TPA6120A2, cax & mos

[Flo27]

Hello,

Un petit projet casque - encore - l'ampli tube 417A étant hors-service pour cause de transfos qui n'arrivent pas après 10 mois de commande, dont je doute qu'ils arriveront un jour et auxquels je n'ai pas vraiment d'alternative(s).

Bref, en discutant succinctement circuits intégrés avec André, est venue l'envie de s'initier à un montage à CI.

Il y a chez Texas Instrument la TPA6120A2 :

http://www.ti.com/lit/gpn/tpa6120a2

Performante sur le papier, puissante (120 mW @ 400 Ohms), ça correspond à ce qu'il me faut. Seul la PSSR semble assez faible par rapport à d'autres CI ? 75 dB pour Vcc entre 2.5 et 5V : il faudra une alim propre.

Je dois regarder en détail son fonctionnement, choisir sa tension d'alimentation (de 5 à 15V).
Si j'interprète bien la datasheet il lui faudra un étage driver :

Le signal en entrée sera niveau ligne 2V (sortie de DAC), bien que ce dit DAC puisse aussi sortir en symétrique (jack TRS) mais le niveau sera toujours insuffisant si je choisis une Vcc assez haute.

Côté alimentation, autant poursuivre la logique CI jusqu'au bout et partir sur un régulateur linéaire plutôt qu'une régulation par transistors "classiques".
La TPA6120A2 sort jusqu'à 700 mA, il y a des régulateurs ajustables comme le LD1085 (en version LDO) qui peuvent sortir 3A.
Une alim par canal, double mono donc, et zou ça devrait être correctement dimensionné  

L'idée serait de partir sur un transfo R-core, avec deux paires de secondaires à point milieu, redressement diodes bien entendu, peut-être un filtre CRC pour abaisser un peu la tension selon la valeur du secondaire et qui filtrerait aussi avant le régulateur.
Régulateur implanté selon recommandations constructeurs (capa en sortie ?) etc.

Puis penser l'alim pour l'étage driver s'il est requis.

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Toute suggestion de circuit intégré qui convient pour amplification casque est la bienvenue, la TPA6120A2 semble au top mais date de 2004 et je n'ai pas regardé chez les autres fabricants. Peut-être qu'il y a mieux depuis.
Le seul pré-requis est une puissance de sortie suffisante : casque 400 Ohms, 1 mW/92 dB, 63 mW/112 dB.
Une puissance de 60 mW@400 Ohms mini est une bonne marge.

Une seconde idée, en gardant ce genre de structure, serait étage driver à CI puis étage puissance à MOSFET, car les mos' m'intéressent pas mal également !

Voilà grossièrement l'idée pour commencer, c'est à travailler.
1ère étape, voir quelles valeurs de 2ndaire on trouve en transfo R-core.


aplusse,
F

[R.C.]

Bonjour,

Pour faire simple, à partir de ce schema (compound AOP + buffer ) :

Montage final :

Ajouter un potar en amont de C1, R4 à ajuster (max 24K pour gain 20db)
L'AOP pourrait etre un opa627, opa 2132, ou autres plus recents
Une seule alim symetrique 12/15v , comme tu cites plus haut, ou 2  LM317 avec "R1" 300 Ohms, "R2" = 6 leds Vertes en serie //condos MKP 1uf, et condo 20uf Tantale en sortie

Version plus recente de buffer : www.ti.com/lit/ds/symlink/lme49600.pdf
Dans le DS, schema d'ampli casque P9

Sinon pour rester en tubes, un OTL avec Aikido ?
R.C.

[Flo27]

Merci pour ta réponse.
Pour l'idée FET, effectivement j'essayerais bien un buffer en CI mais aussi un buffer en discret (juste comme ça ! premier montage à transistor donc plein de choses à découvrir...).

Pour la version TPA6120, pourquoi ne pas partir sur quelque chose sans compromis, c'est une puce stéréo mais qui peut être utilisée mono. Donc une TPA6120 par canal, ce sera meilleur pour la dissipation, alim toujours double mono soit 4 régul d'alim puisque deux Vcc+ et deux Vcc- à alimenter.

Ca ferait 3 étages audio à essayer, avec un peu de chance l'alim sera commune aux 3, et le 1er étage de gain en tension aussi.
Si je rentre en 2V eff, l'idéal serait un gain de 13 pour sortir 200 mW @ 400 Ohms.
Pour la TPA6120, comme la tension d'alim doit être plus ou moins égale à la tension d'entrée, ça ferait donc en gros la TPA alimentée à 9V.

Ca me parait bon ?
Enfin, à moins que je ne sache pas lire les datasheets correctement et que je me plante

C'est un peu dégrossi, je file voir ce qui se fait aussi chez AnalogDevices et LinearTech.

Sinon pour rester en tubes, un OTL avec Aikido ?

Le tube je passe   C'est beau, c'est historique, c'est plaisant à bricoler mais envie de voir autre chose, essayer du moderne. Et de toute façon pas les sous pour un nouveau projet tube complet. Mais qu'est-ce que ça m'em.......bête pas mal que le 417A soit en stand-by à cause d'un artisan transfo qui me berne (et pas qu'un peu) sur ses délais.

[Flo27]

Là où je me plante c'est que la TPA6120 est un buffer ('tain c'est marqué dessus   ), pourquoi TI annonce donc une puissance de 80 mW sous 600 Ohms (1ère ligne datasheet) alors que la P_out dépendra de l'étage tension  

Bref, donc ce ne serait pas 3 étages audio à essayer, mais 2.

La même structure gain tension puis gain courant mais l'un en AOP, TPA6120 en courant ou autre référence, AOP à déterminer pour le gain tension. Et l'autre en discret (schéma et ref à déterminer, peut-être un "diamond buffer" pour 2e étage).

Là où ça m'étonne est que certains DIYeur utilisent la TPA6120 sans étage driver. J'imagine qu'ils ont des casques basse impédance, la plupart des casques (même studio) tournant autour des 32 ohms aujourd'hui, on peut se contenter du niveau ligne (en gros 60mW max sous 32 ohms, suffisant !)

Autre plante, certes la TPA sort 700 mA max, mais le Icc n'est que de 15 mA (sous Vcc 15V), inutile de sortir des régulateurs linéaires 3A...

[R.C.]

Bonjour,

Pour le TPA, le niveau d'entrée ne doit  pas depasser le niveau d'alim, c'est une limite fonctionelle.

Le LME49600 a des specs fonctionelles assez  attractives -( THD 1khz 0,000035% , 20khz 0,0005% -- Zin 5.5 Mohms )

Pour l'architecture, ce sera toujours : un etage d'ampli tension(gain et niveau) , un buffer (TPA6120, LME49600, ou discrets) , et les alims

Un autre exemple, toujours en compound , l'AOP controle le buffer en composants discrets

 

R.C.

[Flo27]

Merci R.C., j'ignorais tout de ces montages à circuit intégré mais ça commence à rentrer.
Rien de bien sorcier, il faut dire qu'avec (presque) tous les composants réunis en un seul, ça aide.

La seule chose qui me rebute c'est la création du circuit imprimé, même si kicad le fait j'ignore ce que ça vaut. Heureusement, Texas Instrument par ex a la bonne idée d'inclure les typons dans ses datasheets. Au moins c'est au poil !

Toujours pas fixé quel CI utiliser pour le 1er étage, le nombre de CI disponibles, badgés audio ou non, est infini...

Les 1er essais se feront bien avec la TPA en buffer.

D'ici 2/3 semaines j'essaye de pondre un truc.

[Flo27]

Alors, pour le premier étage de gain en tension, je vais partir sur le fameux AD797.
En gain 20 dB soit 10 V/V.
En réglant ma source (sortie variable) à -10 dBV, ça me fait du 200 mW tout rond sous 400 Ohms.

J'ai incurgité la datasheet du TPA6120, reste celle de l'AD797 et zou.
Je revois un peu les ambitions à la baisse comme il s'agit d'un essai, pas d'alim double mono ou d'un TPA par canal.
Ce sera un AD797 par canal et un TPA utilisé stéréo pour les deux.

Si les tensions d'alimentations sont les même pour les AD et le TPA (à voir) ça simplifiera encore la chose.

Si convaincu par la chose, là je passerais bien à du plus lourd : les deux AD, puis un TPA par canal, alim stéréo séparée des AD et TPA...