Cascode CCS

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Message  fyl Dim 30 Avr 2023 - 23:08

Maintenant que Kevin Carter a tiré le rideau de K&K Audio, il ne reste plus grand chose comme fournisseurs de CCS (contant current source/sink) à monter. Ale Moglia en propose via Bartola, sa boîte, mais, s'ils marchent impeccablement, sont d'une construction délicate parce qu'ils utilisent beaucoup de CMS et d'une réalisation difficile, la plupart des "petits" transistors qu'il préconise étant hors stock et livrables dans le meilleur des cas en 2024.

Comme j'en finalise pour deux projets en cours, je me suis dit que le forum pourrait être intéressé par des versions "amateur" utilisant des composants traversants encore disponibles et tenant compte des plus récents travaux - beaucoup se sont arrêtés aux premiers schémas de Walt Jung ou de Gary Pimm. Le premier a depuis apporté quelques améliorations sensibles, le second a disparu dans la nature.

Le but du jeu est de faire dans le simple et efficace, avec des modules CCS de type cascode de Mosfets à appauvrissement, qui offrent, et de très loin, les meilleures performances quand utilisés dans le circuit d'anode, avec une entrée (B+), une sortie (anode) - plus une sortie Mu si l'on préfère de la basse impédance à la classique sortie anode du tube hôte. Pas d'alimentation supplémentaire, pas de cuisine avec du bipolaire, c'est à 100 % du Mosfet ou son cousin Jfet.

La partie théorique, DRC 500 V et simulations Spice comprises, est terminée et concluante.

Voici un exemple de cuivre possible pour la version la plus simple, qui passe tranquillement plus de 100 mA : deux Mosfets, trois résistances, un dissipateur et une carte simple face d'environ 36 x 28 mm.

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Côté composants, Q1 est un classique Supertex DN2540G en TO-92, Q2 peut être n'importe quel Mosfet canal N à appauvrissement en TO-220, à choisir à la capacitance et la résistance en fonctionnement les plus faibles, avec, bien entendu tension et courant adaptés. On peut également utiliser pour Q2 des régulateurs de courant Ixys 10M45 (450 V) ou 10M90 (900 V), aujourd'hui disponibles en quantité - hosanna ! - et qui ne sont que des Mosfets avec un peu de glue qui ne servira ici à rien mais n'aura aucun impact subjectif ou technique.

R1 et R2 sont des résistances de grille histoire d'éviter les oscillations - de la carbone de 100R à 1K sera OK. Le courant délivré est fonction de la valeur de Rset, à déterminer expérimentalement à cause des énormes dispersions des caractéristiques des Mosfets, même au sein du même lot. On connecte à sa place un potar multitours de 1 à 5K, on mesure le courant, et hop, on obtient la valeur de la résistance à choisir.

Le radiateur proposé est le classique Fischer SK 104 STS, dispo en plusieurs hauteurs pour une dissipation de 14 à 8 K/w, mais vous pouvez utiliser tout autre dissipateur thermiquement et mécaniquement compatible. Comme Q2 tombera une bonne centaine de volts sous 20 mA max, il devra dissiper au max 2 à 3 watts, du 9 K/w (50 mm de haut) sera impec dans ce cas - je vous passe le calcul thermique.

Je fignole des versions plus évoluées, avec trimmer sur carte et points de test, qui permettent d'utiliser indifféremment un Mosfet ou un Jfet en Q1, l'une standard, l'autre suivant les derniers travaux de Jung, avec polar de Q2 histoire de faire des trucs idiots, comme utiliser de manière fiable, y compris sur les plus faibles courants, deux DN2540, un en TO-92 qui supervise en Q1, l'autre en TO-220 qui fait tout le boulot en Q2. Mais le tout reste très simple, avec des composants abordables et disponibles.

Côté étapes suivantes, je vais prototyper en vrai, tester, modifier dans les prochaines semaines. Une fois que ce sera bon, je mettrais schémas, fichiers Gerber (réalisation du cuivre et sa sérigraphie) et Excellion (perçages) à disposition sous licence CC BY NC SA, ce qui veut dire quasi-domaine public, avec pour seules obligations de ne pas en faire un usage commercial ou de modifier la licence pour des dérivés éventuels.

Ce qui veut dire que tout un chacun peut les réutiliser ou que si des membres souhaitent se grouper pour commander des cuivres auprès d'un prestataire il n'y a aucun problème.
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Message  paskwalito Dim 30 Avr 2023 - 23:23

Merci Fyl
je vais suivre ce sujet avec intérêt Wink
Pete Millett en utilise parfois pour ses montages et j'en ai lu plutôt du bien...

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Message  fyl Dim 30 Avr 2023 - 23:27

paskwalito a écrit:
Pete Millett en utilise parfois pour ses montages et j'en ai lu plutôt du bien...

Vi, mais je crois qu'il est resté à la première génération, avec du 10M45 solo.

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Message  paskwalito Dim 30 Avr 2023 - 23:35

oui je viens d'y jetter un oeil Wink
si je trouve un "binôme" assez fou pour tenter l'experience sur le forum (et pour m'épauler vu mon niveau en electronique) je me laisserais bien tenter Very Happy

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