Préamplificateur Basse Tension : Une Solution Optimisée pour 3 Volts

 Découvrez comment construire un préamplificateur basse tension optimisé pour une alimentation de 3 volts. Ce guide complet explique le fonctionnement du circuit, ses performances et fournit des diagrammes détaillés pour aider à sa construction. Idéal pour les applications audio sensibles, ce préamplificateur offre un gain élevé, une faible distorsion harmonique et une réponse en fréquence stable. Parfait pour les amateurs et les professionnels de l'électronique.

Préamplificateur Basse Tension : Une Solution Optimisée pour 3 Volts

Introduction

Vous recherchez un préamplificateur efficace fonctionnant à basse tension ? Ce guide vous présente un préamplificateur spécialement conçu pour fonctionner avec une alimentation de 3 volts, idéal pour les applications audio sensibles où une faible tension est essentielle.

Description

Ce préamplificateur basse tension est une version spéciale optimisée pour une alimentation de 3 volts. Le circuit utilise deux transistors couplés directement, avec une rétroaction en boucle fermée pour améliorer la stabilité thermique.

Fonctionnement du Circuit

1. Polarisation de T1 :
   • La tension d'émetteur de T1 est biaisée près de la moitié de la tension d'alimentation (1,5V) pour permettre une amplitude maximale du signal de sortie.
2. Amplification de T2 :
   • T2 fournit le gain de tension complet de l'amplificateur avec un courant de collecteur d'environ 70µA pour une opération à faible bruit.
   • T1 agit comme un tampon pour T2, fonctionnant en mode suiveur d'émetteur, ce qui fournit une faible impédance de sortie.
3. Rôle de C3 :
   • Le condensateur C3 découple la résistance d'émetteur de T2. Sans C3, le gain de T2 serait approximativement R1 / R4. Avec C3, le gain de T2 devient R4 en parallèle avec l'impédance d'entrée de T1 / la résistance d'émetteur en petit signal de T2.

Performances du Circuit

1. Gain et Distorsion :

   • Le gain de tension global du circuit est d'environ 28 fois.
   • La distorsion harmonique est d'environ 8%, ce qui est acceptable pour de nombreuses applications audio.

2. Réponse en Fréquence :

   • La réponse en fréquence est plate de 50Hz à environ 200kHz, assurant une reproduction fidèle du signal audio sur une large gamme de fréquences.

3. Impédance d'Entrée et de Sortie :

   • L'impédance d'entrée est relativement faible en raison de la configuration du circuit, mais l'ajout de R7 en série avec la base de T2 aide à augmenter légèrement cette impédance.
   • L'impédance de sortie est très faible, environ 66 ohms, ce qui convient parfaitement pour alimenter un amplificateur de puissance plutôt que de diriger des charges directement.

Diagrammes et Graphiques

1. Signal-to-Noise Ratio (S/N Ratio) :

   • Le rapport signal/bruit mesuré à la sortie montre une performance propre et sans bruit notable.

2. Analyse de la Distorsion Harmonique :

   • Un graphique Fourier montre une distorsion harmonique de 8%, une bonne performance pour un préamplificateur basse tension.

3. Réponse en Fréquence et Impédance d'Entrée :

   • Un diagramme de Bode illustre la stabilité de la réponse en fréquence et les variations minimales de phase sur la plage de fréquences.
   • Un graphique de l'impédance d'entrée montre comment l'inclusion de R7 améliore l'impédance d'entrée.

4. Impédance de Sortie :

   • Un graphique montre que l'impédance de sortie reste autour de 66 ohms, confirmant la capacité du préamplificateur à fournir une sortie stable et faible impédance.   

Conclusion

Ce préamplificateur basse tension offre une solution efficace pour les applications nécessitant une alimentation de 3 volts. Sa conception optimisée assure un gain élevé, une faible distorsion harmonique et une réponse en fréquence stable, faisant de ce circuit un choix idéal pour améliorer la qualité audio dans diverses configurations électroniques.

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En construisant ce préamplificateur, vous améliorez votre compréhension des circuits électroniques tout en créant un dispositif pratique et performant. Que vous soyez un amateur d'électronique ou un professionnel, ce guide vous offre les connaissances nécessaires pour créer un préamplificateur basse tension de haute qualité.