measuring means are suitable for measuring two currents flowing in the amplification chain
  • the conversion means comprise means for subtracting the two measured currents and means for transforming the currents subtracted into the measurement voltage;
  • amplification chain means for measuring at least one voltage of the amplification chain; and a second correction loop, external to the first correction loop, adapted to correct the amplified electrical signal as a function of the or each measured voltage;
  • the second correction loop comprises means for controlling the or each voltage measured on the voltage representative of the audiophonic information
  • the amplification chain comprises a class D power amplifier and at least one low-pass filter arranged at the output of the amplifier, and the means for measuring the or each voltage are suitable for measuring the voltage at the output of the amplifier; or each low-pass filter;
  • the amplifier chain comprises a class D power amplifier and at least one low-pass filter arranged at the output of the amplifier, and the means for measuring the or each voltage are suitable for measuring the input voltage of the amplifier; or each low-pass filter; the means for measuring the at least one voltage are suitable for measuring a single voltage of the amplification chain;
  • the means for measuring the or each voltage are suitable for measuring the difference of two amplification system voltages
  • the second external correction loop comprises means for correcting a voltage delivered at the input of the first loop; correction based on the difference of these two voltages.
  • FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a second embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic view of a third embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic view of a fourth embodiment.
  • FIG. 1 there is illustrated generally a first embodiment of a device for amplifying an analog voltage Ve representative of an audiophonic information item and delivered by a source 12, such as for example a reader musical CD-ROMs, a microphone, a mobile phone antenna or others.
  • the device 10 drives an electromechanical-acoustic load 14, such as a loudspeaker, using the amplified voltage.
  • the device 10 comprises for this purpose an amplification chain 16 comprising a class D amplifier 18 of the half bridge type in series with a low-pass filter 20.
  • the amplifier 18 comprises a modulator 22 in pulse width (PWM) consisting of a comparator 24 connected to a clock 26 delivering to an inverting terminal 28 thereof a triangular voltage Vt of predetermined frequency and amplitude.
  • PWM pulse width
  • the modulator 22 modulates in pulse width an analog voltage Vni that receives the comparator 24 on a non-inverting terminal 30 and thus generates on an output 32 of the comparator 24 a voltage VmIi modulated in pulse width, as is known in FIG. itself.
  • the amplifier 18 also comprises a logic control circuit 34 connected to the output 32 of the comparator 24 and controlling, as a function of the voltage VmI 1, a half-bridge arrangement 36 consisting of a MOSFET transistor.
  • the half-bridge assembly 36 thus delivers on an output 42 an amplification of the voltage Vni in the form of an amplified voltage Va.
  • the amplifier 18 is. finally connected to a power supply (not shown) switching for the supply of electrical energy of these components.
  • the low-pass filter 20 for example constituted by an LC circuit, is connected to the output 42 of the half-bridge assembly 36 and outputs an average Vs of amplified voltage Va.
  • the load 14 is connected on one of its terminals to the output of the low-pass filter 20 and on the other of its terminals to ground.
  • the device 10 further comprises a current sensor 44 arranged at the output of the low-pass filter 20, for example a current sensor based on transistors of the MAX47ESA type from the company Maxim Integrated Products Inc.
  • the current sensor 44 measures the current Is at the output of the low-pass filter and is connected to a correction loop 46 of the charge voltage Vs of the load 14.
  • This loop 46 is a feedback loop comprising a current converter / voltage 48 connected to the current sensor 44 and generating a measurement voltage Vim image of the current Is measured by it.
  • the converter 46 consists of a predetermined impedance resistance.
  • the current sensor and the current / voltage converter consist of a predetermined impedance resistor arranged in series with the low-pass filter 20 and at the output thereof and of a voltage sensor measuring the voltage at the terminals of said resistor.
  • the correction loop 46 also comprises a subtractor 50 and a corrector 52.
  • the subtracter 50 is connected to the converter 48 and to the source 12, and outputs the difference ⁇ c of these two voltages, hereinafter referred to as "error of current control ".
  • the corrector 52 is connected to the output of the subtractor 50 and determines, as a function of the servocontrol error ⁇ c, the analog voltage Vni.
  • the corrector 52 implements a predetermined control law of the measurement voltage Vim on the voltage Ve, such as for example an integral proportional law (P1) or a derivative integral proportional law (PID), having the effect of substantially canceling the servocontrol error ⁇ c and to obtain stability and performance conditions required for the correction loop.
  • a predetermined control law of the measurement voltage Vim on the voltage Ve such as for example an integral proportional law (P1) or a derivative integral proportional law (PID), having the effect of substantially canceling the servocontrol error ⁇ c and to obtain stability and performance conditions required for the correction loop.
  • the corrector 52 is implemented in the form of an analog circuit, or alternatively comprises a digital signal processing unit such as a DSP for example.
  • the current sensor 44 is arranged between the amplifier
  • the current sensor 44 behaves substantially as a low-pass filter and the current sensor 44 is chosen so that its frequency behavior is substantially equal to that of the low-pass filter 20.
  • the cut-off frequency of the sensor 44 is chosen so as not to differ from that of the filter 20 by more than 10 percent.
  • the corrector 52 is arranged between the converter 48 and the subtractor 50.
  • the transistors 38, 40 of the half-bridge arrangement are insulated gate bipolar transistors (IGBTs) when large signal powers are required.
  • the low-pass filter 20 is omitted.
  • Figure 2 there is illustrated under the general reference a second embodiment of the device according to the invention. This second embodiment differs essentially from that of FIG. 1 in that the assembly 36 of transistors of the amplifier 18 is an H-bridge or "H-bridge" assembly, which provides electrical symmetry and signals. of the entire device.
  • the amplifier 36 comprises two half-bridge arrangements 36, 62 each consisting of an N-channel MOSFET 38, 64, and a common source P-channel MOSFET 40, 66. These assemblies 36, 62 are identical to that of FIG. 1. A first assembly 36 is directly connected to the output of the logic control circuit 34 and a second assembly is connected thereto through an inverter 68.
  • a low-pass filter 20, 70 is connected to the output of each mounting 36, 62.
  • These low-pass filters are identical to the base-pass filter of FIG. 1 and deliver averaged voltages to the load 14 which is thus attacked symmetrically.
  • the device just described comprises two current sensors identical to the sensor 44 and arranged at the output of the low-pass filters 20, 70.
  • the correction loop 46 then comprises, arranged between the two current sensors and the converter current / voltage 48, a circuit forming the difference between the two measured currents, dividing this difference by 2 and transforming the result of this operation into the measurement voltage.
  • Such an average circuit therefore the drive current Is and filters the noise.
  • the current sensor (s) are arranged at the input of the low-pass filters and each current sensor is chosen to have a frequency behavior substantially equal to that of the low-pass filters, as described previously.
  • the low-pass filters 20 and 70 are omitted.
  • correction loops described above are based on a measurement of one or two currents of the amplification chains, and that the correction is performed as a function of an image signal of the current or currents measured. which is not equivalent, especially in terms of impedance, to a correction loop based on a measurement of one or more amplification chain voltages. It is thus found that these correction loops have the effect of substantially increasing the bandwidth of the amplification chains and substantially improve the overall stability and accuracy of the amplification.
  • FIG 3 is a schematic view of a third embodiment of the device according to the invention. Designated under the general reference 80, this device includes all the elements of that of Figure 1 and a voltage sensor 82 measuring the voltage Vs at the output of the low-pass filter 20 and an additional correction loop 84.
  • the additional correction loop 84 is a feedback loop correcting the measured voltage Vs.
  • the loop 84 is external to the correction loop 46 and comprises a second subtractor 86 and a second corrector 88 connected to the output of the second subtractor 86.
  • the second subtracter 86 is connected to the source 12 and the voltage sensor 82 and forms the difference of the voltage Ve and the measured voltage Vs, the difference ⁇ v hereinafter referred to as "voltage control error".
  • the second corrector 88 determines, as a function of the voltage control error ⁇ v, the analog input voltage of the subtractor 50 of the internal correction loop 46, as illustrated in FIG. 3.
  • the second corrector 88 implement a predetermined servo law of the voltage Vs on the voltage Ve, such as an integral proportional law (P1) or a derivative integral proportional law (PID), having the effect of substantially canceling the servo error ⁇ v voltage and to obtain stability and performance conditions required for the correction loop.
  • P1 integral proportional law
  • PID derivative integral proportional law
  • the second corrector 88 is implemented in the form of an analog circuit, or alternatively comprises a digital signal processing unit such as a DSP for example.
  • the voltage sensor measures the input voltage of the low-pass filter 20 and is chosen to have a frequency behavior substantially equal to that of the low-pass filter.
  • the second corrector 8B is arranged between the voltage sensor 82 and the second subtracter 86.
  • FIG. 4 is a schematic view of a fourth embodiment 100 of the device according to the invention.
  • This embodiment comprises all the elements of the embodiment of FIG. 2 as well as a voltage sensor 48 and a second correction loop 84 similar to the voltage sensor 48 and the second correction loop 84 of the device.
  • the voltage sensor 48 of the fourth embodiment differs from that of the third embodiment in that it measures the difference of the voltages at the output of the low-pass filters 20, 70, that is to say tell the voltage across the load 14.
  • the voltage sensor 48 of the fourth embodiment is identical to that of the third embodiment and measures the output voltage of the band-pass filter 20.
  • the voltage sensor of the fourth embodiment measures the difference of the input voltages of the low-pass filters 20, 70 and is chosen to have a frequency behavior substantially equal to those of the low-pass filters 20, 70.
  • the second corrector 88 is arranged between the voltage sensor 82 and the second subtractor 86.
  • the outer loop further improves the stability and accuracy of the amplification.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (10 ) d'amplification d'une tension (Ve) représentative d'une information audiophonique issue d'une source (12) pour l'attaque d'une charge (14), le dispositif comprenant une chaîne d'amplification (16) de classe D propre à délivrer au moins un signal électrique (Vs) amplifié d'attaque de la charge en fonction de la tension représentative de l'information acoustique. Ce dispositif comprend des moyens (44) de mesure d'au moins un courant de la chaîne d'amplification, et une première boucle de correction (46) du au moins un signal électrique en fonction de la mesure du ou de chaque courant.

Description

Dispositif d'amplification d'une tension représentative d'une information audiophonique.
La présente invention concerne un dispositif d'amplification d'une tension représentative d'une information audiophonique issue d'une source pour l'attaque d'une charge acoustique.
Plus particulièrement, la présente invention concerne un tel dispositif comprenant une chaîne d'amplification de classe D propre à délivrer au moins un signal électrique amplifié d'attaque de la charge en fonction de la tension représentative de l'information audiophonique. On connaît de tels dispositifs utilisés dans des matériels produits en grande série, comme des téléphones portables par exemple. De manière typique, la qualité du son est généralement peu satisfaisante du fait de la faible bande passante de ces dispositifs d'amplification.
Le but de la présente invention est de résoudre le problème susmentionné.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'amplification de puissance d'une tension représentative d'une information audiophonique issue d'une source pour l'attaque d'une charge acoustique, le dispositif comprenant une chaîne d'amplification de classe D propre à délivrer au moins un signal électrique amplifié d'attaque de la charge en fonction de la tension représentative de l'information acoustique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- des moyens de mesure d'au moins un courant de la chaîne d'amplification ; et
- une première boucle de correction du ou de chaque signal électrique en fonction de la mesure du ou de chaque courant.
Selon des modes de réalisation particuliers, le dispositif comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la première boucle de correction comprend :
- des moyens de conversion du courant mesuré en une tension de mesure ; et
- des moyens de correction d'une tension délivrée en entrée de la chaîne d'amplification en fonction de la tension de mesure ;
- les moyens de correction. comprennent des moyens d'asservissement de la tension de mesure sur la tension délivrée en entrée de la chaîne d'amplification ; - la chaîne d'amplification comprend un amplificateur de puissance de classe D et au moins un filtre passe-bas agencé en sortie de l'amplificateur, et les moyens de mesure sont propres à mesurer le courant en sortie du ou de chaque filtre passe-bas ; - la chaîne d'amplification comprend un amplificateur de puissance de classe D et au moins un filtre passe-bas agencé en sortie de l'amplificateur, et les moyens de mesure sont propres à mesurer le courant en entrée du ou de chaque filtre passe-bas.
- les moyens de mesure sont choisis pour avoir un comportement fréquentiel sensiblement égal à celui du ou de chaque filtre passe-bas ;
- la chaîne d'amplification comprend un amplificateur du type à montage en demi-pont ;
- la chaîne d'amplification comprend un amplificateur du type à montage en pont en H ; - les moyens de mesure sont propres à mesurer un seul courant circulant dans la chaîne d'amplification ;
- les moyens de mesure sont propres à mesurer deux courants circulants dans la chaîne d'amplification ;
- les moyens de conversion comprennent des moyens de soustraction des deux courants mesurés et des moyens de transformation des courants soustraits en la tension de mesure ;
- il comprend en outre :
- des moyens de mesure d'au moins une tension de la chaîne d'amplification ; et - une seconde boucle de correction, externe à la première boucle de correction, adaptée pour corriger le signal électrique amplifié en fonction de la ou de chaque tension mesurée ;
- la seconde boucle de correction comprend des moyens d'asservissement de la ou de chaque tension mesurée sur la tension représentative de l'information audiophonique ;
- la chaîne d'amplification comprend un amplificateur de puissance de classe D et au moins un filtre passe-bas agencé en sortie de l'amplificateur, et les moyens de mesure de la ou de chaque tension sont propres à mesurer la tension en sortie du ou de chaque filtre passe-bas ; - la chaîne d'amplification comprend un amplificateur de puissance de classe D et au moins un filtre passe-bas agencé en sortie de l'amplificateur, et les moyens de mesure de la ou de chaque tension sont propres à mesurer la tension en entrée du ou de chaque filtre passe-bas ; - les moyens de mesure de la au moins une tension sont propres à mesurer une seule tension de la chaîne d'amplification ;
- les moyens de mesure de la ou de chaque tension sont propres à mesurer la différence de deux tensions de la chaîne d'amplification, et la seconde boucle de correction externe comprend des moyens de correction d'une tension délivrée en entrée de la première boucle de correction en fonction de la différence de ces deux tensions.
L'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 premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention ;
- la.figure 2 est une vue schématique d'un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; et
- la figure 4 est une vue schématique d'un quatrième mode de réalisation.
Sur la figure 1 , on a illustré sous la référence générale 10 un premier mode de réalisation d'un dispositif d'amplification d'une tension Ve analogique représentative d'une information audiophonique et délivrée par une source 12, comme par exemple un lecteur de cédéroms musicaux, un microphone, une antenne de téléphone mobile ou autres. Le dispositif 10 attaque une charge électro-mécano-acoustique 14, comme un haut parleur, à l'aide de la tension amplifiée.
Le dispositif 10 comprend à cet effet une chaîne d'amplification 16 comportant un amplificateur 18 de classe D du type à montage en demi-pont en série avec un filtre passe-bas 20. L'amplificateur 18 comprend un modulateur 22 en largeur d'impulsion (MLI) constitué d'un comparateur 24 connecté à une horloge 26 délivrant à une borne inverseuse 28 de celui-ci une tension triangulaire Vt de fréquence et d'amplitude prédéterminées. Le modulateur 22 module en largeur d'impulsion une tension analogique Vni que reçoit le comparateur 24 sur une borne non-inverseuse 30 et génère ainsi sur une sortie 32 du comparateur 24 une tension VmIi modulée en largeur d'impulsion, comme cela est connu en soi.
L'amplificateur 18 comprend également un circuit 34 de contrôle logique connecté à la sortie 32 du comparateur 24 et commandant en fonction de la tension VmIi un montage en demi-pont 36 constitué d'un transistor MOSFET
38 à canal N et d'un transistor MOSFET 40 à canal P à source commune, comme cela est connu en soi. Le montage en demi-pont 36 délivre ainsi sur une sortie 42 une amplification de la tension Vni sous la forme d'une tension amplifiée Va.
L'amplificateur 18 est. enfin connecté à une alimentation électrique (non réprésentée) à découpage pour l'alimentation en énergie électrique de ces composants.
Le filtre passe-bas 20, par exemple constitué d'un circuit LC, est connecté à la sortie 42 du -montage en demi-pont 36 et délivre en sortie une moyenne Vs de tension amplifiée Va. La charge 14 est connectée sur l'une de ses bornes à la sortie du filtre passe-bas 20 et sur l'autre de ses bornes à la masse.
Le dispositif 10 comprend en outre un capteur de courant 44 agencé en sortie du filtre passe-bas 20, par exemple un capteur de courant à base de transistors du type MAX47ESA de la société Maxim Integrated Products Inc.
Le capteur de courant 44 mesure le courant Is en sortie du filtre passe- bas et est connecté une boucle de correction 46 de la tension Vs d'attaque de la charge 14. Cette boucle 46 est une boucle à contre-réaction comprenant un convertisseur courant/tension 48 connecté au capteur de courant 44 et générant une tension de mesure Vim image du courant Is mesuré par celui-ci. Par exemple, le convertisseur 46 est constitué d'une résistance d'impédance prédéterminée. En variante, le capteur de courant et le convertisseur courant/tension sont constitués d'une résistance d'impédance prédéterminée agencée en série avec le filtre passe-bas 20 et en sortie de celui-ci et d'un capteur de tension mesurant la tension aux bornes de ladite résistance. La boucle de correction 46 comprend également un soustracteur 50 et un correcteur 52. Le soustracteur 50 est connecté au convertisseur 48 et à la source 12, et délivre en sortie la différence εc de ces deux tensions, ci-après désignée par « erreur d'asservissement de courant ».
Le correcteur 52 est connecté à la sortie du soustracteur 50 et détermine en fonction de l'erreur d'asservissement εc la tension analogique Vni.
Le correcteur 52 met en œuvre une loi d'asservissement prédéterminée de la tension de mesure Vim sur la tension Ve, comme par exemple une loi proportionnelle intégrale (Pl) ou une loi proportionnelle intégrale dérivée (PID), ayant pour effet d'annuler sensiblement l'erreur d'asservissement εc et d'obtenir des conditions de stabilité et de performance requises pour la boucle de correction.
Le correcteur 52 est mis en oeuvre sous la forme d'un circuit analogique, ou en variante comprend une unité de traitement de signaux numérique comme un DSP par exemple. En variante, le capteur de courant 44 est agencé entre l'amplificateur
18 et le filtre passe-bas 20 et sa bande passante est choisie sensiblement égale à celle du filtre passe-bas 20. Plus particulièrement, on sait que le capteur de courant 44 se comporte sensiblement comme un filtre passe-bas et le capteur de courant 44 est choisi pour que son comportement fréquentiel soit sensiblement égal à celui du filtre passe-bas 20. Notamment, la fréquence de coupure du capteur 44 est choisie de manière à ne pas différer de celle du filtre 20 de plus de 10 pourcents.
En variante, le correcteur 52 est agencé entre le convertisseur 48 et le soustracteur 50. En variante, les transistors 38, 40 du montage en demi-pont sont des transistors bipolaires à porte isolée (IGBT) lorsque des puissances importantes de signaux sont requises.
En variante, le filtre passe-bas 20 est omis. Sur la figure 2, il est illustré sous la référence générale un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce second mode de réalisation diffère essentiellement de celui de la figure 1 en ce que le montage 36 de transistors de l'amplificateur 18 est un montage en pont en H, ou montage « H- bridge », qui assure la symétrie électrique et des signaux de l'ensemble du dispositif.
Dans ce mode de réalisation, l'amplificateur 36 comprend deux montages en demi-pont 36, 62 chacun constitué d'un transistor MOSFET 38, 64 à canal N et d'un transistor MOSFET 40, 66 à canal P à source commune. Ces montages 36, 62 sont identiques à celui de la figure 1. Un premier montage 36 est directement connecté à la sortie du circuit de contrôle logique 34 et un second montage est connecté à celui-ci à travers un inverseur 68.
Enfin, un filtre passe-bas 20, 70 est connecté à la sortie de chaque montage 36, 62. Ces filtres passe-bas sont identiques au filtre passe-base de la figure 1 et délivrent des tensions moyennées à la charge 14 qui est ainsi attaquée symétriquement.
En variante, le dispositif venant d'être décrit comprend deux capteurs de courant identiques au capteur 44 et disposés en sortie des filtres passe-bas 20, 70. La boucle de correction 46 comprend alors, agencés entre les deux capteurs de courant et le convertisseur courant/tension 48, un circuit formant la différence entre les deux courants mesurés, divisant cette différence par 2 et transformant le résultat de cette opération en la tension de mesure. Un tel circuit moyenne donc le courant d'attaque Is et filtre les bruits parasites.
En variante, le ou les capteurs de courant sont agencés en entrée des filtres passe-bas et chaque capteur de courant est choisi pour avoir un comportement fréquentiel sensiblement égal à celui des filtres passe-bas, comme cela a été décrit précédemment.
En variante les filtres passe-bas 20, 70 sont omis.
Il est à noter que les boucles de correction décrites ci-dessus se fondent sur une mesure d'un ou deux courants des chaînes d'amplification, et que la correction est effectuée en fonction d'un signal image du ou des courants mesurés, ce qui n'est pas équivalent, notamment en terme d'impédance, à une boucle de correction se fondant sur une mesure d'une ou plusieurs tensions de la chaîne d'amplification. On constate ainsi que ces boucles de correction ont pour effet d'élever sensiblement la bande passante des chaînes d'amplification et d'améliorer sensiblement la stabilité et la précision globales de l'amplification.
La figure 3 est une vue schématique d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Désigné sous la référence générale 80, ce dispositif reprend l'ensemble des éléments de celui de la figure 1 ainsi qu'un capteur de tension 82 mesurant la tension Vs en sortie du filtre passe-bas 20 et une boucle de correction 84 supplémentaire..
La boucle de correction supplémentaire 84 est une boucle à contre- réaction corrigeant la tension mesurée Vs. La boucle 84 est externe à la boucle de correction 46 et comporte un second soustracteur 86 et un second correcteur 88 connecté à la sortie du second soustracteur 86.
Le second soustracteur 86 est connecté à la source 12 et au capteur de tension 82 et forme la différence de la tension Ve et de la tension mesurée Vs, différence εv ci-après désignée par « erreur d'asservissement de tension ».
Le second correcteur 88 détermine, en fonction de l'erreur εv d'asservissement de tension, la tension analogique en entrée du soustracteur 50 de la boucle de correction interne 46, comme cela est illustré sur la figure 3. Le second correcteur 88 met en œuvre une loi d'asservissement prédéterminée de la tension Vs sur la tension Ve, comme par exemple une loi proportionnelle intégrale (Pl) ou une loi proportionnelle intégrale dérivée (PID), ayant pour effet d'annuler sensiblement l'erreur εv d'asservissement de tension et d'obtenir des conditions de stabilité et de performance requises pour la boucle de correction.
Le second correcteur 88 est mis en œuvre sous la forme d'un circuit analogique, ou en variante comprend une unité de traitement de signaux numérique comme un DSP par exemple.
Tout comme pour le ou les capteurs de courant, en variante, le capteur de tension mesure la tension en entrée du filtre passe-bas 20 et est choisi pour avoir un comportement fréquentiel sensiblement égal à celui du filtre passe-bas. En variante également, le second correcteur 8B est agencé entre le capteur de tension 82 et le second soustracteur 86.
La figure 4 est une vue schématique d'un quatrième mode de réalisation 100 du dispositif selon l'invention. Ce mode de réalisation comprend l'ensemble des éléments du mode de réalisation de la figure 2 ainsi qu'un capteur de tension 48 et une seconde boucle de correction 84 analogues au capteur de tension 48 et à la seconde boucle de correction 84 du dispositif de la figure 3. Le capteur de tension 48 du quatrième mode de réalisation diffère cependant de celui du troisième mode de réalisation en ce qu'il mesure la différence des tensions en sortie des filtres passe-bas 20, 70, c'est-à-dire la tension aux bornes de la charge 14.
En variante, le capteur de tension 48 du quatrième mode de réalisation est identique à celui du troisième mode de réalisation et mesure la tension en sortie du filtre passe-bande 20.
En variante, le capteur de tension du quatrième mode de réalisation mesure la différence des tensions en entrée des filtres passe-bas 20, 70 et est choisi pour avoir un comportement fréquentiel sensiblement égal à ceux des filtres passe-bas 20, 70.
En variante également, le second correcteur 88 est agencé entre le capteur de tension 82 et le second soustracteur 86.
On constate que la boucle externe améliore de manière supplémentaire la stabilité et la précision de l'amplification.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (10 ; 60 ; 80 ; 100) d'amplification d'une tension (Ve) représentative d'une information audiophonique issue d'une source (12) pour l'attaque d'une charge (14), le dispositif comprenant une chaîne d'amplification (16) de classe D propre à délivrer au moins un signal électrique (Vs) amplifié d'attaque de la charge en fonction de la tension représentative de l'information acoustique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- des moyens (44) de mesure d'au moins un courant de la chaîne d'amplification ; et - une première boucle de correction (46) du ou de chaque signal électrique en fonction de la mesure du ou de chaque courant.
2. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première boucle de correction comprend :
- des moyens (48) de conversion du courant mesuré en une tension de mesure ; et
- des moyens (50, 52) de correction d'une tension délivrée en entrée de la chaîne d'amplification en fonction de la tension de mesure.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (50, 52) de correction comprennent des moyens d'asservissement de la tension de,.rηesure sur la-tggpojn .délivrée en entrée de la chaîne d'amplification.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaîne d'amplification (16) comprend un amplificateur de puissance (18) de classe D et au moins un filtre passe-ώas (20, 70) agencé en sortie de l'amplificateur (18), et en ce que les moyens (44) de mesure sont propres à mesurer le courant en sortie du ou de chaque filtre passe-bas.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chaîne d'amplification (16) comprend un amplificateur de puissance (18) de classe D et au moins un filtre passe-bas (20, 70) agencé en sortie de l'amplificateur, et en ce que les moyens (44) de mesure sont propres à mesurer le courant en entrée du ou de chaque filtre passe-bas.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (44) de mesure sont choisis pour avoir un comportement fréquentiel sensiblement égal à celui du ou de chaque filtre passe-bas (20, 70).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaîne d'amplification (16) comprend un amplificateur (18) du type à montage en demi-pont.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la chaîne d'amplification (16) comprend un amplificateur
(18) du type à montage en pont en H.
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens (44) de mesure sont propres à mesurer un seul courant circulant dans la chaîne d'amplification (16).
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens (44) de mesure sont propres à mesurer deux courants circulants dans la chaîne d'amplification (16).
11. Dispositif selon les revendications 2 et 10, caractérise en ce que les moyens (48) de conversion comprennent des moyens de soustraction des deux courants mesurés et des moyens de transformation des courants soustraits en la tension de mesure.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- des moyens (82) de mesure d'au moins une tension de la chaîne d'amplification ; et
- une seconde boucle de correction (84), externe à la première boucle de correction (46), adaptée pour corriger le signal électrique amplifié en fonction de la ou de chaque tension mesurée.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la seconde boucle de correction (84) comprend des moyens (86, 88) d'asservissement de la ou de chaque tension mesurée sur la tension représentative de l'information audiophonique.
14. Dispositif selon Ia revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la chaîne d'amplification (16) comprend un amplificateur de puissance (18) de classe D et au moins un filtre passe-bas (20, 70) agencé en sortie de l'amplificateur (18), et en ce que les moyens (82) de mesure de la ou de chaque tension sont propres à mesurer la tension en sortie du ou de chaque filtre passe- bas (20, 70).
15. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la chaîne d'amplification (16) comprend un amplificateur de puissance (18) dé classe D et au moins un filtre passe-bas (20, 70) agencé en sortie de l'amplificateur (18), et en ce que les moyens (82) de mesure de la ou de chaque tension sont propres à mesurer la tension en entrée du ou de chaque filtre passe- bas (20, 70).
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que les moyens (82) de mesure de la au moins une tension sont propres à mesurer une seule tension de la chaîne d'amplification (16).
17. Dispositif selon la revendication 9 et l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que les moyens (82) de mesure de la ou de chaque tension sont propres à mesurer la différence de deux tensions de la chaîne d'amplification (16), et en ce que la seconde boucle de correction externe comprend des moyens (86, 88) de correction d'une tension délivrée en entrée de la première boucle de correction (46) en fonction de la différence de ces deux tensions.
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