PhC a écrit:Le prix de revient de tout celà explose totalement le prix de base du 2150, pour rester avec un ampli qui ne découpe pas assez vite. Les derniers IFR permettraient de faire de vrais miracles...
Le principe de cet ampli est vraiment génial, le résultat tel qu'il est aussi n'est pas mal du tout, mais insuffisant (haut du spectre, surtout); je ne dis pas qu'il est mauvais, mais que l'on pourrait obtenir le nirvana avec un peu d'effort. Il faudrait travailler au minimum à 800 KHz, voir 1 MHz.
Le truc génial, serait d'étudier un "super 2150", à base de la technologie EquiBit PCM / PWM, utilisée dans le 2150, avec des vraie alim., une vraie entrée AES/EBU, un découpage à 1 MHz et un super filtre de sortie (inductance du type utilisé sur les LCaudio et condensateur Blackgate).
Salut,
Tout à fait d'accord sur le fait qu'il faut travailler à fréquence élevée pour obtenir un résultat à l'écoute satisfaisante. Et 0.8 - 1 MHz est un bon départ, c'est sur !
Malheureusement, les obstacles sont nombreux. Nombreux, mais pas insurmontables aujourd'hui. Cependant, on va le voir, le prix de revient restera un point qui peut être blocant.
Le premier facteur limitant est le convertisseur PCM vers PWM. Les calculs, et l'écoute, montrent que la modulation PWM naturelle donne de bien meilleures performances que le PWM uniforme.
Pour réaliser cette conversion, et travailler à une fréquence réaliste, on tronque la résolution native pour travailler en 8 bits puis on applique un traitement de noise shaping pour obtenir un bruit dans la bande audio limité.
Pour obtenir une porteuse de 800 kHz en sortie du convertisseur PCM-NPWM, il faut donc travailler en interne à 256 ( 8 bits ) x 800 kHz, c'est à dire 205 MHz. Pour une porteuse à 1 MHz, il faut travailler à 256 MHz.
Dans les asic, l'obtention de cette fréquence est réalisée par une PLL analogique. L'utilisation d'une PLL numérique est exclue car le jitter engendré n'est pas compatible avec ces applications.
Maintenant, la largeur d'impulsion minimale à générer pour une porteurse de 800 kHz et une résolution de 8 bits est 4.8 ns. Alors qu'à 384 kHz, cette largeur est 10.2 ns.
Cela impacte aussi bien les temps de montée et de descente en sortie du convertisseur PCM-NPWM que les étages de commutation qui suivent.
Comme on peut le voir, le coût d'un tel convertisseur voit croître avec la fréquence de porteuse requise. Techniquement aussi, la réalistion d'un convertisseur de ce type n'est pas simple.
Reste la possibilité de synthéser son propre VHDL et de le mapper dans un FPGA. Ici aussi, la complexité de calcul est peu elevée, mais les contraintes de design sont nombreuses et le prix d'un FPGA supportant l'ensemble reste élevé.
Quant à utliser un DSP, c'est certes possible, TI sort des produits fonctionnant à 1 GHz, mais il faudra en passer dans tous les cas par un FPGA pour piloter l'étage de puissance...
Deuxième facteur limitant, les drivers des transistors de puissance. Les faibles largeurs d'implusions en jeu impliquent de contrôler les fronts inversés de commutation avec une précision élevée. Le mieux est de faire appel à des circuits appairés sur silicium, mais là encore, le coût s'en ressent.
Troisième facteur, les transistors de puissance. Il est vrai qu'IRF propose des circuits rapides, avec des charges de recouvrement très faibles et pouvant commuter des courants elevés. La difficulté ici est le type de boitier à montage en surface mais nécessitant un procédé de soudure IR ou un four... Sinon, on peut de rabattre sur des transistors latéral MOS pour la HF, mais là, c'est le coût qui explose, genre 50 € par boîtier
Enfin, on peut regrouper l'alimentation et le filtrage pré-HP, qui doivent être conçus avec soin. Ici, des solutions fiables et abordables existent, puisque les contraintes sont voisines de celles des amplis classe D à modulation analogique.
Pour l'entrée AES/EBU, je conviens que c'est un plus, mais cela représente peu dans la balance des contraintes existantes.
Finalement, il est clair qu'aujourd'hui, il est plus "facile", à résultat égal, de concevoir un DAC et un ampli ana, qu'un ampli classe D à convertisseur PCM.
C'est aussi ce qui fait qu'il est interressant de travailler dans cette direction
Fabien