Etude et réalisation d'un amplificateur audio à découpage

par Jean Colmant

Thèse de doctorat en Dispositifs de l’électronique Intégrée

Sous la direction de Jean-Pierre Chante.

Soutenue en 1990

à Lyon, INSA , en partenariat avec LCPA - Laboratoire de composants de puissance et applications (Lyon, INSA) (laboratoire) .


  • Résumé

    L'amplificateur audio est une des dernières applications de l'électronique de puissance qui fonctionne en linéaire, au détriment de son rendement, et donc de son poids et de sa taille. Les récents progrès de la technologie concernant entre autres les transistors MOS et les composants magnétiques, permettent de nos jours d'envisager l'emploi des techniques du découpage, à savoir la Modulation de Largeur d'Impulsion. Les exigences spécifiques de l'audio, que sont la qualité du message sonore retransmis, en termes de distorsion, de bruit et de bande passante, ont jusqu'à présent empêché cette évolution : reproduire un signal dont le spectre atteint les 20 kHz implique une fréquence de découpage élevée, de l'ordre de 3 à 500 kHz, faire cohabiter une entrée bas niveau, sensible, et un étage de puissance capable de fournir une puissance de 1 kW, qui de surcroît établit des commutations rapides de mande une parfaite maîtrise de l'implantation des composants. Cette étude démontre qu'il est possible de réaliser un amplificateur audio à découpage de forte puissance, simple, fiable, et de bonne qualité. Les points délicats d'une telle entreprise résident dans la production d'une onde MLI très précise et dans l'intégration de signaux peu compatibles entre eux au sein d'un espace réduit. Si l'immunité au bruit des circuits d'entrée reste encore une des faiblesses de l'amplification à découpage, la sensation de dynamique et "d'aisance" du son qu'elle fournit laisse présager un bon avenir à cette technique.

  • Titre traduit

    = [Study and realization of a switching audio amplifier]


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Audio amplifier is one of the latest linear power electronic applications, hence its low efficiency, and then its heaviness and volume. Nowadays the late progresses in MOSFET and magnetics components technology allow the use of switching technicals, for instance the Pulse Width Modulation. The specific audio needs, that are the resulting sound message quality, in terms of distortion, noise and bandwidth have slowed down the past evolution as yet: - reproducing a 20 kHz bandwidth signal calls for a high switching frequency, about 3 to 500 kHz, - placing a low level, sensible input near a power stage capable of 1 kW output with fast commutations, forbids any compromise in the component layout design. This study proves that it is possible to achieve a simple, reliable, high power audio amplifier. The difficult points of such an undertaking consist in the research of a very fine PWM wave and of the integration in a narrow place of non-compatible signals. Although the noise immunity of the input circuitry remains one of the switch mode amplification weaknesses, the dynamic and "powerful" sound that it produces is its best chance of succeeding.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (124 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le juryTitre en anglais déduit.
  • Annexes : Bibliogr. P119

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  • Cote : C.83(1206)

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  • PEB soumis à condition
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